Słoneczne minidrony zbadają Ziemię i Marsa

Kluczem do sukcesu okazała się specjalna, ultralekka konstrukcja – dysk o średnicy centymetra, składający się z dwóch cienkich, perforowanych membran z tlenku glinu. Każda z nich ma grubość zaledwie 100 nanometrów – to około tysiąc razy mniej niż średnica ludzkiego włosa. Ponadto górna membrana jest przezroczysta, natomiast dolna, pokryta specjalną powłoką, silnie pochłania światło słoneczne. Powstała w ten sposób różnica temperatur sprawia, że cząsteczki rozrzedzonego gazu, przepływając przez mikroskopijne otwory, generują siłę nośną (to znane w fizyce od ponad stulecia zjawisko fotoforezy).

Podczas eksperymentów laboratoryjnych, kiedy testowano działanie dysków w trzech różnych gazach (m.in. powietrzu), próbka o wadze zaledwie 33 mikrogramów uniosła się przy oświetleniu LED o mocy zaledwie 55 proc. światła słonecznego występującego na dużych wysokościach. Był to pierwszy w historii udokumentowany przypadek „fotoforezowej lewitacji” makroskopowego obiektu w warunkach zbliżonych do słonecznych.

Konstrukcja ta otwiera drogę do stworzenia nowej klasy pojazdów, które mogłyby wypełnić lukę operacyjną między balonami stratosferycznymi (do 50 km) a satelitami na niskiej orbicie Ziemi (powyżej 200 km). Modele komputerowe wskazują bowiem, że wersja urządzenia o promieniu 3 cm mogłaby unieść na wysokość 75 km ładunek 10 miligramów ponad swoją własną masę (wynoszącą 5 mg). Choć wydaje się to niewiele, wystarczyłoby do zasilenia miniaturowego systemu telekomunikacyjnego, zdolnego do przesyłania danych z prędkością 45 Mb/s w ciągu dnia.

Jego potencjalne zastosowania wydają się szerokie – od tworzenia sieci czujników w mezosferze po eksplorację innych planet. Podobne urządzenia mogłyby też latać w atmosferze Marsa na wysokościach 40–70 km. Biorąc pod uwagę koszt transportu ładunku na Czerwoną Planetę (ponad 100 tys. dolarów za kg), byłaby to rewolucja w badaniach planetarnych. Choć, oczywiście, przed naukowcami stoi jeszcze wiele wyzwań – jak choćby zapewnienie strukturom odporności na promieniowanie UV i unoszące się w atmosferze aerozole siarczkowe.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.