Основная цель проекта, заявленного на 3 года, состоит в создании согласованной модели дневного и ночного свечений кислорода, связанного с ночным излучением гидроксила в мезосфере и нижней термосфере (МНТ). В ночных условиях, возбуждённые атомы и молекулы кислорода образуются при ассоциации атомов кислорода в тройной реакции (механизм Барта), а также при переносе энергии от колебательно возбуждённых молекул гидроксила. Проект предполагает учет одновременно этих двух механизмов образования излучения в МНТ. Ночные механизмы продолжают работать в дневное время, и поэтому добавлены к созданной участниками проекта ранее дневной модели (называемой YM2011) эмиссий молекулярного и атомарного кислорода вследствие фотолиза О3 и О2 в мезосфере и нижней термосфере, что позволяет использовать эту модель для любого времени суток. Создание такой модели позволяет, в частности, решить «проблему сумерек», а именно, моделировать рассматриваемые свечения в утренних и вечерних сумерках, что никогда прежде не делалось.

В соответствии с планом работ, на втором этапе исследования по проекту проводились по трем направлениям: (А) Согласование механизмов возбуждения электронно-колебательных состояний кислорода при ассоциации атомов кислорода в тройной реакции (механизм Барта) и модели образования колебательно возбужденных молекул гидроксила OH(X, v =1 – 9) в верхней мезосфере и нижней термосфере в ночное время. (Б) Построение системы уравнений баланса для возбужденных состояний атомов и молекул кислорода и молекулы гидроксила, а также анализ чувствительности этой системы к основным параметрам модели. (В) Сбор данных ночных и дневных наблюдений, включая радиозондирование и детектирование потоков заряженных частиц.

Внезапный уход из жизни руководителя проекта и еще одного основного исполнителя затруднил выполнение второго этапа работ.

Однако, коллективом исполнителей получены следующие основные результаты:
А. Завершена модернизация механизма возбуждения молекул и атомов кислорода при тройной реакции ассоциации О + О + М → О2(*) + М (так называемый механизм Барта). Впервые учтена температурная зависимость не только скорости этой реакции, но и ее квантовых выходов. Завершен анализ чувствительности фотохимической модели к вариациям температуры. Выполнено объединение уравнений для ночного механизма Барта с ранее разработанной компьютерной моделью (называемой YM2011) дневных эмиссий молекулярного и атомарного кислорода вследствие фотолиза О3 и О2 в мезосфере и нижней термосфере. Это позволяет использовать эту модель для любого времени суток, включая сумерки. Проверена работоспособность объединенной модели. Модель применена для анализа данных ракетных экспериментов ETON и MULTIFOT92.
Б. Система уравнений баланса для механизма ночных эмиссий кислорода объединена с уравнениями, описывающими образование эмиссий гидроксила с уровней OH(X,v=1–9), которые зависят от концентрации атомарного кислорода. Учтена недавно предложенная реакция переноса энергии OH(v=5 -9)+O(3P) → OH(v’ ≤ 3) + O(1D). Оба механизма необходимо учитывать одновременно в интервале высот 85 – 95 км. Разработан алгоритм и блоки компьютерных программ для численного решения матричных алгебраических уравнений. В совокупности с упомянутой выше моделью YM2011, указанные программы позволяют рассчитывать характеристики ночных свечений кислорода и гидроксила для широкого набора высот и атмосферных условий. Разработана программа для оценок изменчивости характеристик ночных свечений при изменениях других параметров модели методом Монте-Карло. Предполагается использование указанных программ для интерпретации наблюдений ночных эмиссий верхней атмосферы на следующем этапе работ по проекту.
В. Выполнен сбор и анализ ранее опубликованных ракетных измерений излучения молекулярного и атомарного кислорода в различных возбужденных состояниях в ночное время (ракетные эксперименты ETON, MULTIFOT, WAQDIS2). Так же выполнен сбор и обработка спутниковых наблюдений потоков электронов, во время геомагнитных возмущений, с полярно-орбитальных спутников NOAA POES и спутников Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) в скоординированных точках наблюдений (по координатам и времени) с оптическими измерениями в эксперименте TIMED-SABER.