LONDON (IT BOLTWISE) – Eine neue Generation ultraleichter Flugobjekte könnte die Art und Weise, wie wir die oberen Schichten der Erdatmosphäre nutzen, revolutionieren. Diese zentimetergroßen Geräte, die allein durch Sonnenstrahlen angetrieben werden, könnten in Höhen von bis zu 80 Kilometern schweben und dabei wichtige Daten übermitteln.
Die innovative Technologie basiert auf einem physikalischen Phänomen namens Fotophorese, das es den Flugobjekten ermöglicht, ohne Motor zu fliegen. Durch die Wärmeunterschiede zwischen der Vorder- und Rückseite der Geräte entsteht eine Luftströmung, die den Auftrieb erzeugt. Besonders in der dünnen Luft der Mesosphäre, oberhalb von etwa 50 Kilometern, kann dieser Effekt ausreichend stark sein, um die Flugobjekte in der Schwebe zu halten.
Die Forschergruppe um Benjamin Schafer und Jong-hyoung Kim von der Harvard University hat ein zentimetergroßes Objekt entwickelt, das dem Flügel eines Doppeldeckers ähnelt. Die Struktur besteht aus mehreren Schichten Aluminiumoxid und Chrom, die nur wenige Nanometer dick sind. Bei Sonnenbestrahlung erwärmt sich die untere Schicht schneller, was zu einem Rückstoß ähnlich dem einer Rakete führt, jedoch geräuschlos und emissionsfrei.
Die Tests im Labor unter simulierten Bedingungen der Mesosphäre verliefen erfolgreich. Laut David Keith von der University of Chicago ist es das erste Mal gelungen, größere fotophoretische Strukturen zu bauen und in der Atmosphäre fliegen zu lassen. Diese Technologie könnte in Zukunft genutzt werden, um hochauflösende Daten über Temperatur, Druck und chemische Zusammensetzung der Mesosphäre zu sammeln.
Obwohl die Nutzlast der Flugobjekte derzeit noch gering ist, sehen die Forscher Potenzial für den Einsatz in der Telekommunikation, ähnlich wie bei den Starlink-Satelliten, jedoch mit weniger Verzögerung. Auch auf dem Mars könnten diese Geräte eines Tages eingesetzt werden. Eine Herausforderung bleibt jedoch, dass die Fotophorese nur bei Sonnenschein funktioniert, was die Einsatzmöglichkeiten einschränkt.
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