Veleros solares

Este término ya apareció en la primera entrada del blog (Viajes Espaciales), donde comenté brevemente los distintos tipos de motores o medios de desplazamiento que aparecían en la ciencia ficción. Como el tema ya ha salido un par de veces de pasada en clase, he decidido ampliarlo:

Este tipo de locomoción se basa en los flujos de fotones y otras partículas que emiten todas las estrellas: el viento solar.Tiene su origen en la expansión de la corona solar (en el caso de nuestro sol, es la parte más externa de su atmósfera, se extiende más de un millon de Km y llega a tener temperaturas del orden de 2 millones de grados), ya que su altísima temperatura hace que la propia gravedad del sol no pueda retener a las partículas y están salgan hacia todos los rincones del sistema solar con unas velocidades de entre 400 y 800 Km/s.

Todo esto está muy bien, pero, ¿Cómo podría propulsar a una nave el viento solar? Lo podría hacer mediante unas velas que aprovechasen el impulso generado por el momento cinético de la luz (masa partícula x velocidad)* y la presión de radiación (para la absorbida es igual a: densidad de flujo/c

A priori puede parecer que este método es muy lento por los valores tan bajos de la p. de radiación, ya que por ejemplo:
La densidad de flujo del sol en la tierra es: 1370 W/m²
Entonces presión de radiación=1370/3x10^8=4.6x10^-6 J/m3

Pero es que este método goza de una gran ventaja, y es que al desplazarse por el vacio, nada se opone ni frena el movimiento de la nave, haciendo que vaya acelerando progresivamente hasta alcanzar grandes velocidades(otra ventaja es el tamaño de las velas, cuanto mas grandes, mas velocidad se alcanzaría). Para hacernos una idea:


“Una nave lanzada al espacio en las inmediaciones de la Tierra tardaría varias horas, incluso días en alcanzar una velocidad que un coche alcanzaría en pocos segundos. Sin embargo, se estima que en tan sólo cien días, podría alcanzar los 10 mil km/h, 36 mil km/h en un año y 100 mil km/h en 3 años” Wikipedia.

Los veleros solares también presentan inconvenientes:

-Solo podrían utilizarse por el espacio y no en la Tierra, ya que el campo magnético de la Tierra detiene el viento solar. El campo magnético (magnetosfera), tiene forma de lágrima en dirección contraria a la del sol y es capaz de detener al viento solar a una distancia de 10 radios terrestres.


-La radiación parte del sol hacia todas las direcciones, esto no es un inconveniente cuando se viaja en el sentido que toma la radiación, pero si se quiere viajar hacia la estrella emisora ya habría que realizar maniobras con las velas de gran tamaño, con los problemas que ello conlleva.

*Edito gracias al comentario de p.b.g. Esa fórmula(mxv),solo es aplicable a partículas u objetos con masa. Los fotones son partículas de masa despreciable (exactamente tienen una masa invariante nula que les permite moverse a c) asociados a la onda de la luz y para calcular su momento hay que acudir a la relatividad:
E² = c²p² + m²c⁴
Como hemos dicho que la masa del fotón es despreciable nos queda que: E=cp, por lo tanto p=E/c