Погодные датчики будущего смогут держаться в мезосфере на световых лучах
Источник:
Phys.OrgГруппа исследователей из Пенсильванского университета обнаружила, что под действием лазерного света очень тонкие диски могут левитировать в условиях, имитирующих мезосферу. Исследование представлено в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Для углубленного изучения погодных явлений метеорологам необходимы зонды в мезосфере на расстоянии от 50 до 80 километров. В этой зоне воздух настолько разрежен, что воздушным шарам и самолетам для полета уже нет опоры, а для космических аппаратов плотность воздуха все еще слишком высока. Выход может быть найден в самых легких устройствах, для движения которых хватит импульсов лазера или отраженного солнечного света.
Интересно Telegram для macOS не удалял файлы, несмотря на таймер самоуничтожения: баг уже исправили
Какое решение предлагают
Ученые создали очень тонкие диски из материала под названием майлар (аналог лавсана) диаметром 6 миллиметров. Нижняя часть дисков покрыта углеродными нанотрубками. Испытания проводились в камере с давлением 30 Паскалей, как в мезосфере. Выяснилось, что при облучении лазерными импульсами или отраженным светом диски взбирались на значительную высоту. Кроме того, экспериментаторы смогли управлять направлением движения дисков, регулируя интенсивность световых импульсов.
Ученые объяснили полученное явление неравномерностью нагрева нанотрубок. Тепло распространялось таким образом, что движение молекул воздуха внизу дисков происходило с большей скоростью, чем вверху. Диски вверх толкал не свет, а энергия, передаваемая импульсами света.
Исследователи признают, что их работа только начинается – это прототип будущих устройств. Остается неизвестным, сработает ли предложенный подход для дисков, поднятых в мезосферу. Кроме того, необходимы дополнительные исследования, чтобы понять границы масштабирования системы до дисков нужного размера.