De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA ondersteunt de ontwikkeling van een innovatieve technologie waarbij microscopische sensoren gebruikmaken van zonlicht om langdurig in de hogere lagen van de atmosfeer te verblijven. Deze zogenaamde 'tracers' zijn bedoeld om een specifiek gebied tussen de 30 en 100 kilometer hoogte te onderzoeken, een zone die tot nu toe zeer moeilijk toegankelijk was voor wetenschappelijk onderzoek.
De aardse atmosfeer is een dynamisch systeem, maar de methoden om deze te bestuderen variëren sterk per hoogte. Voor de lagere regionen worden traditionele weerballonnen ingezet, terwijl satellieten de zeer hoge gebieden bestrijken dankzij hun snelheid. Er bestaat echter een tussenliggend gebied dat door wetenschappers de "ignorosphere" wordt genoemd. Deze zone speelt een cruciale rol in de mondiale klimaatdynamiek, maar is lastig te analyseren. Satellieten ondervinden hier te veel atmosferische weerstand, terwijl de lucht te ijl is voor ballonnen om stabiel te kunnen zweven. Tot nu toe waren onderzoekers aangewezen op sounding rockets, die echter slechts enkele minuten data kunnen verzamelen voordat ze terugvallen naar de aarde.
Om dit kennishiaat te dichten, heeft Benjamin Schafer van Rarefied Technologies een beurs ontvangen van het NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC). Volgens berichtgeving van universetoday.com is het plan om een vloot van sensoren te lanceren die maandenlang in deze specifieke zone kunnen blijven zweven. Dit stelt wetenschappers in staat om langetermijnpatronen te analyseren die een directe invloed hebben op het wereldwijde weer.
De techniek achter deze sensoren berust op het fotoforetisch effect. De sensoren zijn zo ontworpen dat de bovenkant transparant is en de onderkant donker, waardoor zonlicht de onderzijde verwarmt. Dit creëert een temperatuurverschil: gasdeeltjes die de warme onderkant raken, ketsen met een grotere kinetische energie weg dan de deeltjes aan de bovenkant. Dit verschil wekt een stuwkracht op die de sensor in de lucht houdt. Dit mechanisme werkt enkel in de specifieke zone tussen 30 en 100 kilometer; op zeeniveau is de luchtweerstand te groot en in een vacuüm ontbreken de noodzakelijke gasmoleculen voor energieoverdracht.
Om milieuvervuiling in de mesosfeer te voorkomen, zijn de materialen van de sensoren zo ontwikkeld dat ze na verloop van tijd degraderen onder invloed van ultraviolet (UV) licht. Zodra het oppervlak voldoende is aangetast, verliezen de tracers hun vermogen om te zweven en keren ze terug naar de aarde.
Naast dit project blijft de organisatie voortdurend nieuwe data verzamelen over het universum en de aarde. Zo wordt er via de nasa.gov nog steeds fundamenteel onderzoek gedaan naar de kosmos. Daarnaast kondigde de organisatie in een bericht op x.com aan dat er tijdens een totale zonsverduistering op 12 augustus 2026 gebruik wordt gemaakt van wetenschappelijke ballonnen en een hoogvliegend onderzoeksvliegtuig om de zon te bestuderen.
Voor meer details over actuele missies en technologische doorbraken verwijst de organisatie naar de officiële nieuwssectie van nasa.gov.