Las velas solares ayudan a la nave espacial a llegar a Marte en 26 días

Un equipo de científicos simuló un viaje a Marte y al espacio interestelar utilizando una vela solar hecha de aerografito con resultados impresionantes.

Simulación de la vela solar de LightSail 2. Foto: Planetary Society

Un grupo de científicos está estudiando el potencial de usar material de aerografito para hacer velas solares que podrían viajar a Marte y más allá, informó Interesting Engineering el 27 de septiembre. Las velas solares fueron probadas por primera vez en el espacio por la misión LightSail 2 de la organización sin fines de lucro Planetary Society, que elevó la órbita de un pequeño satélite CubeSat en 2 millas (3,2 km), utilizando solo la propulsión de fotones, o rayos de luz del Sol. Una investigación publicada en la revista Acta Astronautica detalla cómo los científicos simularon vuelos a Marte y al espacio interestelar utilizando velas solares de aerografito.

En el estudio, el equipo detrás del proyecto simuló la velocidad de una vela solar hecha de aerografito. Simularon una nave espacial con vela solar con una masa de un kilogramo, compuesta por 720 gramos de aerografito y una superficie transversal de 104 metros cuadrados. Midieron la velocidad a la que la vela solar podría alcanzar Marte y el espacio interestelar, conocida como heliopausa, el punto en el que ya no se siente la influencia del viento solar. Los investigadores simularon dos rutas diferentes desde la Tierra, denominadas transición directa hacia afuera y transición directa hacia adentro para cada vuelo.

El método de transición directa hacia el exterior para un viaje a Marte y al límite de la heliosfera implica desplegar una vela solar y partir de una órbita polar alrededor de la Tierra. Para el método de transición hacia el interior, la nave espacial con vela solar sería transportada por un cohete convencional a una ubicación a 0,6 unidades astronómicas (UA) del Sol. La vela solar se desplegará y comenzará su viaje hacia Marte o el límite interestelar.

El equipo descubrió que el método de transición directa hacia el exterior permitiría que una nave espacial con vela solar llegara a Marte en 26 días. La nave espacial que utiliza el método de tránsito hacia el interior llegará al planeta rojo en 126 días. Para el viaje a la heliosfera, el método de transición hacia el interior tarda 5,3 años, mientras que el método de transición hacia el exterior tarda 4,2 años. El método de transición hacia el exterior requiere 103 días de viaje antes del despliegue, pero llega a la heliosfera más rápido debido a que la vela solar alcanza la velocidad máxima en 300 días. Utilizando el método prospectivo, se necesitaron dos años para alcanzar la velocidad máxima.

Gran parte de la razón por la que la vela solar simulada por los científicos puede llegar a lugares remotos a altas velocidades se debe al material aerografito. Con una baja densidad de 0,18 kg/m3, el aerografito supera a todos los materiales de velas solares convencionales, afirmó el líder del equipo Julius Karlapp, asistente de investigación en la Universidad Tecnológica de Dresde.

Por ejemplo, en comparación con el Mylar, la densidad es mucho menor. Suponiendo que el empuje de una vela solar depende directamente de su masa, el resultado es un empuje mucho mayor. Además de la ventaja en aceleración, las propiedades mecánicas del aerografito son muy interesantes, afirma Karlapp.

A pesar de su velocidad extremadamente alta, las velas solares sólo pueden transportar cantidades muy pequeñas de carga a Marte o al espacio profundo. Por ejemplo, la misión Breakthrough Starshot espera enviar una cámara ultraligera al sistema estelar más cercano, Alfa Centauri, dentro de 20 años.

An Khang (según Interesting Engineering )

Enlace de origen: https://vnexpress.net/canh-buom-mat-troi-giup-tau-vu-tru-toi-sao-hoa-trong-26-ngay-4658866.html