نجح العلماء في اختبار أجهزة ذاتية الارتفاع تعمل بالطاقة الشمسية في بيئات شبه فراغية تشبه تلك التي توجد في الغلاف الجوي العلوي للأرض، حيث تمثل هذه التجربة نقطة تحول كبيرة في فهمنا لعلوم الغلاف الجوي، وتمت الإشارة إلى هذه الدراسة في ورقة بحثية نشرت في مجلة Nature، وتمتع الباحثون بإمكانية جعل أجهزة بعرض 0.4 بوصة تطفو في غرفة فراغ بفضل تعرضها لضوء يعادل حوالي 55% من شدة ضوء الشمس الطبيعي،

وبينما تحدث بن شافر والذي يقف على رأس هذه الدراسة في كلية جون أ. بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة هارفارد قائلاً: “تعتبر هذه النتيجة مثيرة للغاية وتظهر أن هذه الأجهزة يمكن أن تعمل فعلاً في ظروف تشبه تلك الموجودة في الغلاف الجوي العلوي”، وذكر أن الغلاف الجوي المجهول هو منطقة ذات أهمية خاصة حيث يفتقر الفضاء حوله إلى أي طائرات قادرة على الطيران، مما يجعل إمكانية إرسال هذه الأجهزة خطوة محورية للحصول على بيانات تُعتبر أكثر دقة مما هو متاح اليوم،

الغلاف الجوي المجهول يشمل طبقة الميزوسفير التي تمتد بين 30 و53 ميلًا، فضلاً عن جزء من الغلاف الحراري الذي يصل إلى 100 ميل، وبالتالي فإن هذا المجال يكون مرتفعًا للغاية عن متناول الطائرات لكنه منخفض جداً لمنصات الأقمار الصناعية في المدارات الأرضية المنخفضة، وعلى الرغم من أن أجهزة الاستشعار المثبتة على الصواريخ تجري قياسات عرضية للموقع إلا أن العمليات التي تحدث فيه تبقى غامضة للكثيرين، حيث يشكل الغلاف الجوي المجهول جسرًا بين جو الأرض والفضاء،

فعند تفاعل الانبعاثات الكتلية الإكليلية القادمة من الشمس مع الغلاف الجوي، تُسجل هذه العمليات الطاقة الغالبة هناك مما يجعل الغلاف الجوي المجهول منطقة حيوية للدراسة، حيث يمكن أن تؤدي الانبعاثات الشمسية إلى عواصف مغناطيسية تؤثر سلبًا على شبكات الكهرباء وتؤدي إلى خروج الأقمار الصناعية عن مداراتها المحددة، وأشار شيفر إلى أهمية جمع بيانات دقيقة من هذه المنطقة لتحسين نماذج المناخ العالمية وسد الفجوات المعرفية الموجودة حاليًا،

استند شيفر وزملاؤه إلى ورقة بحثية نظرية لديفيد كيث، الذي كان آنذاك أستاذًا في الفيزياء التطبيقية، حيث استعرض كيث فكرة استخدام الأغشية العاكسة التي تعمل بتقنية الرحلان الضوئي بمثابة تدخل هندسي لخفض درجات حرارة الأرض، وكان هذا الاقتراح يحمل آمالًا كبيرة في حالة عدم نجاح جهود العالم في تقليل تأثيرات تغير المناخ من خلال تخفيض انبعاثات الكربون،