Para cubrir distancias en escalas cósmicas en tiempos humanos, los motores espaciales actuales son insuficientes. Aunque existen varias propuestas prometedoras, como las basadas en fusión nuclear, estas aún parecen lejanas. En la actualidad, las velas solares se presentan como la opción más viable. Su funcionamiento es análogo al de las velas de los barcos, que utilizan el viento como medio de propulsión. De la misma manera en que los barcos aprovechan las corrientes de aire para navegar, una nave espacial puede utilizar la radiación de la luz para desplazarse entre las estrellas.
Una nave equipada con una vela solar puede operar sin combustible, lo que permite una reducción significativa de su peso. El principio físico que rige su funcionamiento es sencillo, aunque no exento de desafíos. Cuando un fotón impacta una superficie reflectante, puede transferir energía e impulsar la nave hacia adelante. Aunque la fuerza generada por este método es relativamente baja, en el espacio, donde no hay resistencia, la aceleración se incrementa a medida que se avanza y se aumenta el área de la vela. Para que sean efectivas, estas velas deben ser ultraligeras, cubrir una gran superficie, ser altamente reflectantes y, por supuesto, resistentes.
Avances en la tecnología de velas solares
Recientemente, se ha publicado un avance significativo en la composición de las velas solares en Nature Communications. Investigadores de la Universidad de Brown, en Estados Unidos, y de la Universidad Tecnológica de Delft, en los Países Bajos, han desarrollado una membrana ultrafina y ultrareflectante para aplicaciones espaciales. Este método ha permitido crear una vela cuadrada de 60 milímetros por lado, con un grosor de solo 200 nanómetros. Para poner esto en perspectiva, el grosor promedio de un cabello humano es de aproximadamente 60,000 nanómetros. Además, la vela incluye nanoperforaciones que reducen su peso sin comprometer su capacidad de reflexión.
Características del nuevo prototipo
El prototipo desarrollado está compuesto por una única capa de nitruro de silicio, un material utilizado en diversas aplicaciones, desde la aeronáutica hasta la medicina, conocido por su resistencia a la deformación y a altas temperaturas. La creación de esta vela tomó apenas un día y resultó ser menos costosa en comparación con la construcción de velas previamente probadas. Según los investigadores, esta vela solar presenta la relación de aspecto longitud-grosor más alta lograda hasta la fecha.