Lapisan mesosfer, yang terletak antara 50 hingga 100 kilometer di atas permukaan Bumi, tetap menjadi wilayah atmosfer yang sebagian besar belum terjamah. Ketinggiannya yang ekstrem membuatnya sulit dijangkau oleh teknologi konvensional seperti pesawat terbang dan satelit. Namun, pemahaman mendalam tentang dinamika wilayah ini dapat secara signifikan meningkatkan akurasi prakiraan cuaca dan model iklim.
Sebuah studi inovatif yang diterbitkan dalam jurnal Nature memperkenalkan metode baru untuk menyelidiki mesosfer menggunakan struktur ringan yang dapat melayang dengan memanfaatkan energi matahari. Perangkat ini, yang terbuat dari keramik alumina dengan lapisan kromium di bagian bawah, memanfaatkan efek fotoforesis untuk menghasilkan daya dorong berkelanjutan ketika terkena sinar matahari. Fotoforesis terjadi ketika molekul gas memberikan gaya yang lebih besar pada sisi objek yang lebih hangat dibandingkan sisi yang lebih dingin, menciptakan dorongan yang mampu mengangkat objek yang sangat ringan. Teknologi ini membuka kemungkinan baru untuk eksplorasi atmosfer ketinggian tinggi.
Perangkat ini dapat digunakan untuk mengumpulkan data penting seperti kecepatan angin, tekanan, dan suhu dari wilayah atmosfer yang sebelumnya tidak terjangkau. Informasi ini sangat penting untuk mengkalibrasi model iklim dan menyempurnakan prakiraan cuaca. Para peneliti, termasuk Ben Schafer dari Universitas Harvard dan David Keith dari Universitas Chicago, telah menunjukkan bahwa struktur berukuran sentimeter yang terbuat dari alumina keramik dan kromium dapat melayang di bawah kondisi tekanan rendah yang meniru mesosfer, hanya dengan memanfaatkan intensitas cahaya matahari.
Lebih lanjut, perangkat serupa berpotensi digunakan dalam aplikasi telekomunikasi. Dengan membentuk jaringan antena terapung, perangkat ini dapat menawarkan kemampuan transmisi data yang sebanding dengan satelit orbit rendah, namun dengan latensi yang lebih rendah karena kedekatannya dengan permukaan Bumi. Jaringan perangkat ini bahkan dapat menyaingi konstelasi broadband satelit seperti Starlink, dengan potensi menawarkan tingkat data yang tinggi.
Para ilmuwan memperkirakan bahwa jika potensi penuh teknologi ini dapat direalisasikan, kawanan atau susunan penerbang fotoforesis semacam itu dapat mengumpulkan data resolusi tinggi tentang suhu, tekanan, komposisi kimia, dan dinamika angin di mesosfer dalam dekade mendatang. Kemajuan dalam nanofabrikasi telah memungkinkan pembuatan perangkat ringan dengan presisi tinggi, membuka jalan bagi platform atmosfer praktis yang dapat beroperasi di lingkungan yang keras ini. Potensi penggunaan di luar Bumi, seperti eksplorasi atmosfer Mars, juga sedang dieksplorasi, mengingat atmosfer Mars yang tipis memiliki kesamaan dengan mesosfer Bumi.