Un grupo de investigadores plantea usar velas solares, con naves en miniatura, para poder explorar el Sistema Solar con misiones que serían más rápidas y llegarían más lejos que las que se han llevado a cabo hasta ahora. El planteamiento resulta muy atractivo por las ventajas que ofrece…
Las velas solares podrían usarse para viajar más rápido
Los viajes espaciales nos han permitido visitar todos los rincones del Sistema Solar. Desde la Luna, hasta los gigantes del sistema, como Júpiter o Saturno. En 1982, la sonda Voyager 2 visitó Urano, pasando más cerca del planeta que cualquier otra nave. Ahora, su viaje continúa, 46 años tras su lanzamiento, recorriendo el espacio interestelar. Está a unas 133 unidades astronómicas de nuestro planeta. Pero en los últimos años, en comparación, ha habido pocas misiones de exploración. Uno de los grandes obstáculos es el coste.
Otro, no menos importante, es el tiempo. El diseño de estos viajes tan largos requiere de años de cálculos. La planificación y construcción del vehículo espacial, de una misión así, dura alrededor de una década. Teniendo en cuenta el tiempo necesario para que una nave alcance los objetivos distantes, esto supone que la próxima misión, que viaje hacia lugares remotos, no va a tener lugar en poco tiempo. El equipo de investigadores es del Laboratorio de propulsión a chorro, el mismo que lanzó las sondas Voyager en la década de los 70.
Está liderado por Slava Turyshev y su objetivo es darle un empujón a la exploración espacial. Por ello, los autores plantean un medio de viaje que permitiría llegar a otros lugares con más rapidez y a menor precio. En su trabajo, más de dos docenas de investigadores de Estados Unidos y Europa proponen unir los satélites en miniatura y la energía solar. El proceso crearía un método de viaje rápido, muy barato y ligero. Las velas solares son un mecanismo que a estas alturas, probablemente, ya resulta más o menos familiar.
El papel de las velas solares
El mecanismo de una vela solar utiliza la presión generada por la radiación del Sol, proporcionando un método de propulsión. Gracias a las innovaciones más recientes, se demostró en 2019 con éxito, a través de una misión llamada LightSail-2 que organizó la Planetary Society. Los investigadores explican que las velas solares obtienen su impulso utilizando materiales ligeros, muy reflectantes, que reflejan la luz del Sol para impulsar una nave en el espacio. La presión continua de los fotones de nuestra estrella genera un impulso constante.
Esto permite eliminar la necesidad del combustible empleado por los sistemas de propulsión química y eléctrica que incorporan las naves propulsadas por métodos tradicionales. Estos sistemas, precisamente, limitan la duración de una misión y las ubicaciones en las que se pueden realizar observaciones. A esto le añaden que las velas son mucho más baratas que el equipo utilizado para la propulsión. La presencia constante de los fotones solares, y la presión generada, hacen que este impulso esté disponible para multitud de maniobras del vehículo.
Es posible realizar cosas como cambiar el plano orbital con rapidez. Las velas solares y la miniaturización han avanzado en la última década hasta el punto de que, ahora, explican los autores, pueden permitir realizar misiones baratas que resulten inspiradoras. Permitirán viajar más lejos, más rápido y profundizar en las regiones exteriores del Sistema Solar. A la fusión de estos dos campos lo denominan el Sundiver Concept (algo así como el concepto del buceador del Sol en castellano). Tienen una idea concreta de cómo deberían realizarse esos viajes.
Misiones lejos del plano de la eclíptica
Concretamente, plantean que las naves propulsadas por velas pueden viajar rápidamente, con un coste reducido y gran capacidad de maniobra, lejos del plano de la eclíptica. Cabe recordar que la eclíptica es el nombre que se le da al plano imaginario en el que se mueven todos los planetas del Sistema Solar. Ese plano, que coincide con el ecuador del Sol, es la región en la que se encontraba el disco protoplanetario, donde se formaron los planetas y muchos otros objetos. Fuera de la eclíptica, habrá nuevas oportunidades de exploración.
Especialmente prometedoras, explican en su trabajo, para la heliofísica (que estudia la conexión entre el Sol y el resto del Sistema Solar) la ciencia planetaria y la astrofísica. Con una maniobrabilidad mejorada, la nave puede entregar, si fuese necesario, pequeños cargamentos en lugares diferentes. Además, puede acoplarse con otras naves similares. La dependencia del Sol y la miniaturización de la nave implica que no haya necesidad de disponer de un centro de lanzamiento específico. Naturalmente, al no requerir combustible, se reducen los costes.
También tiene el efecto de hacer que la exploración de nuestro sistema, en el estado actual, no parezca especialmente sostenible (y más si pensamos en ciertas misiones). Por lo que, lógicamente, defienden que es necesaria una nueva estrategia. Lo más interesante es que, según cuentan desde Universe Today, el proyecto ha logrado el apoyo de la NASA. Por lo que quizá sea cuestión de unos años que empecemos a ver misiones utilizando este tipo de naves. Su utilidad está fuera de toda duda, aunque habrá que ver planteamientos concretos…
Estudio
El estudio es S. Turyshev, D. Garber, L. Friedman et al.; «Science opportunities with solar sailing smallsats». Está disponible para su consulta en la plataforma arXiv, en este enlace.
Referencias: Phys
