Se pensaba que las velas solares pertenecían a los reinos de la ciencia ficción. Sin embargo, en los últimos años se ha demostrado que las naves espaciales de velas solares podrían diseñarse en realidad, y un nuevo invento de velas solares del Instituto Meteorológico de Finlandia podría llevar este objetivo un paso más cerca. En lugar de usar la presión de radiación solar, este nuevo concepto hace uso de partículas altamente cargadas en el viento solar para darle a la nave su propulsión. Además, a través de la excitación electrónica de ondas de radio, el sistema puede amplificar los efectos de aceleración del viento solar, dando a la nave espacial una función de "impulso" ...
Tradicionalmente, las velas solares aprovechan el impulso transportado por los fotones de radiación electromagnética del Sol. Usando una gran cubierta de material ultraligero (pero robusto), la vela experimenta una fuerza de la luz solar incidente. Algunos conceptos avanzados también teorizaron el uso de láseres planetarios para propulsar naves espaciales accionadas por velas solares de A a B. Optar por la propulsión solar sería el mejor método de conservación de energía, optimizando el transporte de carga útil, maximizando la eficiencia del combustible. Haga una vela solar lo suficientemente grande, se puede transferir un impulso constante desde los fotones solares, acelerando la nave espacial. Por supuesto, hay muchos obstáculos para este diseño, pero se han construido prototipos (aunque muchos no pudieron llegar al espacio debido a fallas en el lanzamiento del cohete).
En un alejamiento de la vela solar alimentada por fotones, científicos e ingenieros han comenzado a analizar las propiedades del viento solar. partículas como una posible fuente de propulsión. Las ventajas de usar partículas de viento solar son que a) están cargadas eléctricamente, b) tienen alta velocidad (las observaciones de centelleo interplanetario han deducido velocidades tan altas como 800 km / s, o 1.8 millones de millas por hora), yc) son abundantes en el espacio interplanetario en todo el sistema solar (particularmente al máximo solar). Por lo tanto, el nuevo concepto finlandés aprovechará al máximo este medio interplanetario altamente cargado. Usando un ventilador de cables muy largos, cargados eléctricamente (que se extienden a muchos kilómetros de la nave espacial central), las partículas de viento solar cargadas de manera similar (principalmente protones cargados positivamente) golpearán el ventilador de cables cargados positivamente (generando un campo eléctrico repulsivo), dando a los cables una pequeña "patada" del tamaño de un protón, intercambiando su impulso en el empuje de la nave espacial. La carga del cable se mantiene mediante una pistola de electrones alimentada por energía solar, utilizando dos paneles solares convencionales como fuente de energía. También se probará un "impulso" de radiofrecuencia en el modelo prototipo. Las ondas de radio causarán calentamiento de electrones, posiblemente mejorando el empuje de la vela solar.
El proyecto se está diseñando actualmente y los investigadores de Finlandia, Alemania, Suecia, Rusia e Italia están desarrollando varios componentes de la vela solar. La implementación exitosa del prototipo que podría lanzarse en tres años depende de asegurar $ 8 millones (5 millones de euros) en fondos.
Fuentes: Instituto Meteorológico de Finlandia, Ciencia en vivo.
