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Velas Solares

velas solares

La organización mundial más grande sin fines de lucro en investigación espacial, conocida como Sociedad Planetaria, se encuentra patrocinando a la nave espacial que acaba de desplegar sus paneles o velas solares, LightSail 2. Esta, ya se encuentra actualmente navegando en órbita con el uso de la luz solar.

Un notable éxito el cual da apertura a hacerse una idea de como las velas solares contribuirán en los planes de la humanidad para la exploración del espacio.

Compartimos contigo nuestro episodio de podcast sobre el articulo

 

¿ Que es LightSail 2?Este es un sistema compuesto de 4 velas triangulares pequeñas, las cuales al ser desplegadas conforman una gran vela de 32 metros cuadrados.Están elaboradas de un material que es altamente resistente y reflectante, que se le conoce como Mylar, y cuyo espesor es equivalente al de un cabello humano. Al este ser desplegado, posee la capacidad de alcanzar y mantener la nave espacial en órbita.La tecnología de navegación solar está basada en una idea simple.Las velas solares hacen uso de el momentum de los fotones provenientes del sol, de un modo similar a la que un bote velero captura la energía del viento.

La vela solar al encontrarse en el espacio no captura los fotones, sino que estos rebotan en la superficie reflectora y da impulso a la vela. Se podría decir que es un sistema bastante ligero y de tecnología simple que tiene un gran potencial.

Esta tecnología es capaz de funcionar en el vacío del espacio, debido a que no hay resistencia al momentum de la nave espacial. Al pasar el tiempo, mayor cantidad de fotones rebotan y la velocidad de la nave aumenta, todo esto es posible sin necesidad de usar combustible o cualquier otro sistema de propulsión.

La vela tiene la capacidad de ser orientada en ángulos y así poder cambiar la trayectoria de la nave espacial. Si se le dirige directamente al sol, la nave espacial viajará alejándose del mismo.

Esta, ira ganando cada vez más momentum a la vez que la nave viaja, es decir continuará acelerando en la medida que los fotones siguen impactando las velas.

La nave espacial manteniendo la aceleración pudiera llegar a alcanzar alrededor de 215 millones de km/h. Como medida comparativa, los transbordadores espaciales actuales suelen alcanzar velocidades de 28.292 km/h, lo cual es necesario para lograr mantenerse en órbita.

No siempre el momentum puede incrementar a la misma tasa, mientras más distante del sol se encuentre la vela solar, menos fotones podrán alcanzarla.

La nave en el vacío del espacio no desacelerará pero su tasa de aceleración si lo hará. Por lo tanto, las velas solares se encontrarían enfocadas a objetivos de viajes espaciales largos, hasta donde alcance a brillar de manera efectiva el sol para el sistema de propulsión.

LightSail 2, es una misión piloto para demostrar como una vela puede lograr colocar en órbita una nave espacial.

Hasta el momento aún se encuentran muchos obstáculos que tienen que pasar para poder llevar esto a mayores escalas. Existen aplicaciones comerciales para satélites y, de manera eventual, está tecnología desempeñará un rol importante en la exploración de nuestro sistema solar. Pero hasta ahora, este ha logrado ser un gran éxito para la Planetary Society.

La NASA tuvo una gran experiencia con velas solares en 1974, cuando la nave espacial Mariner 10 se quedó corta de combustible para realizar el control de la orientación.

Mariner 10 se encontraba en una misión a Mercurio, alrededor había abundante luz solar y esto hizo que los controladores de misión tuvieran una gran idea, colocaron los paneles solares de la nave Mariner en dirección hacia el Sol y utilizaron la presión de la radiación solar para el control de la orientación.

Esta idea les funcionó, y a pesar de que Mariner 10 no fue una misión impulsada por una vela solar, y de que la presión de la radiación que empleó fue increíblemente pequeña, este ingenioso uso de los paneles solares de la nave Mariner logró demostrar de manera efectiva el principio de la navegación a vela solar.

velas solares

Mariner 10, realmente no fue diseñado para la navegación a vela solar, pero los paneles solares de la nave espacial funcionaron de manera sorpresiva como velas improvisadas para el control de la orientación.

En los años 70, el Dr. Louis Friedman, el cual laboraba en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, Jet Propulsion Laboratory o JPL de la NASA, dirigió un proyecto para probar el primer vuelo de una vela solar.

El cometa Halley estaba por hacer su máximo acercamiento a la Tierra en 1986 y la NASA concibió la emocionante idea de propulsar una sonda por medio de una vela solar para que se encontrara con el cometa.

En el año 1993, la Agencia Espacial Rusa lanzó un espejo giratorio de 20 metros de diámetro llamado Znamya 2, con el cual esperaba transmitir energía solar hacia la superficie.

Algunas personas afirman que Znamya 2 era una vela ya que estaba hecha de un gran reflector liviano y se desplegó de la misma manera en que una vela solar se podría desplegar. Expreso Les Johnson, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales Marshall Space Flight Center, de la NASA.

De hecho, si me pidieran demostrar la tecnología de las velas solares y tuviera la restricción de desplegar una vela solar desde una gran nave espacial, diseñaría una “vela” como Znamya. Afirmo.

La lámina reflectora se desplegó y, cuando se la iluminó, produjo un punto de luz que cruzó Europa desde Francia hasta Rusia. Sin embargo, esta no tenia la posibilidad de controlar su propio vuelo, el espejo se quemó en la atmósfera, sobre Canadá.

El programa de protovela de Rusia fue abandonado en 1999, luego de que una misión de seguimiento de mayor envergadura (Znamya 2.5) falló y no pudo realizar un adecuado despliegue.

Las velas solares fueron utilizadas como accesorios en los satélites de comunicaciones de la India: INSAT 2A y 3A, entre 1992 y 2003.

Los satélites recibían energía de un dispositivo de 4 paneles solares ubicados en un costado. Se montó una vela solar en el lado norte de cada satélite para compensar el par de torsión producido por la presión solar en el montaje.

Esta vela solar japonesa con forma de flor fue desplegada en el año 2004.
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