Harvard Üniversitesi'nden araştırmacılar, Dünya yüzeyinden yaklaşık 72 kilometre yükseklikteki mezosferde süzülebilen hafif, güneş enerjisiyle çalışan cihazların başarılı testlerini gerçekleştirdi. Bu cihazlar, ışıkla indüklenen ısınmanın gaz moleküllerinin momentum aktarmasına neden olarak düşük basınçlı ortamlarda kaldırma kuvveti oluşturduğu fotoforez adı verilen bir olgudan yararlanıyor. 13 Ağustos 2025'te Nature dergisinde yayımlanan bir çalışmada detaylandırılan bu gelişme, atmosfer araştırmaları için yeni yollar açıyor.
Cihazlar, güneş ışığını emmek için bir krom tabakasıyla kaplanmış, seramik alümina gibi ince, santimetre ölçekli membranlardan yapılmıştır. Doğal güneş ışığının %55'i yoğunluğunda ışığa maruz kaldıklarında, bu membranlar bir vakum odasında süzülerek mezosferde bulunan koşulları taklit ediyor. Bu başarılı gösterim, rüzgar hızları, sıcaklıklar ve basınçlar hakkında kritik veriler toplamak için üst atmosferde bu tür cihazların konuşlandırılma potansiyelini gösteriyor; bu parametreler iklim modellerini iyileştirmek ve hava tahminlerini geliştirmek için esastır. Dünya yüzeyinden 50 ila 100 kilometre arasındaki mezosfer, yüksekliği ve mevcut teknolojinin sınırlamaları nedeniyle incelenmesi zor bir bölge olmuştur. Ses roketleri gibi geleneksel yöntemler aralıklı veri sağlarken, bu atmosferik katman hakkındaki anlayışımızda önemli boşluklar bırakmaktadır. Bu güneş enerjili cihazların tanıtılması, bu bölgeyi izlemek için sürekli ve sürdürülebilir bir araç sunarak atmosferik dinamikler hakkındaki kavrayışımızı dönüştürme potansiyeline sahiptir.
Atmosferik çalışmaların ötesinde, bu teknoloji gezegen keşfi için de umut vaat ediyor. Mars gibi gezegenlerin ince atmosferleri, Dünya'nın mezosferi ile benzerlikler taşımaktadır ve bu da bu cihazların dünya dışı ortamlarda kullanılabileceğini düşündürmektedir. Bu uyarlanabilirlik, Mars hava durumunu incelemeyi kolaylaştırabilir ve gezegen atmosferlerini anlama çabalarına katkıda bulunabilir. Eski bir Harvard lisansüstü öğrencisi olan Ben Schafer liderliğindeki araştırma ekibi, Chicago Üniversitesi'nde profesör olan David Keith ve SEAS'ta Malzeme Mühendisliği Profesörü olan Joost Vlassak ile işbirliği yaptı. Çalışmaları, atmosferik araştırmaları yenilikçi teknolojilerle ilerletmeye odaklanan Rarefied Technologies adlı bir girişimin temelini atmıştır. Bu teknoloji, güneş ışığının gücünü kullanarak, daha önce erişilemeyen bir atmosfer katmanını keşfetmek için bir yol sunmaktadır. Fotoforez, yani ışıkla hareket, bu cihazların süzülmesini sağlayan temel fiziksel prensiptir. Bu keşif, iklim modelleri ve hava tahminleri için kritik veriler sağlayarak, bu bölgelerdeki kör noktaları doldurma potansiyeline sahiptir. Araştırmacılar, bu cihazların gelecekte Mars gibi diğer gezegenlerin atmosferlerini keşfetmek için de kullanılabileceğini öngörmektedir.