Un velero ha sido lanzado al espacio: la NASA ha desplegado una vela solar de 80 metros cuadrados que navega sin necesidad de combustible.

Este innovador sistema fue lanzado a bordo de un cohete Electron, contenido en un pequeño satélite de tan solo 34 cm, y se desplegó con éxito en órbita. La vela está construida con un nuevo material que es un 75% más ligero que las velas solares metálicas previamente probadas. Esta tecnología se basa en la teoría de Johannes Kepler de 1619, que sugiere que la luz del Sol ejerce una fuerza sobre los objetos.

El ACS3 no es simplemente otro satélite en el espacio; representa uno de los avances más significativos hacia la tecnología de propulsión sin combustible mediante velas solares. La NASA está probando materiales y estructuras innovadoras para avanzar en la exploración del espacio profundo sin depender de combustibles convencionales. Recientemente, la agencia desplegó con éxito el Sistema Avanzado de Vela Solar Compuesta (ACS3), una vela cuadrada de 9 metros de ancho, hecha con una combinación única de materiales flexibles y ligeros, utilizando un sistema de carrete diseñado para evitar el atasco de la vela.

Una vela solar es un dispositivo que aprovecha la presión de radiación, una fuerza causada por el momentum que los fotones ejercen sobre un objeto cuando son absorbidos o reflejados. Si la luz es completamente reflejada, la presión se duplica. Esta idea, propuesta hace más de 400 años por Johannes Kepler y formalizada en 1871 por James Clerk Maxwell, es la base de las velas solares. Al igual que un velero se impulsa con el viento, las velas solares utilizan la presión de la luz solar para moverse, eliminando la necesidad de combustible. La misión japonesa IKAROS en 2010 fue la primera en demostrar su viabilidad.

ACS3 destaca por su material polimérico flexible, reforzado con fibra de carbono, que es un 75% más ligero que las velas solares metálicas anteriores, pero también más fuerte y 100 veces más resistente a la deformación térmica. Este material es crucial para evitar distorsiones causadas por los cambios de temperatura.

El satélite ACS3, de 34 cm de tamaño, fue lanzado en abril de 2024 a la órbita baja terrestre por un cohete Electron de Rocket Lab. La vela estaba plegada dentro de un CubeSat de 12 unidades, del tamaño de un pequeño microondas, y se desplegó usando un brazo robótico que abarca las diagonales del cuadrado, extendiéndose hasta 7 metros para mantener la vela tensa. Ahora, la NASA evaluará el rendimiento de la vela tras haber logrado el despliegue exitoso.

Los datos obtenidos con ACS3 guiarán el diseño de futuros sistemas de velas solares de mayor escala. La NASA prevé que esta tecnología podría ser utilizada en misiones futuras con velas solares de hasta 500 metros cuadrados, y ya se están estudiando brazos capaces de desplegar velas de hasta 2000 metros cuadrados.

El uso de la luz solar en lugar de propulsión química o eléctrica podría reducir significativamente el costo de las futuras misiones espaciales y abrir nuevas posibilidades. Las velas solares tienen el potencial de operar indefinidamente, siendo su única limitación la durabilidad de los materiales y los sistemas electrónicos a bordo. Pueden ser utilizadas para satélites de alerta temprana de tormentas solares, misiones de reconocimiento de asteroides cercanos a la Tierra, o como relés de comunicación para misiones tripuladas a la Luna y Marte, e incluso para reducir la cantidad de basura espacial en órbita al convertir antiguos satélites en veleros.

Imágenes | NASA