Det mesta av det synliga universum är i ett starkt joniserat plasmatillstånd. Plasmaprocesser är igång överallt, från radiogalaxjetstrålar och supernovaexplosioner till solutbrott och planetära magnetosfärer. Missionen Plasma Observatory (PO) täcker det övergripande vetenskapliga temat "Att avslöja plasmas energisering och energitransport i jordens plasmaomgivning genom multiskaliga observationer". Detta kommer att uppnås genom att svara på två grundläggande vetenskapliga frågor: 1) Hur energiseras partiklar i plasmor nära jorden? och 2) vilka processer dominerar energitransporten och driver kopplingen mellan olika regioner av magnetosfäriska systemet?

Jordens magnetosfäriska system är den komplexa, dynamiska regionen som bildas vid interaktionen mellan solvinden och jordens magnetfält, inom vilken intensiva, ofta explosiva, processer för plasmavernisering och energitransport inträffar. Den inkommande kalla solvindsplasman blir aktivt energiserad vid interaktionen med
den nära jordens plasmaomgivning, vilket driver transporten av stora mängder energi in i jordens magnetosfäriska system. Att undersöka plasmavernisering och energitransport genom in situ-mätningar i rymden nära jorden är av avgörande betydelse för att förstå hur vår planet fungerar, och det bidrar även till områden som avlägsna astrofysiska plasmamiljöer och laboratorie-, fusionsplasmor.

Plasmaobservatoriet kommer att förändra vår förståelse av partikelenergisering genom att göra samtidiga multiskaliga mätningar i jordens magnetosfäriska system. Missionen kommer att omfatta en "moder"- rymdfarkost och 6 enklare "dotter"-farkoster och kommer att tillhandahålla mätningar av nyckelvetenskapliga
områden som foreshock, bågchock, magnetosfär, magnetopaus och magnetosvansströmsskikt. Alla dessa områden har visat sig vara komplexa områden där multiskaliga mekanismer spelar avgörande roller och där många nyckelfrågor fortfarande är olösta. Därför förväntas missionen ge nya högeffektsvetenskapliga upptäckter och driva förståelsen av dessa områden framåt. Ur ett vetenskapligt perspektiv är Plasmaobservatoriet nästa logiska steg från nuvarande multispatiala missioner som C luster och MMS, som
demonstrerade och fortsätter att leverera mycket aktivt deltagande från den svenska rymdplasmagemenskapen.

Dessa tidigare missioner var mycket framgångsrika med att undersöka processer på enskilda skalor, men det var inte möjligt att studera kopplingen mellan skalor och hur energi transporterades. PO kommer att lösa detta genom att mäta fluid- och jonskalor samtidigt. Som ett resultat kommer PO vara intressant inte bara för magnetosfärplasma-gemenskapen utan kommer också att gynna dem som undersöker allmän plasmaturbulens och även plasmadynamik i astrofysiska plasmor.