La NASA probará un nuevo tipo de vela solar el próximo año

La NASA ha anunciado planes para probar un nuevo sistema de vela solar compuesto a mediados del próximo año, desplegado desde un CubSat. La misión perfeccionará las tecnologías asociadas con estas estructuras que representan el futuro de los medios de propulsión eficientes y de bajo costo.

¿Qué es una vela solar?

El principio de la navegación solar se basa en la idea de utilizar los rayos solares (fotones) para propulsar una sonda, como lo haría un velero utilizando la fuerza del viento. A más largo plazo, este medio de propulsión podría permitirnos cubrir distancias más largas en el espacio ahorrando energía. También podría ampliar la duración de las misiones además de los medios de propulsión química actuales limitados por la cantidad de combustible disponible.

Estas estructuras ya han sido probadas en el pasado, más recientemente como parte de la misión LightSail 2, desarrollada por Planetary Society. Situado a una altitud de unos 720 km, el pequeño CubSat (10 × 10 × 30 cm) ha desplegado con éxito su vela solar de treinta y dos metros cuadrados en julio de 2019.

La NASA planea lanzar otra de estas velas al espacio el próximo año. Este nuevo sistema, denominado ACS3, está en desarrollo desde 2018 por la empresa NanoAvionics.

Esta nueva misión se basará en el despliegue de una vela de “botavara compuesta” más ligera y duradera que probablemente ahorrará peso y, por tanto, los costes de futuros lanzamientos. La vela tendrá forma cuadrada. Completamente desplegado, cubrirá unos 36 metros cuadrados y contará con el apoyo de cuatro botavaras. Según la NASA, la misma tecnología también podría velas de apoyo del tamaño de una cancha de baloncesto (poco más de 400 metros cuadrados).

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Ilustración de una vela solar que se despliega para soportar un barco. Crédito: NASA

“Botavaras” ligeras, flexibles y resistentes

También se está trabajando en el Centro de Investigación Langley de la NASA para desarrollar sistemas para desplegar grandes sistemas, como velas solares, en pequeños satélites como CubSat, que a menudo no son más grandes que una tostadora.

La NASA dijo que las botavaras para esta próxima misión, que funcionan como la botavara de un velero que se conecta a su mástil y mantiene la vela tensa, estarán hechas de un material polimérico reforzado con fibra de carbono, lo que las hará 75% más ligero que los de metal estándar.

Según la NASA, este material compuesto se puede enrollar para un almacenamiento compacto, pero seguirá siendo fuerte cuando se extienda. Tambien sera mucho más resistente a la deformación inducida por el calor.

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Las tres imágenes de arriba dan testimonio de la ligereza, flexibilidad y rigidez de este material compuesto. Crédito: NASA

Los objetivos de la misión serán demostrar el despliegue exitoso de estas botavaras compuestas, así como el de la vela en órbita baja. Naturalmente, se tratará de evaluar la eficiencia de la forma y el diseño de la estructura, pero también de caracterizar las diferencias de empuje durante los cambios progresivos de órbita. Estos datos pueden informar a los investigadores sobre el diseño de sistemas más grandes y complejos.