近日，加拿大宇航员通过操作16米长的机械臂，成功将重达314公斤的“太空风暴猎人”仪器组件安装在了国际空间站上的“哥伦布”实验室模块外部。该设备是由SpaceX的“龙”货运飞船从地球运输到国际空间站，主要功能是对地球边缘高空雷暴进行科学研究。
目前，国际空间站开展了一项气象调查研究计划，该计划的核心是一台由欧洲航天局所研制的“太空风暴猎人”设备——大气空间相互作用检测器（ASIM）。ASIM的核心部件包括一台光学相机、光度计以及大型X射线及伽马射线探测器。在未来至少两年的时间里，它将协助科学家们观测从地球中高层大气（包括平流层和中间层）到电离层（即太空边缘）中雷暴所产生的放电现象，以及研究雷暴现象对地球气候变化所产生的影响。
在此之前，在地球上层大气中发生的雷暴对人类来说一直是个谜，科学家并不能够直接用仪器观测到它们——对探测气球来说太高了，然而对气象卫星来说又太低了。
相比之下，国际空间站是一个非常理想的观测平台。首先，空间站的近地轨道高度达408km，是目前人类活动最接近高层大气（高度100km）的位置。再者，近地轨道的观测范围能够完全覆盖热带和亚热带地区—— 这些地区上空有着最强烈的雷暴，然而科学家却很难开展观测活动。最后，非常重要的一点是：由于没有低空大气对光线的干扰，在空间站上能够观测到更加完整的雷暴光线——在陆地观测时会被低空大气阻挡掉部分光线。
众所周知，地球大气层由地面向上分为对流层、平流层、臭氧层、中间层、热层和散逸层，再上面就是星际空间了。“闪电”是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。雷暴是指伴有闪电的对流性天气现象，大众所熟知的雷暴通常发生在位于大气的最底层——对流层（高度0-17km），而中高层大气闪电因其缺少与对流层闪电的共通性又被称为“瞬态发光现象”（Transient Luminous Events，TLEs）。TLEs根据雷暴发生的不同高度及特征分为：精灵（Sprite）、淘气精灵（Elve）、红色精灵（Red Sprite）、光晕（Halo）、蓝色喷流（Blue jet）和巨人（Giant）等。
其中，“蓝色喷流”是通过平流层（高度17-50km）向上的放电，持续发光平均时间约0.3秒。“精灵”是中间层（高度50-80km）被击穿造成的闪光。蓝色喷流是云顶与电离层（高度60km以上）之间由氮气分子激发的放电现象。“巨人”是从雷暴顶部到电离层底部的大型击穿放电现象。地球伽马射线闪（terrestrial Gamma Ray Flashes，TGFs）是一种在雷暴顶部产生的闪光现象。已有证据表明，这些现象中一些是由逃逸的电子放电所造成。
早在20世纪20年代，英国科学家威尔森（C.T.R. Wilson） 因为研发了能够观测宇宙射线和 X 射线电离辐射的云室（cloud chamber）而获得诺贝尔物理学奖。他当时预测，放电现象能在雷暴上方的大气中间层发生，雷暴的电场可以加速常规电子为相对论电子（当电子速度接近光速， 则会出现狭义相对论现象）。由于设备灵敏度不够，这一预测直到1993年NASA的康普顿伽马射线天文台，观测到雷暴上方X 射线闪光时才有定论。在1990年，对“精灵”的观测被第一次记录下来。此后，科学家们在地面和空中观测过程中均发现了大量的雷暴上方的放电现象，而低轨航天器也观测到了X和γ射线辐射。
对于这些难以从地面观测到的高层大气雷暴现象，ASIM所进行的全球综合观测能帮助科学家测定它们的物理性质及形成原理。研究也涉及了高空云的形成过程，并确定雷暴扰动高层大气的原因。这将帮助人类更好地理解和认识雷暴对地球大气环境的影响，从而最终建立更好的大气数据模型，做出更准确的气象气候预报。同时，ASIM的观测也能帮助我们更好了解沙尘暴、城市污染物、森林火灾和火山对云形成的影响，以及暴风眼的闪电活动与雷暴强度的关系。
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