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這次發射的獨特之處在于，它由“飛機加火箭”接力完成。美國東部時間 10 日 20 時 32 分許(北京時間 11 日 8 時 32 分許)，諾思羅普-格魯曼公司的L-1011 飛機從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地起飛，將懸掛在機艙下方的飛馬座 XL 火箭送至大西洋上空約 1.2 萬米的高度。大約 22 時許，飛機與火箭分離，火箭自由下落 5 秒后，火箭第一級點火發射。
發射后約 20 分鐘，美航天局確認，ICON 航天器已與火箭第三級分離并進入距離地表約 580 千米的軌道。
美航天局說，ICON 將在低地球軌道探索電離層的發光現象——氣輝。氣輝比高緯度地區的極光更加微弱，研究人員可利用氣輝探測大氣分層，發現其密度、溫度和構成等信息。
去年 1 月，美航天局還曾發射“全球尺度臂盤觀測器”(簡稱 GOLD)，距地表 3.5 萬千米，與 ICON 一高一低，相互補充，共同探索電離層。
電離層是受太陽高能輻射激發等原因而電離的大氣層，從距地表約 50 千米延伸到約 1000 千米高度，飛機、船只和自動駕駛汽車導航以及手機通信使用的無線電波就在電離層中傳播。
越來越多證據顯示，電離層不僅受太陽活動影響，其中分布著的不均勻等離子體與颶風等全球性天氣有關，然而科學家對電離層的探索有限，部分原因是這一近地空間對高空科學氣球而言太高、對衛星而言又太低，尤其是低空電離層。
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