Las velas de luz son una de las propuestas más prometedoras y sólidas para alcanzar los viajes interestelares en el futuro. Esta tecnología de propulsión con fotones pronto dejará de ser una idea que pertenece al campo de la ciencia ficción. Investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) revelaron que ya están experimentando con membranas ultrafinas e impactos de láser para desarrollar los materiales necesarios para viajes fuera del sistema solar.
Sobre el papel, las velas espaciales funcionan bajo el mismo principio que sus homólogas en los navíos surcaron los mares durante siglos. Así como el viento ejerce presión sobre una vela en la Tierra para impulsar un vehículo, la luz de un láser puede acelerar un objeto espacial sin la necesidad de combustible. La aceleración constante sin peso adicional es crucial para recorrer las enormes distancias necesarias para explorar las regiones más allá de Plutón.
El Caltech desarrolló una plataforma para caracterizar las membranas ultrafinas que algún día se utilizarán en la fabricación de velas de luz. En otras palabras, han creado la infraestructura necesaria para medir el comportamiento de estos materiales cuando son afectados por los fotones. Según un comunicado del instituto, este es el primer avance hacia la transición de propuestas teóricas a aplicaciones prácticas.
Una vela de luz debe ser capaz de soportar altas temperaturas, mantener su forma bajo presión y desplazarse de manera estable a través de un rayo láser. Antes de fabricar las “telas”, es necesario estudiar cómo la radiación afecta cada material propuesto. La plataforma permitirá iniciar las investigaciones necesarias para posibilitar los viajes espaciales.
La promesa de las velas de luz
Las sondas Voyager son las únicas que han salido del sistema solar. Alcanzaron una velocidad máxima de aproximadamente 60,000 kilómetros por hora gracias a la asistencia gravitacional de los planetas que encontraron en su trayectoria. Tardaron cerca de 35 años en cruzar la heliopausa. Algunos astrónomos creen que, sin la asistencia gravitacional, el viaje más allá del sistema solar habría llevado al menos 100 años.
El objetivo final del proyecto de la vela de luz es alcanzar el 20% de la velocidad de la luz (300,000 kilómetros por segundo). Como los avances en tecnología de propulsión de luz son limitados, la ciencia aún no se aventura a dar un pronóstico sobre los nuevos tiempos de viaje en misiones espaciales. Sin embargo, algunos cálculos preliminares sugieren que el mismo trayecto que tomaron las sondas Voyager podría reducirse a meses o un par de años, dependiendo de la velocidad alcanzada por la vela.
“La vela de luz viajará más rápido que cualquier nave espacial anterior, con el potencial de eventualmente abrir distancias interestelares a la exploración directa de naves espaciales, que ahora solo son accesibles mediante observación remota”, dijo Harry Atwater, presidente de la División de Ingeniería y Ciencias Aplicadas y profesor Howard Hughes de Física Aplicada y Ciencia de los Materiales en Caltech.
No se debe confundir una vela solar con una vela de luz. Aunque ambas siguen el mismo principio de propulsión por fotones, la primera utiliza el viento solar como su motor, mientras que la segunda emplea un láser disparado desde la Tierra. La principal diferencia radica en la presión ejercida sobre el material y la velocidad que puede alcanzar.
