A atmosfera da Terra é grande, estendendo -se a cerca de 10.000 quilômetros da superfície do planeta. É tão grande, de fato, que os cientistas o dividem em cinco seções separadas. Há uma seção específica que não recebeu muita atenção devido à dificuldade em manter qualquer ofício lá.
Aviões e balões pode visitar a troposfera e a estratosfera, as duas seções mais próximas do chão, enquanto satélites pode sentar -se em órbita na termosfera e exosfera, permitindo uma plataforma para observações consistentes. Mas a mesosfera, a seção no meio, é muito próxima para ter uma órbita estável, mas escassa demais na densidade do ar para aviões ou balões tradicionais para trabalhar.
Como resultado, não temos muitos dados, mas afeta o clima e previsão do tempoentão os cientistas simplesmente tiveram que fazer muitas suposições sobre como é lá em cima. Agora, um novo estudo de pesquisadores em Harvard e o Universidade de Chicago pode ter encontrado uma maneira de Coloque plataformas de detecção estável na mesosfera, usando um novo mecanismo de vôo conhecido como fotoforese.
A mesosfera em si está localizada entre 50 e 85 km acima e, embora não seja tecnicamente considerada “espaço”, é muito diferente dos níveis mais baixos da atmosfera a que estamos mais acostumados. É afetado tanto pelo clima de baixo e acima, reagindo a Tempestades solares sempre que furacões. Como serve como esse tipo de nível de interface, ele desempenha um papel crítico na maneira como as camadas acima e abaixo também reagem.
Mas não conseguimos colocar nenhum equipamento de monitoramento estável devido à dificuldade para os dois tipos de sistemas de monitoramento contínuo que temos – bolos e satélites. Isso levou ao apelido “ignorosfera“Porque os cientistas foram forçados a ignorar essencialmente a existência dessa camada de atmosfera devido à falta de dados.
A fotoforese alimenta um novo sensor atmosférico
Digite o Novo papelpublicado em 13 de agosto em NaturezaAssim, sobre sensores de longo prazo na mesosfera. A fotoforese é um processo em que mais energia é criada quando as moléculas de gás ricocheteiam no lado “quente” de um objeto do que seu lado “frio”. Nesse caso, o lado quente é o lado do objeto de frente para o sol, enquanto o lado frio é a parte inferior voltada para a terra. O efeito é perceptível apenas em ambientes de baixa pressão, que é exatamente o que é a mesofera.
É certo que a força da fotoforese é minúscula; portanto, os pesquisadores tiveram que desenvolver peças realmente pequenas para ter alguma likelihood de tirar proveito disso. Eles recrutaram especialistas em nanofabricação Técnicas para criar estruturas em escala de centímetro como prova de conceito e as testaram em uma câmara de vácuo projetada para ter a mesma pressão que a mesofera.
Os protótipos reagiram como esperado e conseguiram levitar uma estrutura com apenas 55 % da luz photo voltaic a uma pressão comparável à da mesosfera. Isso marca a primeira que alguém já demonstrou um protótipo funcional de um vôo movido a fotoforese, principalmente devido à luz a própria estrutura.
Os dispositivos alimentados por essa técnica podem ser enviados para monitorar a mesosfera, mas também podem ser úteis mais longe. Marte é um candidato óbvio, porque sua atmosfera de baixa pressão e esparsa são ambas marcas do planeta, mas também em grande parte inexplorada em diferentes camadas. Outros planetas e luas também podem ser alvos em potencial – qualquer coisa que tenha uma atmosfera que seja sobressalente o suficiente para apoiar uma espaçonave levitadora pode ser servida por um desses panfletos.
Infelizmente, ainda resta alguma engenharia avançada. A técnica de nanofabricação que foi usada para construir a estrutura de vôo não incluía nenhum {hardware} funcional, como sensores ou comunicação sem fio equipamento. Uma estrutura que simplesmente flutua sem transmitir dados não é cientificamente útil; portanto, para que esses dispositivos comecem a causar o tipo de impacto científico que esperam, as técnicas de nanofabricação precisarão ser melhoradas para criar uma carga útil funcional.
Os pesquisadores não têm dúvidas, porém, e já criaram uma empresa de startups chamada Tecnologias rarefeitasque foi aceito no programa Breakthrough Power Fellows no ano passado. Com esse apoio e algumas pesquisas em andamento em nanofabricação, espero que seja apenas uma questão de tempo até vermos sensores de tamanho de centímetro espalhados por toda a “ignorosfera” e além.
Dos artigos do seu website
Artigos relacionados ao redor da internet