NASA se está preparando para lanzar un avanzado diseño de vela solar, el Sistema de Vela Solar Compuesta Avanzada (ACS3), diseñado para mejorar la efectividad y el rendimiento de las naves impulsadas por esta tecnología. Utilizando materiales ligeros y resistentes, como la fibra de carbono y polímeros flexibles, el nuevo sistema promete revolucionar la forma en que exploramos el espacio.

Las velas solares, que utilizan la presión de la radiación solar para propulsarse, no son un concepto nuevo. Desde el lanzamiento de la nave japonesa Ikaros en 2010, la tecnología ha demostrado su viabilidad. LightSail 2, lanzado por la Sociedad Planetaria en 2019, fue otro ejemplo exitoso, operando durante más de tres años y demostrando las capacidades de esta tecnología.

A pesar de sus ventajas, incluyendo sistemas de propulsión extremadamente livianos y una fuente inagotable de energía, las velas solares enfrentan retos significativos, especialmente relacionados con el peso y la maniobrabilidad de los soportes estructurales, conocidos como ‘booms’. Estos sostienen el material de la vela, por lo que deben ser tanto ligeros como robustos para maximizar la eficiencia. 

ACS3

El nuevo diseño de la NASA, ACS3, aborda estos desafíos con una estructura de soporte más rígida y ligera. 

«Hasta ahora, los booms solían ser pesados y metálicos o de materiales compuestos livianos pero voluminosos”, explica Keats Wilkie, investigador principal de ACS3 de NASA. “Nuestra nueva estructura de boom, hecha de materiales compuestos, es capaz de plegarse compactamente mientras ofrece todas las ventajas de estos materiales, como menos flexión durante los cambios de temperatura», añade.

ACS3 se lanzará a bordo de un cohete Electron desde el complejo de lanzamiento de Rocket Lab en Nueva Zelanda, dirigiéndose a una órbita sincrónica con el sol a 1.000 km sobre la Tierra. 

Tras su llegada, la nave desplegará sus booms y su vela, un proceso que tomará aproximadamente 25 minutos para revelar una superficie de recolección de fotones de 80 metros cuadrados, considerablemente mayor que la de Light Sail 2.

El sistema no solo tiene como objetivo probar el despliegue de los booms, sino también realizar maniobras que cambien la órbita de la nave, utilizando la vela para ajustar su dirección. 

Alan Rhodes, ingeniero líder del sistema en el Centro de Investigación Ames de la NASA, destaca: «Estamos verificando tecnologías que podrían inspirar a otros a utilizarlas de maneras que aún no hemos considerado.»

Naves pequeñas

Este lanzamiento forma parte del programa de Tecnología de Naves Espaciales Pequeñas de la NASA, que busca desplegar misiones pequeñas que demuestren capacidades únicas de manera rápida. 

Con booms compuestos y de fibra de carbono, el sistema ACS3 tiene el potencial de apoyar velas de hasta 2.000 metros cuadrados, aproximadamente la mitad del área de un campo de fútbol.

«El sol seguirá ardiendo por miles de millones de años, por lo que tenemos una fuente ilimitada de propulsión,» afirma Rhodes. «En lugar de lanzar enormes tanques de combustible para futuras misiones, podemos lanzar velas más grandes que usen un ‘combustible’ ya disponible.»