पृथ्वी की सतह से 50 से 100 किलोमीटर ऊपर स्थित मेसोस्फीयर, वायुमंडल की एक ऐसी परत है जो काफी हद तक अज्ञात बनी हुई है। हवाई जहाज और उपग्रह जैसी वर्तमान प्रौद्योगिकियों के लिए इस ऊंचाई तक पहुंचना चुनौतीपूर्ण है। हालाँकि, इस क्षेत्र की गतिशीलता को समझना मौसम के पूर्वानुमान और जलवायु मॉडल की सटीकता में काफी सुधार कर सकता है। हाल के एक अध्ययन में, *नेचर* में प्रकाशित, शोधकर्ताओं ने सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके मेसोस्फीयर का पता लगाने के लिए एक अभिनव विधि प्रस्तुत की है।
ये हल्के उपकरण, जो सिरेमिक एल्यूमिना से बने होते हैं और नीचे क्रोमियम की परत होती है, सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर निरंतर प्रणोदक उत्पन्न करने के लिए फोटोफोरेसिस का उपयोग करते हैं। फोटोफोरेसिस तब होता है जब गैस के अणु किसी वस्तु के गर्म पक्ष पर ठंडे पक्ष की तुलना में अधिक बल लगाते हैं, जिससे एक धक्का पैदा होता है जो बहुत हल्की वस्तुओं को ऊपर उठा सकता है। यह तकनीक उच्च-ऊंचाई वाले वायुमंडलीय अन्वेषण के लिए नई संभावनाएँ खोलती है। यह विधि मेसोस्फीयर से हवा की गति, दबाव और तापमान जैसे महत्वपूर्ण डेटा एकत्र करने की अनुमति देती है, जो जलवायु मॉडल को कैलिब्रेट करने और मौसम की भविष्यवाणियों को बेहतर बनाने के लिए आवश्यक है।
यह उल्लेखनीय है कि ये उपकरण, जिन्हें 'नैनो कार्डबोर्ड' के रूप में भी जाना जाता है, इतने हल्के होते हैं कि वे केवल सूर्य के प्रकाश से ही हवा में बने रह सकते हैं। शोधकर्ताओं ने प्रयोगशाला परीक्षणों में दिखाया है कि 1 सेंटीमीटर चौड़े ढांचे 60 किलोमीटर की ऊंचाई पर हवा की नकल करने वाली स्थितियों में प्रकाश के तहत तैर सकते हैं। यह पहली बार है जब यह प्रदर्शित किया गया है कि फोटोफोरेटिक संरचनाओं को बनाया जा सकता है और वास्तव में वायुमंडल में उड़ाया जा सकता है।
इन उपकरणों का एक और संभावित अनुप्रयोग दूरसंचार के क्षेत्र में है। इन उपकरणों का उपयोग करके तैरते हुए एंटेना का एक नेटवर्क बनाया जा सकता है, जो कम-पृथ्वी-कक्षा उपग्रहों के समान डेटा ट्रांसमिशन क्षमता प्रदान कर सकता है, लेकिन जमीन के करीब होने के कारण कम विलंबता के साथ। यह विशेष रूप से उन दूरस्थ क्षेत्रों के लिए फायदेमंद हो सकता है जहां पारंपरिक संचार अवसंरचना स्थापित करना महंगा या अव्यावहारिक है। उदाहरण के लिए, सौर ऊर्जा से चलने वाले एंटेना का उपयोग दूरसंचार टावरों को बिजली देने के लिए किया जा रहा है, जो दूरस्थ स्थानों में विश्वसनीय कनेक्टिविटी सुनिश्चित करता है।
यह शोध वायुमंडलीय अन्वेषण के लिए सौर प्रौद्योगिकियों के उपयोग में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है और जलवायु विज्ञान और उपग्रह संचार पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है। यह तकनीक मंगल जैसे अन्य ग्रहों के वायुमंडल का पता लगाने के लिए भी उपयोगी हो सकती है, क्योंकि मंगल का पतला वातावरण पृथ्वी के मेसोस्फीयर के समान है। यह नवाचार, जो 19वीं सदी की क्यूरियोसिटी पर आधारित है, वायुमंडल के सबसे मायावी क्षेत्र की जांच के लिए एक प्रमुख उपकरण बन सकता है।