这些设备利用了一种称为光泳的现象，这种现象通过薄膜两侧的不同温度产生运动。
(图片来源：Ben Schafer 和 Jong-hyoung Kim)阳光驱动的自升空设备首次在接近真空的条件下进行了测试，类似于地球上层大气中的条件，为大气科学带来了一场革命。
这些由氧化铝和一层铬制成的微小、轻质薄膜利用了被称为光泳的现象，当薄材料的一侧比另一侧更热时，就会发生这种现象。 当气体分子从较热的一侧反弹时，它们会将薄膜向上推。 然而，这种效应非常微弱，因此只能在低压环境中观察到，例如 的附近。
研究人员使 0.4 英寸宽（1 厘米）的斑点在真空室中漂浮，当暴露在强度约为自然阳光 55% 的光线下时。
“这是一个巨大的结果，表明这实际上可以在与上层大气相同的条件下发挥作用，”论文的第一作者、哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的研究员 Ben Schafer 说。
“我们谈论的是大气层的一个区域，有时被称为‘无知层’，因为没有任何东西可以在那里飞行。能够向那里发送东西将使我们能够获取比我们目前可以获取的更精确的数据，”他告诉 Space.com。
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无知层包括中间层——高度在 30 到 53 英里（50 到 85 公里）之间的那一层——以及热层的一部分，最高可达 100 英里（160 公里）的高度。 无知层对于飞机来说太高了，无法到达，但对于低地球轨道卫星上的仪器来说太低了，无法采样。放置在探空火箭上的传感器会偶尔测量该区域，但那里发生的大部分过程知之甚少。