En l'espai a la bolina
2005/03/01 Irazabalbeitia, Inaki - kimikaria eta zientzia-dibulgatzaileaElhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Veler solar?
Les naus espacials convencionals són impulsades pel combustible que es crema en un motor de combustió interna, treball que realitza la llum del Sol en els velers solars.
La llum no és pura ona, recorda de Broglie! Els fotons també actuen com a partícules. Per tant, quan la llum incideix sobre una superfície de caràcter mirall, els fotons es reflecteixen en la manera en què la pilota actua sobre la paret del frontó. En aquest procés els fotons transfereixen una quantitat de moviment a la superfície. És extremadament petit, però a causa de l'infinit xoc de fotons, la superfície comença a moure's cap endavant. Aquesta superfície, en definitiva, es comporta com una vela.
Per tant, si subministrem una càpsula per a portar la càrrega amb un sistema de vela adequat, podrem viatjar en l'espai barat i sense necessitat de gasolinera. De fet, igual que en el cas dels velers que naveguen pels oceans, és possible controlar la velocitat i direcció del vaixell mitjançant una adequada orientació de l'espelma respecte a la font de llum. I a fer regates!
No tot és una fageda. La llum solar proporciona a l'envàs una acceleració molt baixa. Per exemple, una vela de 600.000 metres quadrats, equivalent a uns 60 camps de futbol, només aconseguiria una velocitat d'un mil·límetre per segon en l'espai interplanetari. Per exemple, l'acceleració d'una missió en Mart pot ser de 59 metres per segon quan llancen coets Delta II: 59.000 vegades més gran! No obstant això, l'acceleració de la llum solar és contínua i la del coet dura uns minuts, mentre dura el combustible, fins a aconseguir la velocitat d'encreuament del camí. La velocitat de la vela descrita seria de 310 quilòmetres per hora en un dia i de 3.700 quilòmetres per hora en 12 dies.
D'altra banda, les sondes convencionals i les naus espacials han de portar combustible per a realitzar maniobres espacials, com guanyar l'altitud orbitària o canviar de direcció. Això resta espai a l'envàs per a la càrrega o per al transport d'instruments científics. Això no ocorreria en el cas d'un veler, ja que seria la força de la llum la que seria el ‘combustible’ per a aquestes maniobres, la qual cosa permetria una major capacitat de càrrega amb el mateix pes.
Cosmos 1
Aquesta missió és un projecte promogut i impulsat per l'Associació The Planetary Society (www.planetary.org) que pretén demostrar la viabilitat dels velers solars. Aquesta associació ha buscat el finançament necessari i ha col·laborat amb diverses institucions científiques russes.
Kosmos 1 ha estat llançat l'1 de març des d'un submarí rus en la mar de Barentsz a través d'un coet Volna. Al principi es troba enfront del Pacífic a 825 quilòmetres d'altitud. Utilitzarà la força de les bateries per a obtenir energia i mentrestant obrirà panells solars per a la captació d'energia. Durant els primers dies, el nostre pioner portarà les veles recollides, mentre els sistemes funcionin correctament.
Llavors l'hora H arribarà quan Kosmos 1 orbiti pel parell Moscou. Comença a desplegar-se un conjunt de quatre veles triangulars. Si tot va bé, s'obrirà també el segon grup. És possible que els qui estan controlant la missió decideixin ampliar el segon grup en la següent òrbita. Llavors i només llavors es convertirà en un veler Kosmos 1. Els primers dies les veles es deixaran en una posició fixa, no giraran per a canviar de velocitat o direcció. Passats uns dies, les veles començaran a moure's i, prenent un angle apropiat, augmentaran la velocitat de l'envàs per a transferir a una òrbita més alta.
El que ocorrerà després no és clar, els tècnics no ho saben exactament. El plàstic metal·litzat que forma la vela comença a degradar-se en un mes. Per a llavors és possible que la Terra hagi aconseguit una òrbita de bastant altitud per a perpetuar-se, però probablement l'altitud de l'òrbita s'anirà perdent i, convertida en una bola de foc, com una estrella fugaç, es cremarà a través de l'atmosfera. Qui ho veu?
Les dates previstes després de l'enviament de la revista a la impremta podrien sofrir modificacions.
Navegació Solar
Com governar el veler solar? En la mar, els velers es governen combinant la força del vent sobre la vela i la fricció de l'aigua sobre el casc. Perquè en l'espai, de manera similar, la llum del Sol exerceix l'acció del vent i la velocitat orbital del recipient de l'aigua. Per tant, es governarà canviant l'angle de l'espelma solar respecte a la llum. En canviar l'angle, el vaixell exerceix una força perpendicular a la vela, canviant la seva velocitat i direcció. Si la velocitat augmenta, el vaixell sortirà cap a l'exterior, però si disminueix cap a l'interior.
A diferència dels recipients amb coets, el canvi de direcció no és un procés brusc, sinó continu. El recorregut, en lloc de tenir un aspecte el·líptic, és un espiral. Es tracta d'una successió d'el·lipses en constant canvi.
Regates espacials
Com moltes altres idees, Arthur C. Clark va ser l'encarregat de donar la verola als velers solars. No va ser el primer a portar veles solars al món de la ficció, ja que Cordwainer Smith va esmentar abans The lady Who Sailored The Soul en la seva novel·la abreujada, però la regata de iots solars des de l'òrbita de la Terra fins a la Lluna i els sorprenents detalls sobre la navegació sorprajeron la imaginació dels lectors ( Sunjammer, 19642). Un altre gran escriptor de ciència-ficció, Poul Anderson, va utilitzar en una història els vaixells solars per a portar productes químics a la Terra del cinturó d'asteroides (també anomenat Sunjammer).
No obstant això, Jules Verne va suggerir que la força de la llum podia ser utilitzada per a navegar per l'espai a través d'un personatge de la coneguda novel·la De la Terra a la Lluna (1865).
Els primers a arribar a Seiroski van ser Konstantin Tsiolkovski, un físic rus pioner en molts altres camps de l'exploració espacial, i el seu ajudant va ser el letónico Fridrih Arturovitx Tsander. Les seves idees, a diferència dels coets de combustible líquid, no van tenir ressò.
Paradoxalment, es va emetre en una revista de ciència-ficció. Primera aproximació seriosa als vels solars de la postguerra mundial. En la revista Astoundig Science Fiction, en un article de no ficció, un enginyer anomenat Clipper Ships of Space, Russell Saunders, amb un pseudònim, va explicar amb detall com es podien formar les veles en òrbita i usar-les per a navegar. Va ser en 1951.
- La dama que va viatjar en ‘L'Ànima’, Nova Dimensió, 22. núm. 1971.
- El vent del sol. Relats de l'era espacial, Aliança ed., 1987.
- L'original va ser publicat en Analósis Science Fact/ Science Fiction a l'abril de 1964. No he trobat cap versió en castellà ni en francès.
