NASA entwickelt eine Flotte winziger, lichtgetriebener Teilchen, um einen Bereich der Atmosphäre zu erforschen, der so schwer zu erreichen ist, dass Wissenschaftler ihn die Ignorosphäre nennen. Diese Teilchen, sogenannte photophoretische Tracer, würden in Höhen zwischen 30 und 100 Kilometern nur durch den Druck des Sonnenlichts schweben. Kein Treibstoff, keine Motoren, nur Licht.
Eine Zone, die sowohl Ballons als auch Satelliten verpassen
Die Ignorosphäre liegt in einer frustrierenden Grauzone. Ballons können nicht hoch genug aufsteigen, um sie zu erreichen. Satelliten können nicht tief genug fliegen, um dort zu bleiben. Diese Lücke, etwa 30 bis 100 Kilometer über der Erde, ist weitgehend ungemessen geblieben. Wissenschaftler wissen weniger über diese Region als über Teile der Tiefsee. Die photophoretischen Tracer sollen das ändern, indem sie durch diese Zone treiben und Daten zu Temperatur, Druck und chemischer Zusammensetzung sammeln.
Wie Teilchen auf Licht reiten
Das Konzept beruht auf einem Phänomen namens Photophorese. Wenn Licht auf eine Seite eines speziell entwickelten Teilchens trifft, erhitzt es diese Seite ungleichmäßig. Gasmoleküle prallen von der wärmeren Seite schneller ab als von der kühleren, was einen winzigen Schub erzeugt. Durch die Anpassung von Form, Größe und Material des Teilchens können Forscher es steigen, sinken oder in einer Zielhöhe schweben lassen. Die Teilchen würden von einem Höhenballon freigesetzt und dann nur mit Sonnenlicht manövriert werden. Sie könnten tagelang oder wochenlang in der Luft bleiben und Hunderte von Kilometern zurücklegen.
Warum lokale Wissenschaftler aufmerken
Das Projekt wird von Dr. Igor Bargatin an der University of Pennsylvania geleitet und durch das Innovative Advanced Concepts Programm der NASA finanziert. Für Forscher, die Wetter, Klima und Atmosphärenchemie untersuchen, ist diese Region ein blinder Fleck. Ihr Verständnis könnte Modelle verbessern, wie Energie durch die Atmosphäre strömt und wie Schadstoffe über Kontinente reisen. Die Teilchen könnten auch als verteilte Sensoren bei Vulkanausbrüchen oder großen Stürmen dienen und Daten von Orten liefern, die kein Flugzeug oder Ballon sicher erreichen kann.
Eine neue Art, das Unsichtbare zu sehen
Wenn die Technologie funktioniert, würde sie Wissenschaftlern ein Werkzeug geben, um einen Teil des Planeten zu beobachten, der bisher praktisch unsichtbar war. Die Ignorosphäre könnte nicht mehr lange ignoriert bleiben. Diese lichtreitenden Teilchen bieten einen Weg, endlich die fehlende Schicht der Erdatmosphäre zu füllen, nicht mit größeren Maschinen, sondern mit kleineren, intelligenteren, die nur mit Sonnenlicht reisen.
