O que são velas solares?
A vela solar é uma forma proposta de propulsão espacial que utiliza a pressão dos fótons do sol para fornecer impulso. Os fótons refletem a partir de um espelho acoplado a uma carga útil, transmitindo impulso e permitindo que a vela e sua carga útil acompanhem a aceleração. Como a pressão fotônica é muito pequena em comparação com, por exemplo, o impulso produzido por um foguete químico, as velas solares viáveis devem ser muito grandes e leves. Um projeto que está sendo estudado pela NASA teria aproximadamente meio quilômetro (0,31 milhas) de largura. Os materiais de construção propostos incluem filmes de mylar e poliimida, alumínio e um novo tipo de fibra de carbono.
Projetos que produzem a maior relação empuxo / massa foram desenvolvidos pelo estudante do MIT Eric Drexler em sua tese de mestrado. (Drexler é conhecido principalmente como o pai do campo da nanotecnologia.) Empregando filmes de alumínio com cerca de 30 a 100 nanômetros de espessura, os projetos da Drexler ofereceriam valores de empuxo por metro quadrado cerca de 10 vezes mais altos que os projetos propostos, que empregam plásticos. A chave para realizar o projeto da Drexler seria instalações de fabricação baseadas no espaço. Os filmes para velas solares são delicados demais para serem dobrados, lançados e implantados.
Ainda não foi construída nenhuma espaçonave que utilize velas solares como método primário de propulsão, embora a pressão fotônica tenha sido usada para fazer pequenas alterações nos cursos das sondas espaciais. No entanto, em 2004, a agência aeroespacial do Japão, ISAS, implantou com sucesso 2 protótipos de vela solar em órbita baixa da Terra. Em 2005, um projeto privado conjunto entre a Planetary Society , a Cosmos Studios e a Academia Russa de Ciências lançou o Cosmos 1 , a primeira nave espacial de vela solar do mundo. Devido à natureza não convencional da propulsão a vela solar, as grandes agências governamentais relutam em investir nela, deixando o desenvolvimento no campo para entidades privadas.
As velas solares seriam ideais para uso no sistema solar, onde os raios do sol são mais intensos. Para missões fora do sistema solar, espelhos do tamanho de um planeta precisariam ser usados para focar a energia da luz precisamente nas velas solares. Embora seja uma tarefa maciça de engenharia, isso poderá um dia ser a maneira mais fácil de acelerar uma espaçonave a uma fração substancial da velocidade da luz. Velas solares bem projetadas podem viajar em direções além de diretamente afastadas do sol, inclinando a vela em um ângulo apropriado. Para melhorar a velocidade das velas solares, foi proposta a vela solar pintada, uma vela hipotética que seria revestida com produtos químicos projetados para vaporizar ao longo da jornada da espaçonave, proporcionando assim impulso adicional.