Energia solară ar putea fi utilizată pentru a alimenta micro-avioanele care zboară deasupra stratosferei, în mezosferă.
În prezent, singurele dispozitive care pot zbura în acest strat al atmosferei noastre, la o altitudine cuprinsă între 50 și 80 de kilometri, sunt rachetele spațiale. Avioanele moderne nu pot zbura la altitudini mai mari de 50 de kilometri din cauza densității mici a aerului care nu permite o portanță suficientă.
Pe de altă parte, aerul din mezosferă este prea dens pentru trecerea, în siguranță, a sateliților, existând posibilitatea deteriorării acestora.
Igor Bargatin și colegii acestuia din cadrul Universității din Pennsylvania au creat un dispozitiv care ar putea realiza o călătorie prin mezosferă.
„Acesta este un nou mecanism de levitație, care a fost folosit în trecut pentru particule foarte mici, invizibile pentru ochiul uman. Totuși, noi dorim să-l facem să funcționeze pentru o serie de structuri suficient de mari încât să le putem ține în mână. Prin urmare, aceste dispozitive au potențialul de a fi aplicate în lumea reală”, a declarat Bargatin.
Tehnica utilizează fenomenul fotoforezei, care se bazează pe transferul de energie solară, inițial către un obiect precum noul dispozitiv, iar apoi către moleculele de aer care înconjoară obiectul.
„Atunci când dispozitivul este expus la lumina soarelui, moleculele care lovesc suprafețele vor absorbi o parte din căldură. Am proiectat dispozitivul astfel încât suprafața superioară să fie izolatoare din punct de vedere termic, în timp ce suprafața inferioară să poată transfera căldura foarte eficient. În acest mod, va exista un număr ridicat de molecule care vor avea o viteză descendentă mai mare decât viteza ascendentă”, a declarat Bargatin.
Acest lucru creează portanță. În cadrul unui experiment, micro-avioanele s-au putut deplasa în aer atunci când au fost expuse la o intensitate luminoasă incidentă de aproximativ 0,5 wați pe centimetru pătrat și la presiuni ale aerului de aproximativ 10 pascali.
Echipa consideră că, în viitor, ar putea fi folosite versiuni ale micro-avioanelor, echipate cu senzori, pentru cartografierea tiparelor vântului și a temperaturilor din mezosferă, lucru care ar putea îmbunătăți modelele climatice.
„Pentru moment, nu putem determina domeniile în care aceste tehnologii ar putea fi aplicate. Este posibil ca livrarea micro-avioanelor în această zonă a atmosferei să fie efectuată cu ajutorul unor rachete. În acest moment, această tehnologie pare să fie o soluție în căutarea unei probleme”, a declarat Karen Aplin din cadrul Universității din Bristol din Marea Britanie.
„De fiecare dată când un nou mecanism de zbor este implementat sau descoperit, oamenii găsesc foarte rapid aplicații pentru acesta”, a declarat Bargatin.
