El sueño de Carl Sagan: buscan que por primera vez una nave espacial vuele con energía solar

Los objetivos de la LightSail 2, que será lanzado el 22 de junio, son recoger datos científicos y demostrar que la navegación solar es posible. 

por Marcelo Bellucci

LightSail 2 podría convertirse en la primera nave espacial en elevar su órbita alrededor de la Tierra utilizando la luz solar.

A 23 años del fallecimiento de Carl Sagan, el concepto de una nave impulsada por partículas de luz, ideado por el célebre divulgador científico, será lanzado al espacio el 22 de junio a bordo de un cohete Falcon Heavy de Space X. Se trata de LightSail 2, un satélite del tipo CubeSat, del tamaño de una barra de pan, de 5 kilogramos. Entre sus objetivos, se cuenta recoger datos científicos y mejorar el control de la "vela solar", pero también detectar las tormentas geomagnéticas en el Sol. Si la misión llega a tener éxito se convertirá en la primera nave espacial en dejar la Tierra utilizando la luz solar.

En este caso, no se trata de los rutilantes viajes espaciales de alto impacto, financiado por consorcios internacionales, sino de una travesía lenta y económica, a cargo de The Planetary Society. La LightSail 2 está diseñada para recibir el suave empuje de los fotones e iones pesados en sus velas, de una manera similar a cómo las embarcaciones terrestres utilizan el poder del viento para desplazarse.

LightSail 2 será colocado en órbita, durante el séptimo día de travesía del Falcon Heavy, por el Prox-1.

Este proyecto pretende demostrar que la navegación solar es factible como método de propulsión para pequeños satélites. Y si las pruebas resultan exitosas, en los próximos años, se podrían programar naves de exploración con destino a Marte o Saturno, en misiones de larga duración, ya que la fuente de energía resulta inagotable para estos módulos.

"Hace cuarenta años, mi profesor Carl Sagan compartió su sueño de utilizar una nave con velas solares para explorar el cosmos. Miles de personas de todo el mundo se unieron y apoyaron esta idea. No podríamos haberlo hecho sin ellos. Carl Sagan y sus colegas Bruce Murray y Louis Friedman, crearon nuestra organización para capacitar a las personas en todas partes y avanzar en la ciencia espacial", indicó el divulgador y CEO de Planetary Society, Bill Nye.

La ventaja de la embarcación solar es que nunca se queda sin combustible y aunque la aceleración de la luz es pequeña -de 1 a 10 kiloelectronvoltios (keV)- es siempre constante. A diferencia de las naves espaciales con cohetes químicos que van quemando su propelente por etapas y se deslizan el resto del tiempo, las velas solares nunca dejan de acelerar, logrando velocidades más estables.

Una vez que LightSail 2 haya alcanzado su órbita de 720 kilómetros de altura, donde la aceleración de la luz solar supera el arrastre atmosférico, desplegará sus cuatro velas reflectivas. Esta estructura tiene un área combinada de 32 metros cuadrados y 4,5 micrones de grosor, la cuarta parte del espesor de una bolsa de residuos. Están confeccionadas con un poliéster llamado Mylar.

Últimas pruebas en el LightSail 2.

Esta misión tiene mucho de física experimental y uno de sus grandes desafíos será mantener al artefacto navegando muy cerca de la atmósfera de la Tierra mediante las partículas del viento solar, que tienen una energía relativamente baja que las vuelve fáciles de controlar.

El satélite viajará al espacio a bordo del Programa de Pruebas Espaciales del Departamento de Defensa (STP-2), que enviará 24 naves a 3 órbitas diferentes. “LightSail es técnicamente maravilloso, pero es sorprendentemente romántico. Nosotros navegaremos sobre los rayos del sol”, apuntó Nye.

Para mantener estable a este satélite cúbico, hay tres varillas electromagnéticas que interactúan con el campo magnético de la Tierra. Y para medir el efecto de los rayos solares, la base cuenta con láseres que permiten cuantificar la cantidad de energía que procesan las velas.

El LightSail 2 será colocado en órbita durante el séptimo día de travesía por el Prox-1, un dispositivo asociado de 61 centímetros, diseñado originalmente por el Instituto de Tecnología de Georgia (EE.UU) para realizar operaciones de encuentro cercano con otras naves espaciales.

Para remontarse de la órbita terrestre necesitará una mayor velocidad. Esto lo conseguirá orientando la vela de tal manera que capte una mayor cantidad de partículas de luz. Para moderar la marcha bastará con alinear su vela en la dirección contraria a los fotones.

Otro de los ensayos consistirá en conocer cuál es la aceleración que podrá lograr en el espacio. Con los dispositivos en órbita, la meta es comprobar cuánta propulsión necesitan para alejarse del campo magnético de la Tierra y empezar exploraciones en el espacio profundo.

El primer intento de enviar un vehículo propulsado por una vela solar salió al espacio en 2005. En aquella ocasión los resultados no fueron los esperados. El “Cosmos 1” no alcanzó la órbita que tenía definida. El cohete en que despegaría tuvo una falla y pasaron algunos años para un nuevo intento.

Para mantener estable a este satélite cúbico, dispone de tres varillas electromagnéticas que interactúan con el campo magnético de la Tierra.

El siguiente en usar un sistema de vela solar será el NEA Scout de la NASA, que será lanzado a la Luna a bordo del primer vuelo del cohete SLS (Sistema de Lanzamiento Espacial) y utilizará una vela solar. Esta misión de reconocimiento robótico, que todavía no tiene fecha, se desplegará para volar y devolver datos de un asteroide que está cercano a la Tierra.

Fuente: Clarín