Una pizca de pintura podría ayudar a que una nave espacial impulsada por una vela solar llegase desde la Tierra a Marte en apenas un mes, siete veces más rápido que la nave que llevó a los vehículos Spirit y Opportunity al planeta rojo.

29 de Enero 2005
Servicio de noticias de NewScientist.com
Celeste Biever

Gregory Benford de UCI (Universidad de California, Irvine), y su hermano James, que efectúa investigaciones aeroespaciales para la firma Microwave Sciences en Lafayette, California, imaginan un haz de energía en microondas partiendo desde la Tierra y calentando las moléculas volátiles que componen una pintura especialmente formulada y aplicada sobre la vela. El retroceso de las moléculas, a medida que escapan de la vela le daría a la nave un empuje significativo en su trayecto. “Es una forma distinta de pensar en propulsión”, comenta Gregory Benford. “Nos dejamos el motor en tierra”.

En esencia, una vela solar es simplemente un espejo gigante. Los fotones de luz del sol rebotan sobre la superficie, dándole a la vela un suave empujón. Fue hace cinco años, mientras desarrollaban una vela solar, cuando a los hermanos se les ocurrió mejorar este efecto.

Estaban haciendo pruebas calentando con un microondas una vela hecha con una malla muy fina de carbono cuando, para su sorpresa, la vela experimentó una fuerza varias veces más potente de lo esperado. Finalmente resolvieron que el calor del haz de microondas causaba un flujo de monóxido de carbono gaseoso que escapaba de la superficie de la vela, y que el retroceso causado por las moléculas emergentes de gas le daba a la vela un empuje extra.

En una próxima edición de la revista Acta Astronautica, los hermanos Benford explican como una vela cubierta con una pintura diseñada para emitir gas a medida que se caliente, podría propulsar una nave espacial a Marte en solo un mes. Un cohete llevaría al vehículo hasta una órbita terrestre baja, a 300 kilómetros de altura. Después, la nave desplegaría una vela solar de 100 metros de anchura, y un transmisor desde la Tierra podría dirigir microondas hacia ella para calentarla. Los Benford calculan que una hora de calentamiento por microondas podría acelerar la nave hasta los 60 kilómetros por segundo, más rápido que cualquier sonda interplanetaria lanzada hasta la fecha.



La proeza requeriría de un haz de microondas de 60 megavatios con un diámetro similar al de la vela. También debería ser capaz de arrastrar a la nave a medida que acelera. Pero este nivel de energía no puede ser suministrado por ningún sistema de transmisión de microondas existente en la actualidad. La red de comunicaciones Espacio Profundo que la NASA utiliza para comunicarse con los vehículos todo terreno en Marte, y con la sonda Cassini que orbita Saturno, solo puede manejar medio megavatio. Los hermanos Benford comentaron que este nivel energético podría incrementarse en un futuro y confían en persuadir a la NASA para que consideren esta acción como parte de una futura mejora en la red.

El siguiente reto consiste en formular la pintura evaporable. El material ideal debería encerrar grandes cantidades de algún gas ligero como el hidrógeno, y liberarlo solo a grandes temperaturas, cuando las altas velocidades de las moléculas de gas aportasen el máximo retroceso. En condiciones ideales, la pintura herviría, permitiendo que una vela del grosor de una micra continuase su viaje a Marte.

“Es una pasada”, comenta Geoffrey Landis, físico del Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, Ohio. “Obviamente existen algunos detalles sobre los que hay que seguir trabajando, pero en cuanto a sus fundamentos, la idea tiene sentido”.

Vea el concepto en imágenes A marte con microondas

De la edición 2484 de la revista New Scientist, 29 de enero del 2005, página 23

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Fuente de noticia NewScientist.com

Traducido por Miguel Artime para