近日，加拿大宇航員通過操作16米長的機械臂，成功將重達314公斤的“太空風暴獵人”儀器組件安裝在了國際空間站上的“哥倫布”實驗室模塊外部。該設備是由SpaceX的“龍”貨運飛船從地球運輸到國際空間站，主要功能是對地球邊緣高空雷暴進行科學研究。
目前，國際空間站開展了一項氣象調查研究計劃，該計劃的核心是一臺由歐洲航天局所研製的“太空風暴獵人”設備——大氣空間相互作用檢測器（ASIM）。ASIM的核心部件包括一臺光學相機、光度計以及大型X射線及伽馬射線探測器。在未來至少兩年的時間裡，它將協助科學家們觀測從地球中高層大氣（包括平流層和中間層）到電離層（即太空邊緣）中雷暴所產生的放電現象，以及研究雷暴現象對地球氣候變化所產生的影響。
在此之前，在地球上層大氣中發生的雷暴對人類來說一直是個謎，科學家並不能夠直接用儀器觀測到它們——對探測氣球來說太高了，然而對氣象衛星來說又太低了。
相比之下，國際空間站是一個非常理想的觀測平臺。首先，空間站的近地軌道高度達408km，是目前人類活動最接近高層大氣（高度100km）的位置。再者，近地軌道的觀測範圍能夠完全覆蓋熱帶和亞熱帶地區—— 這些地區上空有著最強烈的雷暴，然而科學家卻很難開展觀測活動。最後，非常重要的一點是：由於沒有低空大氣對光線的干擾，在空間站上能夠觀測到更加完整的雷暴光線——在陸地觀測時會被低空大氣阻擋掉部分光線。
眾所周知，地球大氣層由地面向上分為對流層、平流層、臭氧層、中間層、熱層和散逸層，再上面就是星際空間了。“閃電”是雲與雲之間、雲與地之間或者雲體內各部位之間的強烈放電現象。雷暴是指伴有閃電的對流性天氣現象，大眾所熟知的雷暴通常發生在位於大氣的最底層——對流層（高度0-17km），而中高層大氣閃電因其缺少與對流層閃電的共通性又被稱為“瞬態發光現象”（Transient Luminous Events，TLEs）。TLEs根據雷暴發生的不同高度及特徵分為：精靈（Sprite）、淘氣精靈（Elve）、紅色精靈（Red Sprite）、光暈（Halo）、藍色噴流（Blue jet）和巨人（Giant）等。
其中，“藍色噴流”是通過平流層（高度17-50km）向上的放電，持續發光平均時間約0.3秒。“精靈”是中間層（高度50-80km）被擊穿造成的閃光。藍色噴流是雲頂與電離層（高度60km以上）之間由氮氣分子激發的放電現象。“巨人”是從雷暴頂部到電離層底部的大型擊穿放電現象。地球伽馬射線閃（terrestrial Gamma Ray Flashes，TGFs）是一種在雷暴頂部產生的閃光現象。已有證據表明，這些現象中一些是由逃逸的電子放電所造成。
早在20世紀20年代，英國科學家威爾森（C.T.R. Wilson） 因為研發了能夠觀測宇宙射線和 X 射線電離輻射的雲室（cloud chamber）而獲得諾貝爾物理學獎。他當時預測，放電現象能在雷暴上方的大氣中間層發生，雷暴的電場可以加速常規電子為相對論電子（當電子速度接近光速， 則會出現狹義相對論現象）。由於設備靈敏度不夠，這一預測直到1993年NASA的康普頓伽馬射線天文臺，觀測到雷暴上方X 射線閃光時才有定論。在1990年，對“精靈”的觀測被第一次記錄下來。此後，科學家們在地面和空中觀測過程中均發現了大量的雷暴上方的放電現象，而低軌航天器也觀測到了X和γ射線輻射。
對於這些難以從地面觀測到的高層大氣雷暴現象，ASIM所進行的全球綜合觀測能幫助科學家測定它們的物理性質及形成原理。研究也涉及了高空雲的形成過程，並確定雷暴擾動高層大氣的原因。這將幫助人類更好地理解和認識雷暴對地球大氣環境的影響，從而最終建立更好的大氣數據模型，做出更準確的氣象氣候預報。同時，ASIM的觀測也能幫助我們更好了解沙塵暴、城市汙染物、森林火災和火山對雲形成的影響，以及暴風眼的閃電活動與雷暴強度的關係。
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