Aceleración gradual con bajo empuje

Generalmente la órbita inicial es la más baja posible, la que necesita el menor empuje. Pero el objetivo final podría ser una órbita más alta, la Luna, un planeta, un cometa o algún destino fuera del sistema solar. El empuje necesario para alcanzar la órbita final desde la inicial no necesita aplicarse por medio de una única explosión potente: también funcionará con una aceleración paulatina, que abra las puertas hacia métodos de propulsión alternativos y más eficientes. 

La Vela Solar

Interpretación artística de  una vela solar.

Uno de estos métodos es el uso de la vela solar, contando con la presión de la luz solar. Esa presión (junto con la presión del viento solar) hace que las colas de los cometas apunten hacia fuera del Sol, no solo cuando el cometa se aproxima a él y su cola se despliega por detrás, sino incluso después de que haya sobrepasado el Sol y se mueva alejándose de él, cuando la cola se despliega por delante del cometa. 

La vela solar utiliza esta presión de forma parecida a como lo hace la de un velero que usa el viento terrestre. Podría consistir en una gran lámina de material reflectante, como puede ser el filme mylar que se usa para proteger el vehículo espacial del sobrecalentamiento y un armazón de vigas para mantenerla extendida y transmitir su presión al vehículo. Se han propuesto varios diseños. 

Es importante que la lámina sea reflectora como un espejo. Reflejar la mayoría de la luz (casi) dobla la presión cuando la vela se encara frontalmente hacia el Sol. Pero, más importante, la vela se puede inclinar en ángulo hacia los rayos del Sol y reflejarlos en una dirección determinada, p.e. en la dirección opuesta a la que se está moviendo el vehículo, lo que incrementará gradualmente la velocidad del este. Cuando la vela se enfrenta frontalmente hacia el Sol, la presión de la luz contrarresta el empuje del Sol y solo permite que el satélite lo rodee en una órbita ligeramente grande. Sin embargo, colocándola con un ángulo, puede situar al satélite en una órbita espiral hacia dentro o hacia fuera, cuyas trayectorias son muy útiles para misiones interplanetarias. 

Una vela solar puede ser muy útil también para los vehículos de vigilancia, colocados para alertar a la Tierra de la aproximación de "tormentas" desde el Sol, a mayor distancia de la Tierra que el punto donde está situado el Lagrangian L1 (detalles aquí). 

En general, las velas solares se espera que sean útiles cuando la luz solar sea lo suficientemente intensa, p.e. dentro de la órbita de Marte. Sin embargo, Robert Forward, físico y autor de ciencia-ficción, ha propuesto el uso de velas solares en viajes a las estrellas distantes. 

En el "Flight of the Dragonfly" (Vuelo del "Libélula") un equipo de valientes astronautas abordo de una nave estelar salen al encuentro de la mitad cubierta de agua de Roche, un extraño planeta doble habitado por criaturas inteligentes parecidas a ballenas. La nave estelar está propulsada por una gran vela solar, empujada por fuertes rayos de luz de láseres que están accionados por la luz solar y orbita el Sol. Cuando el vehículo se aproxima a su destino, parte de su vela se recoge. Los rayos laser se orientan hacia adelante de la nave y cuando estos rayos se reflejan, golpean  la vela restante desde la dirección opuesta, frenando la nave y permitiendo el posado de los pasajeros. ¡Nunca se puede decir que cualquier idea es demasiado lejana para que no sea estimada por los científicos!. En el apéndice técnico del libro, Forward presenta los detalles técnicos de su fantasía. 

Aplicaciones de las Velas Solares   #32a   Alerta Temprana de Perturbaciones Interplanetarias

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Author and Curator:   Dr. David P. Stern
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Spanish translation by J. Méndez

Last updated 13 December 2001