29/Jun/08

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La NASA en un histórico intento de desplegar una vela solar

Extienda sus manos hacia el sol. ¿Qué siente? Calor, por supuesto. Pero también hay presión, aunque nunca lo ha notado, porque es diminuta. Sobre el área de las manos, sólo llega a una millonésima de onza

Pero afuera, en el espacio, incluso una presión tan pequeña como ésa puede ser importante porque actúa de manera constante, hora tras hora, día tras día. A diferencia del combustible, es gratis e ilimitada. Si queremos, podemos usarla; podemos construir velas para captar la radiación que viene del sol.

Estas palabras fueron dichas no por un científico de la NASA sino por un personaje ficticio, John Merton, en el cuento El Viento del Sol de Arthur C. Clarke. Si todo sale bien, las palabras proféticas de Merton están a punto de hacerse realidad.

Los investigadores de la NASA han soñado desde hace mucho tiempo con la posibilidad de navegar entre los planetas con velas propulsadas por la luz solar en lugar del viento. Fuera de trabajos de ficción, sin embargo, todavía nadie ha desplegado con éxito una vela así en ningún lugar más allá de la Tierra.

A la derecha:
Concepto artístico
de una embarcación
a vela y una vela solar

"Hay una primera vez para todo", dice Edward "Sandy" Montgomery del Centro de Vuelos Espaciales Marshall de la NASA.

El equipo de Montgomery y un equipo del Centro de Investigación Ames (conducido por Elwood Agasid) esperan hacer historia este verano al desplegar una vela solar llamada NanoSail-D. Viajará al espacio a bordo de un cohete SpaceX Falcon 1, con lanzamiento programado desde la Isla Omelek en el Océano Pacífico durante una ventana que se extiende desde el 29 de julio al 6 de agosto (una ventana de respaldo se extiende desde el 29 de agosto al 5 de septiembre).

"NanoSail-D será la primera vela solar completamente desplegada en el espacio, y la primera nave espacial que usará la presión solar como el medio principal de control de actitud o maniobra orbital", dice Montgomery, que es el director de carga de NanoSail-D.

"Estamos siempre atentos a las oportunidades. Ames posee un espacio en el lanzamiento de un Falcon 1 y nos preguntó si queríamos ir. Dijimos, ¡Sí! Usaremos el Poly Picosatellite Orbital Deployer, o P-POD, desarrollado por el Instituto Politécnico de la Universidad de California para desplegar nuestra vela".

Hace algunos años, la Planetary Society intentó una misión como NanoSail-D llamada Cosmos I, pero el vehículo de lanzamiento falló y destruyó la nave sin despegar. Montgomery y su equipo creen que NanoSail-D, de todos modos, desplegará cuatro alas de gasa de su vaina en la negrura del espacio como una mariposa de un capullo: ver película.

"La estructura está hecha de aluminio y plástico para el espacio", dice Montgomery. "Toda la nave espacial pesa menos de diez libras. La cargamos en una maleta especial, del tamaño de un equipaje de mano de avión". Completamente abierta, la vela con forma de cometa se extiende unos 100 pies cuadrados de superficie que capta la luz.

Arriba: El equipo de NanoSail-D de Huntsville de pie con la vela
completamente desplegada en tecnologías ManTech SRS el
16 de abril de 2008, después de la exitosa prueba de despliegue

"Un éxito sería enorme para el futuro de la exploración espacial", afirma Montgomery.

¿Por qué es tan importante? Las velas solares podrían extender nuestro alcance tanto como nuestros sueños. Porque no hay rozamiento en el espacio, una vez que la vela solar empieza a moverse, puede continuar para siempre. En efecto, mucho después de que un cohete se quedara sin combustible y empezara a deslizarse, una nave con vela solar todavía podría estar acelerando, logrando velocidades mucho más altas y cubriendo distancias mucho más grandes que cualquier cohete. Ningún cohete en existencia podría llevar suficiente combustible para llegar al Sistema Solar exterior en poco tiempo. Y como una vela marina, una vela solar también podría regresar a casa. Usted podría usar la vela solar para virar la nave y hacer que viaje "contra el viento", de vuelta a la Tierra.

"No es tanto la distancia a la que puede llegar una vela comparada con un cohete; la clave es la velocidad", dice Montgomery. "Los Voyager han salido del Sistema Solar, y fueron enviados por cohetes, pero les llevó más de tres décadas hacerlo. Una vela lanzada hoy probablemente los alcanzaría en una década. Sin embargo, las velas son más lentas para arrancar. De modo que por ejemplo, entre la Tierra y la Luna, se prefieren los cohetes para misiones con objetivos breves. Es un viaje de días para un cohete, pero de meses para una vela solar. La regla general, por lo tanto, sería usar cohetes para los viajes cortos y las velas solares para los trayectos largos".

A la derecha: El técnico de investigación Doug Huie de la Universidad de Alabama tiene el futuro en sus manos. Doblada, la NanoSail-D ocupa un espacio no mayor que una panera.

Todo esto podría sonar a la especulación, pero NanoSail-D podría mostrar que las velas solares son realmente viables. Y hay una bonificación adicional para esta demostración de tecnología.

"Actualmente, los micro-satélites en órbita por encima de algunos cientos de kilómetros pueden permanecer en órbita durante décadas después de terminar su misión", explica Montgomery. "Eso genera un riesgo de colisión de los escombros orbitales contra otras naves. La NanoSail-D demostrará la viabilidad de usar una vela de resistencia aerodinámica para disminuir el tiempo que los satélites atestan la órbita terrestre. Aunque nuestra vela parece una cometa, actuará como paracaídas (o como vela de arrastre) en la delgada atmósfera superior alrededor de la Tierra. Disminuirá la velocidad de la nave y le hará perder altitud para reingresar a la atmósfera terrestre y quemarse en un período de tiempo relativamente breve. Una vela de arrastre es una opción más ligera para llevar un sistema de propulsión que saque de órbita a un satélite".

Y finalmente, la respuesta a la pregunta que todos hacen: ¿Qué significa D?

"Escogimos D en el nombre, no porque viniera después de los modelos A, B y C, sino porque significa demostrar, desplegar, drag (arrastrar), y/o de-orbit (sacar de órbita)", dice Montgomery.

¡Pronto, D podría significar algo nuevo: "¡Hecho!"

Fuente: NASA. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard