¿Qué son las velas solares?

La vela solar es una forma propuesta de propulsión espacial que utiliza la presión de los fotones del sol para proporcionar empuje. Los fotones se reflejan desde un espejo unido a una carga útil, transmitiendo impulso y permitiendo que la vela y la carga útil que lo acompaña se acelere. Debido a que la presión fotónica es bastante pequeña en comparación con, por ejemplo, el empuje producido por un cohete químico, las velas solares viables deben ser muy grandes y ligeras. Un diseño que está siendo estudiado por la NASA tendría aproximadamente medio kilómetro (.31 millas) de ancho. Los materiales de construcción propuestos incluyen películas de mylar y poliimida, aluminio y un nuevo tipo de fibra de carbono.

Los diseños que producen la relación empuje / masa más alta fueron desarrollados por el estudiante del MIT Eric Drexler en su tesis de maestría. (Drexler es conocido principalmente como el padre del campo de la nanotecnología). Empleando películas de aluminio de 30 a 100 nanómetros de espesor, los diseños de Drexler ofrecerían valores de empuje por metro cuadrado aproximadamente 10 veces más altos que la mayoría de los diseños propuestos, que emplean plásticos. La clave para realizar el diseño de Drexler serían las instalaciones de fabricación basadas en el espacio. Las películas para velas solares son demasiado delicadas para ser dobladas, lanzadas y desplegadas.

Todavía no se ha construido una nave espacial que emplee velas solares como método principal de propulsión, aunque la presión fotónica se ha utilizado para realizar pequeños cambios en los cursos de las sondas espaciales. Sin embargo, en 2004, la agencia aeroespacial de Japón, ISAS, desplegó con éxito 2 prototipos de velas solares en órbita terrestre baja. En 2005, un proyecto privado conjunto entre la Sociedad Planetaria , Cosmos Studios y la Academia de Ciencias de Rusia , lanzó Cosmos 1 , la primera nave espacial de vela solar del mundo. Debido a la naturaleza no convencional de la propulsión de velas solares, las grandes agencias gubernamentales han sido reacias a invertir en ella, dejando el desarrollo en el campo a entidades privadas.

Las velas solares serían ideales para usar en el sistema solar, donde los rayos solares son más intensos. Para misiones fuera del sistema solar, se necesitarían espejos del tamaño de un planeta para enfocar la energía de la luz precisamente en las velas solares. Aunque es una tarea de ingeniería masiva, algún día puede ser la forma más fácil de acelerar una nave espacial a una fracción sustancial de la velocidad de la luz. Las velas solares bien diseñadas pueden viajar en direcciones aparte de alejarse directamente del sol, inclinando la vela en un ángulo apropiado. Para mejorar la velocidad de las velas solares, se ha propuesto la vela solar pintada, una vela hipotética que estaría cubierta de productos químicos diseñados para vaporizarse durante el viaje de la nave espacial, proporcionando así un empuje adicional.