hasta el infinito y sin repostar: Veleros Solares y Propulsión Laser

Costando cada vez más y quedando cada vez menos, tenemos esta semana (con muchas de retraso...), la tecnología de:

Veleros solares:

¿Funcionamiento?:
También conocidos como Velas Lumínicas o Velas fotónicas la cosa consiste NO en dejarse llevar por el Viento Solar., que es lo que se cree todo el mundo, sino poética y literalmente hablando, usar la luz como viento en velas espaciales ó en usar cualquier otra fuente de luz como propulsión. Este método fue propuesto por el físico del siglo XVII Johannes Kepler y re-propuesto posteriormente por Freiderich Zander y Robert L. Forwars en 1920 y 1984 respectivamente.
Ya que hablamos del viento solar tengo que decir que se trata de una corriente de plasma (partículas cargadas) que emana el Sol. Parte de su zona más externa junto con toda la luz (a la que referiré como 'chorros de fotones'). Nosotros, en la Tierra apenas notamos este viento porque nos 'protege' el campo magnético del planeta, el cual 'aleja' las partículas. Para que os hagáis una idea os diré que este viento genera auroras en todos los planetas con magnetosfera (hay algunas fotos de Saturno que son pesiosas...)


¿Qué hacemos con esto?:
Usar una de las propiedades de la mecánica: La ley de conservación de movimiento.
Esta cucada de ley dice que dentro de un sistema aislado ó lo que es lo mismo, sin fuerzas externas que actúen; la cantidad de movimiento permanece igual. Recordemos que la cantidad de movimiento es el producto (escalar) de la masa y la velocidad. Y hay que 'impactar' con las velas, 'transfieren' esa cantidad de movimiento a ellas.
En vez de explicaros un ejemplo simplemente os lo cuento. Bolas de billar. El resto lo imagináis vosotros, o lo recodáis, que esto se da en secundaria.

Lo primero que necesitamos es una nave no excesivamente grande y unas 'velas' adecuadas como pueden ser unos espejos de membrana. Estos espejos están fabricados con materiales ligeros y flexibles (la imagen mental que pueden daros es el de una manta térmica super fina y con el aspecto de estar muy pulida). Lo de la nave no excesivamente grande es que, aunque constante, el impulso de la radiación es muuuuy pequeñito, y es mejor tener una nave pequeña y de poco peso para que no 'cueste' tanto moverla. Además, para tener un impulso 'aceptable' las velas tendrían que abarcar una superficie muy grande, porque a mayor superficie que refleje, mayor impulso tendremos. Otro problema es que el impulso de la radiación no se comporta como el impulso aerodinámico, así que no es posible navegar 'instintivamente' estos trastos.

La cosa va como sigue: Lanzamos la nave al espacio, porque este sistema es de propulsión espacial, no nos valdría para lanzar la nave desde el planeta... si se intentara seguramente tendríamos algo parecido a uno de los montajes de Christo. Bien, tras tener la nave en el espacio se extienden las velas y se orienta la nave hacia donde se quiera (porque no es obligatorio ponerla en dirección al Sol o en contra, eso solo es para conseguir mucho impulso. Hace ya bastante que el ser humano aprendió a navegar a contraviento...), y a esperar, porque al igual que el motor de iones, el impulso es pequeñito pero valiente... digo, constante. Al no necesitar una masa reactiva (un combustible, carajo) en la nave, se reduce su masa. Y la vela se puede usar mientras brille la estrella que le da luz.

Una variante muy prometedora para 'frenadas' antes de llegar a un planeta o para conseguir mucho impulso inicial es el usar un láser de alta potencia para propulsar la nave. Las desventajas claras es que tiene que estar perfectamente alineado, lo que constituye un reto de óptica e ingeniería**y que, si es una estación en 'tierra' no podrá proyectar el haz de fotones mas que un leve espacio de tiempo.

Otra variante utiliza un sistema de empuje magnético para impulsar la nave y la vela. E incluso otro más divertido usa un láser superpotente para calentar el combustible, prescindiendo de un sistema de combustión y reduciendo considerablemente el peso de una nave. Este último ha dado magníficos resultados en pruebas atmosféricas y se plantea su uso para plataformas meteorológicas flotantes y satélites de órbita ultra baja

¿Probable?:
Bastante. Actualmente tenemos recursos y tecnología para mandar primeros prototipos y empezar a investigar más a fondo. En 2005 la Sociedad Planetaria intentó lanzar la primera sonda propulsada por este método, la Cosmos 1, pero el cohete falló y se quedó en eso. Actualmente la Cosmos 2 está siendo preparada para lanzamiento, y la NASA también tiene su prototipo, la Nanosail D. Más aún, hace 4 añetes los Japos desplegaron en un cohete en vuelo unas velas finísimas

Ejemplos:
En la Vida Real tenemos que el satélite Eurostar3000 de la Compañía Espacial Europea de Defensa Aeronautica utiliza un tipo de velas solares acopladas a sus paneles solares para hacer pequeñas maniobras de reubicación dentro de su orbita. También lo han usado sondas no tripuladas para alargar su tiempo de misión, como la Mariner 10 (para el estudio de Mercurio).
Y, también habría que mencionar la novela de Larry Niven, La Paja en el Ojo de Dios y a la saga del mismo autor, Mundoanillo***. Y que el conocido velero solar de el Conde Dooku en Star Wars no es una nave corriente, sino que usa un material alienigena para acelerar a velocidades supralumínicas****, no solo reflejando fotones sino también taquiones y cosas raras (un taquión es una partícula cuya existencia está por demostrar, que viaja a velocidades mayores que la de la luz).
De todos modos, para los lectores inquietos solo hay que decir que Internet está lleno de información, solo hay que googlear un poco.


Y poco mas que contar, proximamente el penúltimo tochaco de esta saga pseudocientífica.

OST de este Post:
DOT Hack G.U. - Gentle Hands
Chiara Mastoianni - Eye of the Tiger





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*[cosas cuánticas, creeroslo y bien]

**[pero no estaríamos donde estamos, a la orilla del enorme mar estelar, si no nos gustaran los retos]

***[en la guerra entre Humanos y Kzinti los humanos tenían naves con propulsión a vela solar, muy lentas... que consiguieron modificar en naves con potentes rayos, dandoles la ventaja militar y la victoria en la guerra]

****[como todo malinelo sabe, el velero no puede ir más rápido que el viento que le impulsa, con la luz pasa lo mismo. Como mucho puede llegar una nave a la velocidad de la luz, y la de Dooku pasa a hiperespacio en viajecitos cortos...]