Los humanos recorrerán el espacio en veleros solares

En un futuro no muy cercano, es posible que los humanos surquen el Sistema Solar a bordo de transbordadores veleros capaces de aprovechar el leve impulso de los fotones de nuestra estrella. La idea, que ya fue propuesta en los años 20 del siglo pasado por el ingeniero ruso Fiedrich Zander, va a recibir un nuevo impulso en los próximos años después de décadas de investigación poco fructífera.

El día del 75º aniversario del nacimiento del científico Carl Sagan, uno de los fundadores de la Planetary Society, esta organización estadounidense anunció que a lo largo de los próximos años lanzará tres prototipos para probar la viabilidad del concepto de la vela solar. El primero de ellos, LightSail-1, partirá dentro de un año y tendrá unos objetivos aparentemente humildes. Sólo navegará unas horas, durante las que intentará aumentar ligeramente su velocidad y elevar un poco su órbita, pero si lo logra, se convertirá en el primer artefacto que se propulsa sólo con velas solares. Intentos anteriores como Cosmos-1, de la Planetary Society y la agencia espacial rusa, o Nanosat-D de la NASA, fracasaron al estrellarse los cohetes que debían poner los satélites en órbita.

El principio de las velas solares no aprovecha el conocido como viento solar un flujo de partículas ionizadas que despide el Sol, sino la propia luz. Se basa en que los fotones tienen una magnitud física llamada momento. Cuando estas partículas se reflejan contra la superficie de las velas, le transfieren su momento y su energía y le proporcionan una ligera aceleración. Aunque el impulso es muy leve, la aceleración es constante, a diferencia de lo que sucede con los cohetes de combustible químico, que se apagan cuando la nave alcanza velocidad de crucero, para ahorrar. A la larga este sistema de propulsión continua permitiría a una nave alcanzar una velocidad superior que con los motores convencionales y sin necesidad de combustible.

Tres litros de satélite

LightSail-1, que será posible gracias a la donación de un filántropo anónimo, aprovechará los avances en nanosatélites de los últimos años. El artefacto volará en tres CubeSats pequeños satélites cúbicos con un volumen de un litro y pesará menos de cinco kilos. En uno de los cubos se instalará la electrónica y el módulo de control y en los otros dos se plegarán las velas.

Una vez en órbita, a 800 kilómetros de altitud una distancia suficiente para escapar del rozamiento de las capas superiores de la atmósfera, que inutilizaría las velas, se desplegarán los 32 metros cuadrados de un tipo de poliéster llamado Mylar que deberán recoger el impulso del Sol.

Si el experimento tiene éxito, la Planetary Society tiene previsto lanzar dos prototipos más. LightSail-2, que trataría de alcanzar órbitas más elevadas, y LightSail-3, que viajaría hasta el punto L-1, un espacio a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra.

Entre las grandes agencias, sólo la japonesa JAXA tiene un proyecto para probar velas solares a corto plazo. El año que viene tiene previsto lanzar IKAROS, una sonda que pretende probar durante medio año las posibilidades de las velas solares para acelerar y dirigir una sonda. A finales de 2010, JAXA lanzará una segunda misión, mucho más ambiciosa, que contará con una vela de 50 metros de diámetro y tendrá como destino Júpiter. Esta sonda no sólo se impulsará con los fotones: también contará con un motor de iones.

Perfeccionar el sistema de velas solares limitaría uno de los principales problemas de la exploración espacial: la gran cantidad de combustible que necesitan las naves. LightSail quiere probar que algún día existirán veleros en el firmamento.

 

Un motor interestelar verde

14.000 km/h En 100 días

La aceleración es muy débil, pero continua. En 100 días, un artefacto propulsado con velas solares alcanzaría los 14.000 kilómetros por hora. En tres años, esa velocidad llegaría a los 250.000 kilómetros por hora.

0,18 milímetros de espesor

Para aprovechar la aceleración al máximo, las velas deben ser tan finas como sea posible. Las de LightSail-1, hechas de un material llamado Mylar, tendrían un grosor de 0,18 milímetros, un cuarto del de una bolsa de basura.