El sueño de Carl Sagan será realidad: una nave se impulsará con energía solar

Uno de los múltiples sueños del célebre astrónomo y divulgador Carl Sagan, creador de la exitosa serie Cosmos, se hará realidad el próximo mes, cuando sea lanzado al espacio un pequeño satélite que portará una vela solar y estará impulsado por partículas de luz.

Después de meses de retrasos, una nave espacial de 5 kilos de peso que será impulsada por el poder de la luz solar finalmente se lanzará a bordo de un SpaceX Falcon Heavy desde el Centro Espacial Kennedy en Florida.

Se trata de la nave LightSail 2 del tamaño de una caja de zapatos, resultado de 10 años de investigación e ingeniería de la Sociedad Planetaria, que podría allanar el camino para un nuevo método radical de propulsión fuera del mundo que no depende del combustible.

"Hace 40 años, mi profesor Carl Sagan compartió su sueño de usar una nave solar con vela solar para explorar el cosmos. Hoy, la Sociedad Planetaria está realizando ese sueño", dijo el CEO de Planetary Society, Bill Nye.

Y agregó: "Miles de personas de todo el mundo se unieron y apoyaron esta idea. No podríamos haberlo hecho sin ellos. Carl Sagan y sus colegas Bruce Murray y Louis Friedman, crearon nuestra organización para capacitar a las personas en todas partes y avanzar en la ciencia espacial".

La LightSail2 no simplemente recolecta energía solar a través de paneles como una forma de ejecutar sistemas de propulsión convencionales, sino que utiliza el impulso transferido a los objetos por la luz solar. Los fotones del Sol no tienen masa, pero sí ejercen presión de radiación, lo que significa que la gran superficie plana de LightSail 2 puede usarla para empujarse como un barco de vela.

Si todo va según lo planeado, la nave espacial de la Sociedad Planetaria podría convertirse en la primera nave espacial del mundo en orbitar la Tierra utilizando la luz solar. La tecnología podría eventualmente reducir los costos de la alimentación de satélites pequeños y naves espaciales.

El LightSail 2, que fue desarrollado por la Sociedad Planetaria, con el apoyo de donaciones públicas, consiste en un cuerpo principal pequeño, conocido como CubeSat, una nave espacial estandarizada y asequible del tamaño de una barra de pan, y una vela solar desplegable que mide alrededor de 32 metros cuadrados.

Esta vela está diseñada para impulsar la nave espacial mediante el uso del suave empuje de los fotones (partículas de luz) del sol, de una manera similar a cómo las velas convencionales utilizan el poder del viento para propulsar a las embarcaciones.

"La luz del sol, o posiblemente los láseres en el futuro, impulsan la nave", dijo el gerente del programa LightSail, Bruce Betts. "Las partículas de luz contienen un impulso. En nuestra vida cotidiana, nunca notamos esto porque el empuje es tan pequeño. Incluso las corrientes de aire sutiles superan el efecto", agregó.

"El empuje en toda la vela LightSail 2 es solo el equivalente al peso de una mosca doméstica en la Tierra", dijo. "Pero si pones una nave espacial en el vacío del espacio, el efecto de la presión de la luz se vuelve significativo, especialmente si despliegas una vela brillante y mantienes la masa de tu nave lo más baja posible".

La esperanza del fabricante es que el vuelo demuestre el potencial para usar la luz solar de esta manera para impulsar una nave espacial, una idea que ha fascinado a los científicos durante mucho tiempo. Esta técnica podría ofrecer ventajas significativas sobre los métodos de propulsión tradicionales, según Betts.

Y agregó: "Los métodos tradicionales para propulsar naves espaciales requieren combustible. La navegación solar ofrece, por lo tanto, varias ventajas: nunca se queda sin combustible; no hay límites de combustible en los cambios de velocidad u órbita; y, conceptualmente, una masa de lanzamiento más baja. Además, aunque la aceleración de la luz solar es pequeña, es constante. "A diferencia de las naves espaciales con cohetes químicos que se queman por minutos o segundos, pero se deslizan el resto del tiempo, las velas solares seguirán acelerando, permitiendo velocidades más altas con el tiempo".

Más naves espaciales

Una vez en órbita, LightSail 2 intentará aumentar su altitud utilizando la luz solar, algo que ninguna nave espacial ha hecho antes. El lanzamiento incluirá otras 24 naves espaciales destinadas a tres órbitas diferentes en el marco del Programa de Pruebas Espaciales del Departamento de Defensa-2. LightSail 2 se transportará dentro de otra nave espacial, conocida como Prox-1, que se desplegará 7 días después del lanzamiento a una altura de aproximadamente 450 millas.

Poco después, LightSail 2 desplegará su vela hecha de Mylar, una delgada película de poliéster, y girará hacia el sol durante la mitad de cada órbita. La presión continua de la luz solar contra la vela, aunque increíblemente débil, debería aumentar su órbita en una cantidad mensurable, dice el equipo.
Un lanzamiento exitoso de LightSail 2, el sucesor de LightSail 1, que The Planetary Society lanzó en 2015 para probar el sistema de despliegue de velas, podría marcar el primer paso hacia la comercialización de dicha tecnología.

"La navegación solar se podría usar para una variedad de misiones espaciales, incluida la habilitación de misiones a largo plazo donde la presión ligera se puede usar para hacer órbitas estables a partir de órbitas por lo demás inestables. Por ejemplo, ahora las naves espaciales en un punto estable entre la Tierra y el Sol monitorean las tormentas solares que se aproximan. Al equilibrar las fuerzas, una vela solar podría colocarse más cerca del Sol de lo que actualmente es posible. Esto permitiría tiempos de advertencia más prolongados para las tormentas solares que se dirigen a la Tierra", concluyó Betts.

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