Исследователи из Гарвардского университета и Университета Чикаго разработали инновационную технологию, использующую солнечный свет для исследования мезосферы — малоизученного слоя атмосферы Земли на высоте от 50 до 100 километров.
Мезосфера остается труднодоступной для традиционных летательных аппаратов, таких как самолеты, и спутников. Понимание ее динамики имеет решающее значение для повышения точности прогнозов погоды и климатических моделей. Новая технология основана на явлении фотофореза, при котором молекулы газа создают тягу, отталкиваясь от нагретой стороны объекта. Это позволяет очень легким конструкциям, изготовленным из керамического оксида алюминия с хромированным слоем, левитировать под воздействием солнечного света.
Прототипы, разработанные исследователями, продемонстрировали способность подниматься в условиях, имитирующих мезосферу, при 55% солнечного света и давлении, сравнимом с этим атмосферным слоем. Это первый случай успешной демонстрации функционального прототипа летательного аппарата на фотофорезе. Такие устройства могут собирать критически важные данные, включая скорость ветра, давление и температуру, что необходимо для калибровки климатических моделей.
Технология также имеет потенциал для телекоммуникационных приложений, позволяя создавать сети плавающих антенн с низкой задержкой передачи данных. Компании, такие как Rarefied Technologies, основанная исследователями, работают над коммерциализацией этой технологии. Потенциальные применения включают исследование атмосферы Марса, где условия схожи с земной мезосферой.
Ученые полагают, что в течение десятилетия рои таких аппаратов смогут собирать высокоточные данные о мезосфере. Этот подход, основанный на принципах XIX века, но реализованный благодаря современным нанотехнологиям, обещает революционизировать наше понимание и взаимодействие с верхними слоями атмосферы Земли.