Alle atomen en moleculen zenden onderscheidende spectraallijnen uit over het spectrum, waarvan de details afhangen van de interne structuren van de soort (bijvoorbeeld de vibratie- en rotatie-eigenschappen van moleculen) en hoe ze worden opgewonden door hun omgeving. Metingen van de helderheid van de functies, relatieve intensiteiten, en vormen stellen astronomen in staat, althans in principe om de meeste essentiële eigenschappen van deze omgevingen te reconstrueren, inclusief soortenrijkdom, temperaturen, dichtheden, en bewegingen. Maar om succesvol te zijn, wetenschappers moeten kwantitatief precies weten hoe de temperatuur, dichtheid, enzovoorts, de excitatie van elk atoom of molecuul beïnvloeden, en hoe elke soort als reactie daarop licht uitstraalt. Een botsing tussen zuurstof- en stikstofmoleculen, bijvoorbeeld, zal een zuurstofmolecuul anders beïnvloeden dan de botsing met waterstof.

CfA-astronomen ontwikkelen en onderhouden de HITRAN-database (High Resolution Transmission), een compilatie van diagnostische spectroscopische parameters die de wereldwijde standaard is voor het berekenen van atmosferische moleculaire straling van de microgolf door het ultraviolette gebied van het spectrum. HITRAN heeft de afgelopen jaren een bijzonder nieuw belang gekregen met de ontdekking van duizenden exoplaneten en de gestaag verbeterende technologie om hun atmosferen te detecteren en hun samenstelling te meten. HITRAN wordt vaak gebruikt om deze exotische sferen te modelleren. Moleculaire zuurstofopname gestimuleerd door botsingen tussen zuurstofmoleculen wordt gedacht, bijvoorbeeld, een belangrijke biomarker zijn op mogelijk bewoonbare exoplaneten, maar de detectie van dit absorptiekenmerk is niet genoeg:het heeft een interpretatie nodig.

CfA-astrofysici Tijs Karman, Iouli Gordon, Bob Kurucz, Larry Rothman, en Kang Sun leidde een team van collega's bij het updaten van HITRAN met veel van de essentiële door botsingen geïnduceerde absorptie-eigenschappen van de moleculen die nodig zijn voor het modelleren van exoplaneetatmosferen. Belangrijke moleculaire soorten zijn stikstof, zuurstof, methaan, kooldioxide, en waterstof. De numerieke parameters werden verzameld uit een brede verzameling recente laboratorium- en theoretische papers en na validatie opgenomen in de HITRAN-database. De bijgewerkte compilatie gaat een heel eind in de richting van het aanpakken van de huidige behoeften, maar de auteurs merken op dat aanvullend laboratorium- en theoretisch werk nodig is om andere effecten op te nemen, water bijv. evenals de isotopische variaties van de momenteel opgenomen soorten.