Las velas de luz han encontrado otro obstáculo en el camino hacia los viajes interestelares.

      La idea más genial de viaje interestelar podría verse traicionada por la luz que lo impulsa

      Cuando sus velas solares se despliegan, LightSail podría ser visible para los observadores en el suelo.

      Josh Spradling / The Planetary Society

      Las velas solares impulsadas por láser son una de las respuestas más geniales al vuelo espacial. Puede que no suene tan a ciencia ficción como un motor de curvatura, pero ahora, su practicidad también ha sido cuestionada. Usando velas solares, una nave espacial podría desplegar una vela reflectante ultradelgada y dejar que un láser potente la empuje hacia otra estrella, sin depender de combustible.

      La tecnología era simple y elegante, excepto que también es más complicada de lo que parece. Un nuevo preprint de los investigadores Chao Shen y Jiaze Li del Instituto de Tecnología de Harbin sugiere que las velas solares relativistas podrían enfrentar un problema de propulsión oculto una vez que comiencen a moverse a velocidades extremadamente rápidas.

      Las velas solares difractivas, representadas en esta ilustración conceptual, podrían permitir misiones a lugares de difícil acceso, como órbitas sobre los polos del Sol. NASA

      Cómo la luz misma se convierte en el problema

      El documento descompone la propulsión de las velas solares en tres fuerzas impulsadas por fotones, a saber, luz incidente, reflexión especular y dispersión difusa. La luz incidente es el empuje directo de los fotones entrantes. La reflexión especular proviene de los fotones que rebotan limpiamente en la vela. La dispersión difusa ocurre cuando la luz es absorbida y reemitida en direcciones menos ordenadas. A velocidades más bajas, las tres pueden ayudar a propulsar la vela.

      Sin embargo, el problema surge cuando una nave espacial con velas solares alcanza velocidades relativistas. A medida que la vela se aleja del láser, los efectos Doppler reducen la frecuencia de la luz entrante. Así que el empuje de los tres componentes comienza a disminuir a medida que la vela se acelera. La parte extraña es lo que sucede al acercarse al 75% de la velocidad de la luz. En este punto, el estudio sugiere que la dispersión difusa puede pasar de ser un débil ayudante a una fuerza de arrastre activa. La fuerza neta del láser aún empuja la nave espacial hacia adelante, pero hay una caída en la eficiencia.

      Por qué el sueño de la vela solar aún no está muerto

      Desglose del componente LightSail Josh Spradling / The Planetary Society

      Esto no significa que tengamos que abandonar el concepto de vela solar. El estudio es teórico, publicado como un preprint, y se centra en la dinámica radiativa. No modela cada otra pesadilla que los ingenieros tendrían que resolver, incluyendo polvo interestelar, arrastre de gas, estabilidad del haz, o si una vela podría sobrevivir a un láser potente sin deformarse o derretirse.

      Las velas solares interestelares ya son un montón de problemas de ingeniería. Entender cómo se comporta la luz a velocidades extremas le da a los diseñadores de misiones otra restricción para planificar. Materiales avanzados y estructuras fotónicas aún pueden ayudar. Pero por ahora, nuestra era de exploración espacial interestelar aún tiene muchos aspectos que necesitan pulirse.

      Vikhyaat Vivek es un periodista y revisor de tecnología con siete años de experiencia cubriendo hardware de consumo, con un enfoque en…

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