La primera nave espacial impulsada por velas solares será lanzada en octubre

La Planetary Society, una asociación fundada en 1980 por el astrónomo Carl Sagan que reúne a 100.000 miembros de 140 países, se propone lanzar el próximo octubre su primer prototipo espacial propulsado por velas solares, denominado Cosmos-1.

El principio de las velas solares es similar al de las velas de viento, si bien se apoya en los flujos de fotones solares para impulsarse y no en corrientes de aire. Amplificadas mediante un espejo, las radiaciones solares ejercen un impulso mecánico sobre el vehículo espacial.

Aunque la teoría es simple y permite una autonomía total a una nave de estas características, que no necesita abastecerse durante el vuelo, este modo de propulsión no se ha utilizado nunca en vuelos espaciales.

En teoría, utilizar la luz solar como medio de propulsión de una nave espacial parece imposible, pero según los promotores de esta tecnología, que no se limitan a la Planetary Society, es perfectamente realizable.

Argumentos sólidos

Tal como explican estos promotores en Solar Sails, ya en el siglo XVII Képler pudo observar que la cola de los cometas se extiende en sentido opuesto al Sol, y atribuyó este fenómeno a una fuerza de repulsión ejercida por el Sol, que rechazaba unas partículas expulsadas por el cometa.

La teoría de Maxwell del electromagnetismo, alrededor de 1870, predijo que la luz ejerce una presión sobre los objetos. Esta predicción se confirmó experimentalmente a principios del siglo pasado. Los fotones solares reflejados por un espejo situado cerca de la Tierra ejercen sobre éste una presión de 9 micronewtons por metro cuadrado -- unos diez gramos-peso por hectárea.

Esta fuerza, aunque parece despreciable, no lo es si se aplica a un objeto de gran superficie y poca masa situado en el espacio exterior, en condiciones de caída libre y ausencia de rozamiento. El Sol producirá sobre la más ligera vela solar imaginable una aceleración de unos cuantos milímetros por segundo cuadrado, miles de veces menor que la producida por un cohete.

Sin embargo, los cohetes sólo pueden mantener su gran aceleración unos minutos, mientras que la aceleración de la vela, aunque menor, dura mientras le dé el Sol. Es como la carrera de la liebre y la tortuga. Un cálculo simple demuestra que, en ciertas clases de viajes interplanetarios, las velas solares son mucho más eficaces que los cohetes químicos.

Polémica científica

A pesar de estos sólidos argumentos, el proyecto de las velas solares y de la Planetary Society no ha dejado de sembrar polémica, ya que algún científico considera que un espejo no puede crear nunca la energía mecánica necesaria para impulsar la nave.

El científico es Thomas Gold, de la Universidad de Cornell, quien considera que la vela solar cuestiona el segundo principio de la termodinámica, por lo que anticipa en la revista Newscientist que el Cosmos-1 será una pérdida de tiempo y de dinero.

El Cosmos-1 está siendo construido en Rusia en el centro espacial de Babakin y será lanzado y controlado desde esta base espacial. El prototipo se encuentra todavía en fase de experimentación y no siempre ha superado con éxito las diferentes pruebas, si bien parece llegado el momento de determinar si finalmente es posible que las naves espaciales del futuro se muevan como los veleros en el océano merced a los flujos de fotones solares.

La misión del Cosmos-1 es conseguir el primer vuelo propulsado con velas solares y el propósito de los ingenieros que trabajan en el proyecto es lanzarlo definitivamente antes de finales de octubre próximo, ya que después las instalaciones rusas estarán ocupadas en otros proyectos.