Un nuevo tipo de vela solar podría permitirnos explorar lugares de difícil acceso en el sistema solar

La tecnología de navegación solar ha sido un sueño durante muchas décadas. La simple elegancia de navegar sobre las olas de la luz del sol tiene un lado soñador que ha capturado la imaginación de ingenieros y escritores. Sin embargo, los aspectos prácticos de la cantidad de energía recibida en comparación con la necesaria para transportar cargas útiles hicieron que esos sueños se hicieran realidad. Ahora, un equipo dirigido por Amber Dubill del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad John Hopkins y apoyado por el programa Conceptos Avanzados Innovadores (NIAC) de la NASA está desarrollando una nueva arquitectura de vela solar que puede que ya haya encontrado su aplicación definitiva: la heliofísica.

La técnica que utilizan se conoce como vela ligera refractiva. Tiene ventajas significativas sobre la tecnología actual de velas solares, incluida la capacidad de girar. Este es un gran problema para la mayoría de las velas solares, que pierden su eficacia si no están orientadas directamente al sol. La difracción hace que la luz se disperse cuando pasa a través de una abertura. El uso de esta propiedad del material de la vela solar permitiría que la nave se alejara del sol mientras seguía siendo presionada por la luz empujándola en cualquier dirección en la que girara.

Para crear tal presión de refracción, el equipo creó un material con rejillas muy pequeñas incrustadas para difractar la luz en una superficie que aún podría aprovechar la fuerza generada cuando se absorbió esa luz. Esto permitiría que cualquier nave espacial que utilice una vela como sistema de propulsión se aleje ligeramente del Sol y aproveche el poderoso empuje de los fotones de luz.

Vídeo de UT que describe las células solares.

Para demostrar esta tecnología, el NIAC la está apoyando con una subvención de la Fase III después de la finalización exitosa de las Fases I y II en los últimos años. La tercera fase viene con $ 2 millones en fondos de dos años para desarrollar aún más los materiales utilizados en la vela solar, que culmina en pruebas en tierra que podrían anunciar un movimiento para usar en el espacio profundo.

El espacio profundo es el lugar más probable para aplicar tales velas refractivas. En particular, los investigadores creen que serán efectivos en física solar. Las técnicas de empuje convencionales no funcionan bien alrededor de los polos del sol, debido a la interferencia magnética en ese espacio. Las velas solares convencionales tampoco funcionarán bien, porque la luz que cae sobre ellas en estos lugares puede alejarlas del sol o no hacerlo.

Reunión satelital semanal con el editor de UT Fraser Cain y Amber Dubill, investigadora principal en tecnología de refracción solar.

Usando una vela solar refractiva, la nave espacial aún puede orientarse en la dirección correcta mientras usa la fuerza de la luz para moverse de manera efectiva. Esto permitirá que un vehículo equipado con uno pueda observar el sol desde un ángulo como nunca antes. Pero todavía queda un largo camino por recorrer antes de que cualquier vehículo esté equipado con uno. La ruta de financiación después de NIAC Fase 3 es, en el mejor de los casos, ambigua en este momento, y aún habrá más trabajo de desarrollo por hacer después de otros dos años de desarrollo. Pero, con suerte, un nuevo tipo de vela solar puede vincularse a la próxima generación del laboratorio de física solar. Eventualmente, también se puede usar en muchos otros programas.

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imagen principal:
Representación artística de velas solares refractivas.
Crédito: Mackenzie Martin

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