Solcellsdrivna "svävande tefat" utformade för att utforska "ignorosfären

Ett forskarlag under ledning av Harvard-fysikern Ben C. Schafer har utvecklat och testat en liten solcellsdriven flygande anordning som svävar. Den nya utvecklingen publicerades den 13 augusti i tidskriften Nature. Den skulle kunna erbjuda ett sätt att utforska ett till stor del outforskat lager av jordens atmosfär.

Apparaten är utformad för att fungera i mesosfären - en region mellan 50 och 85 kilometers höjd, kallad "ignorosfären", eftersom den är för hög för flygplan och ballonger, men för låg för satelliter, och därför i stort sett outforskad. Enheten utnyttjar fotoforetik, eftersom framdrivningen sker med hjälp av ljus.

Enheten består av två lager av asymmetriskt perforerade plattor, i den tunna luften i mesosfären passerar solljuset genom det översta lagret och värmer upp det undre lagret. Gasmolekyler som träffar denna yta studsar av med extra fart, vilket skapar en uppåtriktad kraft som får enheten att sväva.

I ett proof-of-concept-test lyckades teamet få en 1 centimeter bred struktur att sväva i en lågtryckskammare med hjälp av ljus med en intensitet på ca 55% av det faktiska solljuset, vilket visar att konstruktionen är effektiv.

Teamet har också konstruerat ett tefat med en diameter på 6 centimeter, som beräknas kunna flyga på 75 kilometers höjd med en nyttolast på 10 milligram - tillräckligt för en liten sensor eller ett kommunikationspaket. Denna kapacitet skulle kunna användas för klimatavkänning på hög höjd och för atmosfärisk utforskning av en planet som Mars.