La mesosfera, uno strato atmosferico situato tra i 50 e i 100 chilometri sopra la superficie terrestre, rimane in gran parte inesplorata a causa delle difficoltà di accesso con le tecnologie attuali.
Tuttavia, la comprensione delle dinamiche di questa regione è fondamentale per migliorare l'accuratezza delle previsioni meteorologiche e dei modelli climatici. Uno studio recente pubblicato su Nature introduce un metodo innovativo per sondare la mesosfera attraverso strutture ultraleggere che sfruttano la luce solare per mantenersi in volo. Questi dispositivi, realizzati in ceramica di allumina con uno strato di cromo, utilizzano il principio della fotoforesi, un fenomeno che si verifica quando le molecole di gas esercitano una forza maggiore sul lato più caldo di un oggetto rispetto a quello più freddo, generando una spinta che può sollevare oggetti estremamente leggeri.
La ricerca ha dimostrato che strutture di circa 3 cm di raggio, con un carico utile di 10 mg, possono rimanere sospese indefinitamente a 75 km di altitudine, sfruttando la luce solare anche a intensità inferiori a quelle presenti in natura. Questa tecnologia apre nuove frontiere per l'esplorazione atmosferica ad alta quota, consentendo la raccolta di dati cruciali come velocità del vento, pressione e temperatura da regioni precedentemente inaccessibili.
Tali informazioni sono essenziali per calibrare i modelli climatici e affinare le previsioni meteorologiche. Infatti, la mesosfera, soprannominata "ignorosphere" per la scarsità di dati, gioca un ruolo significativo nella circolazione atmosferica globale e può influenzare i modelli meteorologici a lungo termine. Inoltre, dispositivi simili potrebbero trovare applicazione nelle telecomunicazioni, formando una rete di antenne fluttuanti in grado di offrire capacità di trasmissione dati paragonabili a quelle dei satelliti in orbita bassa, ma con una latenza inferiore grazie alla loro vicinanza al suolo.
Aziende come Rarefied Technologies stanno già esplorando la commercializzazione di questa tecnologia, con l'obiettivo di creare reti di comunicazione avanzate. Questo progresso rappresenta un passo avanti significativo nell'utilizzo delle tecnologie solari per l'esplorazione atmosferica, con potenziali impatti sostanziali sulla scienza del clima e sulle comunicazioni satellitari. La capacità di questi dispositivi di operare in modo sostenibile, senza necessità di carburante o batterie, li rende particolarmente promettenti anche per l'esplorazione di atmosfere extraterrestri, come quella di Marte, che presenta condizioni simili a quelle della mesosfera terrestre.