Des chercheurs de l'Université Harvard, via son École d'Ingénierie et de Sciences Appliquées John A. Paulson (SEAS), ont développé des dispositifs solaires légers capables de flotter dans la mésosphère, à environ 70 kilomètres d'altitude. Cette technologie, qui exploite le principe de la photophorèse, promet de révolutionner la collecte de données dans cette couche atmosphérique difficile d'accès. La photophorèse, un phénomène où le chauffage induit par la lumière génère une force ascensionnelle dans des environnements de basse pression, est au cœur de cette avancée. Les dispositifs, constitués de membranes ultrafines d'alumine céramique enrichie de chrome, absorbent efficacement la lumière solaire. Lors de tests en chambre à vide simulant les conditions de la mésosphère, ces membranes ont démontré leur capacité à léviter sous une intensité lumineuse de 55% de celle du soleil, une réussite publiée le 13 août 2025 dans la revue Nature.
La mésosphère, située entre 50 et 100 kilomètres au-dessus de la surface terrestre, a toujours posé un défi majeur aux scientifiques. Les méthodes conventionnelles, comme les ballons-sondes ou les fusées de sondage, fournissent des données fragmentaires, laissant des lacunes dans notre compréhension de cette couche. Ces nouveaux dispositifs solaires offrent une solution durable pour une surveillance continue, permettant de recueillir des données cruciales sur les vents, les températures et les pressions, essentielles pour affiner les modèles climatiques et améliorer les prévisions météorologiques. Le potentiel de cette technologie s'étend à l'exploration extraterrestre, notamment pour étudier les schémas météorologiques martiens, en raison des similitudes entre la mésosphère terrestre et les atmosphères ténues de planètes comme Mars. Le développement a également donné naissance à la startup Rarefied Technologies, fondée par d'anciens étudiants de Harvard. L'équipe de recherche, dirigée par Ben Schafer, a bénéficié de la collaboration de David Keith, professeur à l'Université de Chicago, et de Joost Vlassak, professeur à SEAS.