En el espacio a la bolina
2005/03/01 Irazabalbeitia, Inaki - kimikaria eta zientzia-dibulgatzaileaElhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
¿Velero solar?
Las naves espaciales convencionales son impulsadas por el combustible que se quema en un motor de combustión interna, trabajo que realiza la luz del Sol en los veleros solares.
La luz no es pura onda, ¡recuerda de Broglie! Los fotones también actúan como partículas. Por tanto, cuando la luz incide sobre una superficie de carácter espejo, los fotones se reflejan en el modo en que la pelota actúa sobre la pared del frontón. En este proceso los fotones transfieren una cantidad de movimiento a la superficie. Es extremadamente pequeño, pero debido al infinito choque de fotones, la superficie comienza a moverse hacia delante. Esta superficie, en definitiva, se comporta como una vela.
Por lo tanto, si suministramos una cápsula para llevar la carga con un sistema de vela adecuado, podremos viajar en el espacio barato y sin necesidad de gasolinera. De hecho, al igual que en el caso de los veleros que navegan por los océanos, es posible controlar la velocidad y dirección del buque mediante una adecuada orientación de la vela respecto a la fuente de luz. ¡Y a hacer regatas!
No todo es un hayedo. La luz solar proporciona al envase una aceleración muy baja. Por ejemplo, una vela de 600.000 metros cuadrados, equivalente a unos 60 campos de fútbol, sólo alcanzaría una velocidad de un milímetro por segundo en el espacio interplanetario. Por ejemplo, la aceleración de una misión en Marte puede ser de 59 metros por segundo cuando lanzan cohetes Delta II: ¡59.000 veces más grande! Sin embargo, la aceleración de la luz solar es continua y la del cohete dura unos minutos, mientras dura el combustible, hasta alcanzar la velocidad de cruce del camino. La velocidad de la vela descrita sería de 310 kilómetros por hora en un día y de 3.700 kilómetros por hora en 12 días.
Por otra parte, las sondas convencionales y las naves espaciales tienen que llevar combustible para realizar maniobras espaciales, como ganar la altitud orbitaria o cambiar de dirección. Esto resta espacio al envase para la carga o para el transporte de instrumentos científicos. Esto no ocurriría en el caso de un velero, ya que sería la fuerza de la luz la que sería el ‘combustible’ para estas maniobras, lo que permitiría una mayor capacidad de carga con el mismo peso.
Cosmos 1
Esta misión es un proyecto promovido e impulsado por la Asociación The Planetary Society (www.planetary.org) que pretende demostrar la viabilidad de los veleros solares. Esta asociación ha buscado la financiación necesaria y ha colaborado con diversas instituciones científicas rusas.
Kosmos 1 ha sido lanzado el 1 de marzo desde un submarino ruso en el mar de Barents a través de un cohete Volna. Al principio se encuentra frente al Pacífico a 825 kilómetros de altitud. Utilizará la fuerza de las baterías para obtener energía y mientras tanto abrirá paneles solares para la captación de energía. Durante los primeros días, nuestro pionero llevará las velas recogidas, mientras los sistemas funcionen correctamente.
Entonces la hora H llegará cuando Kosmos 1 orbite por el par Moscú. Comienza a desplegarse un conjunto de cuatro velas triangulares. Si todo va bien, se abrirá también el segundo grupo. Es posible que quienes están controlando la misión decidan ampliar el segundo grupo en la siguiente órbita. Entonces y sólo entonces se convertirá en un velero Kosmos 1. Los primeros días las velas se dejarán en una posición fija, no girarán para cambiar de velocidad o dirección. Pasados unos días, las velas comenzarán a moverse y, tomando un ángulo apropiado, aumentarán la velocidad del envase para transferir a una órbita más alta.
Lo que ocurrirá después no está claro, los técnicos no lo saben exactamente. El plástico metalizado que forma la vela comienza a degradarse en un mes. Para entonces es posible que la Tierra haya alcanzado una órbita de bastante altitud para perpetuarse, pero probablemente la altitud de la órbita se irá perdiendo y, convertida en una bola de fuego, como una estrella fugaz, se quemará a través de la atmósfera. ¿Quién lo ve?
Las fechas previstas tras el envío de la revista a la imprenta podrían sufrir modificaciones.
Navegación Solar
¿Cómo gobernar el velero solar? En el mar, los veleros se gobiernan combinando la fuerza del viento sobre la vela y la fricción del agua sobre el casco. Pues en el espacio, de manera similar, la luz del Sol ejerce la acción del viento y la velocidad orbital del recipiente del agua. Por tanto, se gobernará cambiando el ángulo de la vela solar respecto a la luz. Al cambiar el ángulo, el barco ejerce una fuerza perpendicular a la vela, cambiando su velocidad y dirección. Si la velocidad aumenta, el barco saldrá hacia el exterior, pero si disminuye hacia el interior.
A diferencia de los recipientes con cohetes, el cambio de dirección no es un proceso brusco, sino continuo. El recorrido, en lugar de tener un aspecto elíptico, es un espiral. Se trata de una sucesión de elipses en constante cambio.
Regatas espaciales
Como muchas otras ideas, Arthur C. Clark fue el encargado de dar la viruela a los veleros solares. No fue el primero en llevar velas solares al mundo de la ficción, ya que Cordwainer Smith mencionó antes The lady Who Sailored The Soul en su novela abreviada, pero la regata de yates solares desde la órbita de la Tierra hasta la Luna y los sorprendentes detalles sobre la navegación sorprajeron la imaginación de los lectores ( Sunjammer, 19642). Otro gran escritor de ciencia ficción, Poul Anderson, utilizó en una historia los barcos solares para traer productos químicos a la Tierra del cinturón de asteroides (también llamado Sunjammer).
Sin embargo, Julio Verne sugirió que la fuerza de la luz podía ser utilizada para navegar por el espacio a través de un personaje de la conocida novela De la Tierra a la Luna (1865).
Los primeros en llegar a Seiroski fueron Konstantin Tsiolkovski, un físico ruso pionero en muchos otros campos de la exploración espacial, y su ayudante fue el letónico Fridrih Arturovitx Tsander. Sus ideas, a diferencia de los cohetes de combustible líquido, no tuvieron eco.
Paradójicamente, se emitió en una revista de ciencia ficción. Primera aproximación seria a los velos solares de la posguerra mundial. En la revista Astoundig Science Fiction, en un artículo de no ficción, un ingeniero llamado Clipper Ships of Space, Russell Saunders, con un seudónimo, explicó con detalle cómo se podían formar las velas en órbita y usarlas para navegar. Fue en 1951.
- La dama que viajó en ‘El Alma’, Nueva Dimensión, 22. nº 1971.
- El viento del sol. Relatos de la era espacial, Alianza ed., 1987.
- El original fue publicado en Analósis Science Fact/ Science Fiction en abril de 1964. No he encontrado ninguna versión en castellano ni en francés.
