A mesosfera, uma camada atmosférica situada entre 50 e 100 quilômetros acima da superfície da Terra, permanece em grande parte inexplorada devido aos desafios de acesso com tecnologias convencionais. A compreensão da dinâmica desta região é crucial para aprimorar a precisão das previsões meteorológicas e dos modelos climáticos.
Uma pesquisa recente, publicada na revista Nature, introduziu um método inovador para sondar a mesosfera utilizando estruturas ultraleves que se sustentam no ar aproveitando a luz solar. Esses dispositivos, compostos por alumina cerâmica com uma camada de crômio, empregam o princípio da fotoforesis para gerar um impulso contínuo quando expostos à luz solar. A fotoforesis ocorre quando as moléculas de gás exercem uma força maior no lado mais quente de um objeto do que no lado mais frio, criando um impulso que pode elevar objetos muito leves.
Pesquisadores demonstraram que estruturas com cerca de 1 centímetro de diâmetro podem levitar em condições de vácuo simulando a atmosfera superior, utilizando luz com cerca de 55% da intensidade solar. Com um design otimizado, prevê-se que cargas úteis de até 100 miligramas possam ser suportadas durante o dia. Essas cargas poderiam incluir sensores para coletar dados essenciais, como velocidades do vento, pressão e temperatura, informações cruciais para calibrar modelos climáticos e melhorar as previsões meteorológicas.
Além de suas aplicações científicas, dispositivos semelhantes poderiam ser empregados em telecomunicações. A ideia é formar uma rede de antenas flutuantes capazes de oferecer capacidades de transmissão de dados comparáveis às de satélites em órbita baixa, mas com menor latência devido à sua proximidade com o solo. Essas antenas solares poderiam fornecer conectividade de alta velocidade, especialmente em áreas remotas, onde a infraestrutura de telecomunicações é limitada.
A startup Rarefied Technologies já está trabalhando na comercialização dessa tecnologia, visando aplicações que vão desde a exploração de Marte até redes de comunicação terrestres. A pesquisa, que remonta a trabalhos teóricos sobre fotoforesis desde o século XIX e foi impulsionada por avanços recentes em nanotecnologia e ciência de materiais, representa um passo importante na utilização de tecnologias solares para a exploração atmosférica.
A sustentabilidade desses dispositivos, que não requerem combustível, baterias ou painéis solares convencionais, é um diferencial notável. A capacidade de operar em qualquer atmosfera de baixa pressão com luz suficiente também sugere um potencial para a exploração de outros planetas, como Marte, que possui uma atmosfera fina semelhante à mesosfera terrestre. Este avanço não só promete aprofundar nosso conhecimento sobre a mesosfera, mas também abre caminhos para inovações em telecomunicações e exploração planetária.