La luz incide sobre el objeto. Transferir energía. También conlleva impulso. Cuando la radiación electromagnética golpea una superficie, crea un empujón físico. Esta es la presión de radiación. El efecto suele ser insignificante. Un rayo de luz brilla sobre tu mano, pero no se mueve. Pero independientemente de la escala, la física se aplica.
El mecanismo es sencillo. Cuando una superficie absorbe radiación, también absorbe impulso. La presión es igual a la tasa de transferencia de impulso. El efecto se duplica cuando la superficie refleja la luz. Los fotones rebotan. cambian de dirección. Este cambio de movimiento produce el doble de fuerza. Considere arrojar una pelota de tenis a una pared en lugar de untarla contra la pared. Los rebotes tienen un mayor efecto.
La radiación del sol es una lluvia continua de fotones. La luz del sol no causa mucha presión. Los astronautas no lo saben. Los ingenieros suelen ignorar esto en los cálculos estándar. Pero el espacio está vacío. No hay fricción que debilite las fuerzas pequeñas. La acumulación de años de esfuerzo sólo se suma en unos pocos pasos.
Este principio hace posibles las velas solares. Este es un sistema de propulsión teórico. Se utiliza una gran lámina reflectante. Estas velas captan la luz del sol. La presión empuja la nave espacial hacia adelante. No se necesita combustible. El sol proporciona el empuje. Los cálculos muestran que una vela lo suficientemente grande podría transportar una nave espacial a través del sistema solar. Se mueve bajo la presión de la luz de las estrellas.
¿Por qué es esto importante? Los cohetes convencionales transportan combustible. El combustible es de calidad. Llevar combustible significa llevar más combustible para levantar ese combustible. Ésta es la tiranía de la ecuación del cohete. Las velas solares evitan esta limitación. Dependen de recursos infinitos. Es posible que sigan acelerándose. La primera transferencia llevará algún tiempo. Sin embargo, la distancia es infinita.
Este concepto no es nuevo. Johannes Kepler observó la cola del cometa apuntando en dirección opuesta al Sol. Sospechaba una ligera presión. Tiene razón. La física moderna apoya esto. La presión es real. Esto se puede medir. Es simplemente débil.
La tecnología se está poniendo al día. La ciencia de los materiales ha avanzado. Puedes aligerar las velas. También puedes hacerlo más grande. Cuanto más fino sea el material, mejor será el efecto reflectante. También es liviano. La relación entre el área de superficie y la masa aumenta. Esta es una métrica importante. Cuanto mayor sea la relación, mayor será la aceleración.
Los proyectos actuales están tanteando el terreno. Algunos satélites utilizan velas pequeñas para controlar la actitud. Están orientados. No cambian de órbita significativamente. Todavía. La propulsión a gran escala aún se encuentra en la etapa experimental. El desafío es mecánico. Extender una vela del tamaño de un campo de fútbol en el vacío del espacio es difícil. El material debe resistir la radiación. No deben romperse. Deben permanecer reflexivos.
Si se soluciona, el impacto sería enorme. Son posibles misiones a planetas exteriores. Se ha acortado el tiempo de viaje. Los costos están bajando. Sin combustible significa un lanzamiento más ligero. Podemos enviar más masa a mundos distantes. Puedes explorar el cinturón de Kuiper. También es posible abandonar el sistema solar.
El sol es un empujador. Todo funciona con luz. Todo lo que tienes que hacer es agrandar tu mano lo suficiente para agarrarlo.
