No espazo á bolina
2005/03/01 Irazabalbeitia, Inaki - kimikaria eta zientzia-dibulgatzaileaElhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Veleiro solar?
As naves espaciais convencionais son impulsadas polo combustible que se queima nun motor de combustión interna, traballo que realiza a luz do Sol nos veleiros solares.
A luz non é pura onda, lembra de Broglie! Os fotóns tamén actúan como partículas. Por tanto, cando a luz incide sobre unha superficie de carácter espello, os fotóns reflíctense no modo en que a pelota actúa sobre a parede do frontón. Neste proceso os fotóns transfiren una cantidade de movemento á superficie. É extremadamente pequeno, pero debido ao infinito choque de fotóns, a superficie comeza a moverse cara adiante. Esta superficie, en definitiva, compórtase como una vea.
Por tanto, se fornecemos una cápsula paira levar a carga cun sistema de vela adecuado, poderemos viaxar no espazo barato e sen necesidade de gasolineira. De feito, do mesmo xeito que no caso dos veleiros que navegan polos océanos, é posible controlar a velocidade e dirección do buque mediante unha adecuada orientación da vela respecto da fonte de luz. E a facer regatas!
Non todo é un hayedo. A luz solar proporciona ao envase una aceleración moi baixa. Por exemplo, una vea de 600.000 metros cadrados, equivalente a uns 60 campos de fútbol, só alcanzaría una velocidade dun milímetro por segundo no espazo interplanetario. Por exemplo, a aceleración dunha misión en Marte pode ser de 59 metros por segundo cando lanzan foguetes Delta II: 59.000 veces máis grande! Con todo, a aceleración da luz solar é continua e a do foguete dura uns minutos, mentres dura o combustible, até alcanzar a velocidade de cruzamento do camiño. A velocidade da vela descrita sería de 310 quilómetros por hora nun día e de 3.700 quilómetros por hora en 12 días.
Por outra banda, as sondas convencionais e as naves espaciais teñen que levar combustible paira realizar manobras espaciais, como gañar a altitude orbitaria ou cambiar de dirección. Isto resta espazo ao envase paira a carga ou paira o transporte de instrumentos científicos. Isto non ocorrería no caso dun veleiro, xa que sería a forza da luz a que sería o ‘combustible’ paira estas manobras, o que permitiría una maior capacidade de carga co mesmo peso.
Cosmos 1
Esta misión é un proxecto promovido e impulsado pola Asociación The Planetary Society (www.planetary.org) que pretende demostrar a viabilidade dos veleiros solares. Esta asociación buscou o financiamento necesario e colaborou con diversas institucións científicas rusas.
Kosmos 1 foi lanzado o 1 de marzo desde un submarino ruso no mar de Barents a través dun foguete Volna. Ao principio atópase fronte ao Pacífico a 825 quilómetros de altitude. Utilizará a forza das baterías paira obter enerxía e mentres tanto abrirá paneis solares paira a captación de enerxía. Durante os primeiros días, o noso pioneiro levará as velas recollidas, mentres os sistemas funcionen correctamente.
Entón a hora H chegará cando Kosmos 1 orbite polo par Moscova. Comeza a despregarse un conxunto de catro velas triangulares. Se todo vai ben, abrirase tamén o segundo grupo. É posible que quen están a controlar a misión decidan ampliar o segundo grupo na seguinte órbita. Entón e só entón converterase nun veleiro Kosmos 1. Os primeiros días as velas deixaranse nunha posición fixa, non virarán paira cambiar de velocidade ou dirección. Pasados uns días, as velas comezarán a moverse e, tomando un ángulo apropiado, aumentarán a velocidade do envase paira transferir a unha órbita máis alta.
O que ocorrerá despois non está claro, os técnicos non o saben exactamente. O plástico metalizado que forma a vela comeza a degradarse nun mes. Para entón é posible que a Terra alcance una órbita de bastante altitude paira perpetuarse, pero probablemente a altitude da órbita irase perdendo e, convertida nunha bóla de lume, como una estrela fugaz, queimarase a través da atmosfera. Quen o ve?
As datas previstas tras o envío da revista á imprenta poderían sufrir modificacións.
Navegación Solar
Como gobernar o veleiro solar? No mar, os veleiros gobérnanse combinando a forza do vento sobre a vela e a fricción da auga sobre o casco. Pois no espazo, de maneira similar, a luz do Sol exerce a acción do vento e a velocidade orbital do recipiente da auga. Por tanto, gobernarase cambiando o ángulo da vela solar respecto da luz. Ao cambiar o ángulo, o barco exerce una forza perpendicular á vela, cambiando a súa velocidade e dirección. Se a velocidade aumenta, o barco sairá cara ao exterior, pero si diminúe cara ao interior.
A diferenza dos recipientes con foguetes, o cambio de dirección non é un proceso brusco, senón continuo. O percorrido, en lugar de ter un aspecto elíptico, é un espiral. Trátase dunha sucesión de elipses en constante cambio.
Regatas espaciais
Como moitas outras ideas, Arthur C. Clark foi o encargado de dar as vexigas aos veleiros solares. Non foi o primeiro en levar veas solares ao mundo da ficción, xa que Cordwainer Smith mencionou antes The lady Who Sailored The Soul na súa novela abreviada, pero a regata de iates solares desde a órbita da Terra até a Lúa e os sorprendentes detalles sobre a navegación sorprajeron a imaxinación dos lectores ( Sunjammer, 19642). Outro gran escritor de ciencia ficción, Poul Anderson, utilizou nunha historia os barcos solares paira traer produtos químicos á Terra do cinto de asteroides (tamén chamado Sunjammer).
Con todo, Xullo Verne suxeriu que a forza da luz podía ser utilizada paira navegar polo espazo a través dun personaxe da coñecida novela Da Terra á Lúa (1865).
Os primeiros en chegar a Seiroski foron Konstantin Tsiolkovski, un físico ruso pioneiro en moitos outros campos da exploración espacial, e o seu axudante foi o letónico Fridrih Arturovitx Tsander. As súas ideas, a diferenza dos foguetes de combustible líquido, non tiveron eco.
Paradoxalmente, emitiuse nunha revista de ciencia ficción. Primeira aproximación seria aos veos solares da posguerra mundial. Na revista Astoundig Science Fiction, nun artigo de non ficción, un enxeñeiro chamado Clipper Ships of Space, Russell Saunders, cun pseudónimo, explicou con detalle como se podían formar as velas en órbita e usalas paira navegar. Foi en 1951.
- A dama que viaxou en ‘A alma ’, Nova Dimensión, 22. nº 1971.
- O vento do sol. Relatos da era espacial, Alianza ed., 1987.
- O orixinal foi publicado en Analósis Science Fact/ Science Fiction en abril de 1964. Non atopei ningunha versión en castelán nin en francés.
