Así como la brisa marina impulsa los veleros a través del mar en la Tierra, la radiación solar algún día podría impulsar naves espaciales entre las estrellas. O al menos esa es la esperanza de la startup francesa Rango.
La compañía aeroespacial fue fundada en 2020 por Louis de Gouyon Matignon, Thibaud Elziere y Andrew Nutter, cuyo objetivo es desarrollar una vela solar de bajo costo que utilizaría la luz como medio de propulsión para naves espaciales. Gama ha recaudado $ 2 millones en fondos del Banco de Inversión Pública Francés (BPI), la Agencia Espacial Francesa (CNES) e inversores ángeles para demostrar su tecnología en el espacio en octubre. Esa misión verá un CubeSat lanzado en un cohete SpaceX Falcon 9, después de lo cual se desplegará una vela solar de 789 pies cuadrados a una altitud de 342 millas.
“Podemos probar muchas cosas en la Tierra, pero probar el despliegue en estas dimensiones solo se puede hacer en la gravedad cero del espacio”, le dice Nutter a TechCrunch. (Las dimensiones sugieren que la vela debe tener unos 10 metros de ancho).
Las velas solares no son exactamente un invento nuevo. Fueron teorizados por primera vez por el astrónomo Johannes Kepler, quien reflexionó sobre ellos en una carta al colega astrónomo Galileo Galilei en 1608. Pero el primer despliegue exitoso de una vela solar no ocurrió hasta 2010: el “yate espacial” IKAROS, una misión de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA). Ese mismo año, la NASA lanzó NanoSail-D y, en 2019, el grupo de defensa del espacio Planetary Society lanzó LightSail 2.
Ahora, varias organizaciones además de Gama están desarrollando nuevas misiones de velas solares. El Sistema Avanzado de Vela Solar Compuesta (ACS3) de la NASA hará que NanoAvionics, con sede en Illinois, diseñe una nave espacial con una vela solar de 800 pies cuadrados. La misión Breakthrough Starshot de Breakthrough Initiatives, que ha recibido 100 millones de dólares en financiación, planea enviar una flota de cientos de diminutas naves espaciales impulsadas por velas solares al sistema estelar Alpha Centauri, ubicado a 4,7 años luz de distancia.
Gama difiere en dos formas de las misiones anteriores y actuales. “Primero, el equipo de Gama se esfuerza por iterar y moverse extremadamente rápido, lanzando la primera de muchas velas solares en un tiempo récord”, dice Nutter. “Segundo, estamos desplegando la vela girando suavemente el satélite y usando la fuerza centrífuga resultante para desplegar los pétalos de nuestra vela. Esto nos permite ahorrar en peso estructural y desplegar superficies mucho más grandes a su debido tiempo”.
Mucho antes de su primer lanzamiento, la compañía ya está diseñando su segunda misión, una que se desplegará a mayor altitud y “demostrará que podemos gobernar la vela y brindar una alternativa confiable de bajo costo a las tecnologías de propulsión tradicionales”, según Nutter.
Las velas solares funcionan de manera casi idéntica a las velas tradicionales, excepto que utilizan fotones para la propulsión en lugar de las moléculas de aire que forman el viento. Aunque los fotones no tienen masa, su impulso a medida que viajan por el espacio se puede transferir a una superficie reflectante, una vela solar hecha de Mylar o poliamida, que puede impulsar una nave espacial. La fuerza es leve, pero en el vacío del espacio, puede sumarse rápidamente. Es posible que una vela solar pueda impulsar una nave espacial al 20% de la velocidad de la luz, aunque llevaría un tiempo.
Esto permitiría que las naves espaciales eliminen (o al menos reduzcan) la cantidad de propulsor que necesitan transportar, liberando masa a bordo para otros usos. El uso de velas solares también podría prolongar la duración de la misión de una nave espacial, ya que, en teoría, el vehículo podría propulsarse indefinidamente. Esto sería crucial para misiones de espacio profundo de larga duración, lo que explica por qué hay tanto interés en desarrollar aún más la tecnología.
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