Toldos en el espacio

1999/04/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

Los toldos circulan en el espacio en el mar como impulsados por el viento. En el espacio, que es impulsado por los vientos del sol, circularán sondas sin motor empujadas con telas de sol hinchadas desde el año que viene.

El vacío interestelar sin motor parece imposible, pero puede circular con las radiaciones emitidas por el Sol (luz y viento solar), que empujan poco a los cuerpos que encuentran en el camino. El viento solar está formado por electrones, protones y núcleos pesados, pero al ejercer una presión 100.000 veces menor que los fotones, sólo se tienen en cuenta los fotones para navegar por la tela.

Kepler vio en 1616 que el viento solar empujaba las colas de las cometas en el sentido contrario al Sol. De hecho, cuando los fotones se encuentran con alguna superficie, dejan parte de su cantidad de movimiento. Los cuerpos que aspiran o reflejan los fotones sufren una fuerza de presión llamada presión de radiación. La presión es doble cuando se refleja el fotón. El empuje del fotón reflejado es perpendicular a la tela, y su orientación permite controlar el recorrido del envase.

El empuje disminuye en función del cuadrado de la distancia al Sol y es realmente muy pequeño. No sirve para moverse cerca del suelo y en la superficie que lo refleja, el empuje es sólo de 9 micronewtons, es decir, igual a la presión de la columna de agua de milésima altura. Por supuesto, es muy pequeño, pero como no hay ninguna resistencia que frene en el espacio, hay que tener en cuenta. Además, el velero tiene una aceleración constante y puede alcanzar velocidades increíbles.

Si la luz tiene la función de viento, las fuerzas gravitatorias de los planetas y del Sol tienen el papel de las corrientes marinas. Para escapar a la gravitación de la Tierra, el velero deberá girar inicialmente alrededor de la Tierra formando elipses cada vez más grandes.

El impulso de los fotones fue utilizado en 1970 para orientar la sonda Meriner 10 que se dirigía hacia Mercurio. Por otro lado, los rusos experimentaron en febrero de 1993 con la extensión de una membrana reflectante de pocos micrómetros de espesor. Fue entonces cuando se lanzó el proyecto Znamya del ingeniero Vladimir Syromiatnikov. La tela circular de 20 metros de diámetro fue bautizada como Znamya 2 y utilizada como reflector solar (no para locomoción). El objetivo era enviar rayos solares hacia la Tierra y iluminar un círculo de unos kilómetros de diámetro a la altura de la Luna Llena. La sesión ha vuelto a celebrarse en febrero de este año con 2,5 telas (25 metros de diámetro y 5 de luz en luna llena) y no han tenido éxito. La tela se encuentra en la estación espacial Mir desde el 27 de octubre del año pasado.

Finalmente, el proyecto de Syromiatnikov pretende colocar un centenar de reflectores a una altitud de entre 1.500 y 5.500 kilómetros. Estos dotarán de cualquier punto claro del mundo, como el polo con una noche de seis meses. Sin embargo, algunos astrónomos ya se quejan de que esta contaminación lumínica va a dificultar sus investigaciones nocturnas. Los ecologistas también temen que esta luz artificial no altere el ecosistema.

Sin embargo, Znamya es sólo el primer paso para la propulsión por fotón. Todavía no son, por sí solos, veleros espaciales, sino espejos solares en órbita. En el próximo milenio hay la esperanza de que se iluminen las primeras veleras.

El primer envase piloto de tela solar puede ser la Estrella de Tolerancia. Comparecerá el 1 de enero de 2001 por la noche y el XXI. A principios del siglo XX como símbolo contra la violencia. Nersi Razavi, asesor de la Unesco, es el responsable de este proyecto, con la colaboración del Club Aero francés y la agencia espacial alemana DLR. Necesita unos 45 millones de dólares (6.750 mil millones de pesetas/270 millones de libras) para ejecutar el proyecto. Si tiene éxito, su estrella brillará durante dos años antes de investigar el sistema solar.

La Tolerancia Estrella será una tela cuadrada de 40 metros de lado. Será una membrana plástica de 5 micrómetros de espesor, fabricada con un material llamado capton. Será reflectante porque se le colocará una capa muy fina de aluminio. Cuando se expande en el espacio se podrá ver desde la tierra con la misma luminosidad que Venus.

El sol, impulsado constantemente por la presión de la luz, huye de la gravitación terrestre a través de órbitas elípticas cada vez mayores que la Luna.

Nersi Razavi quiere crear plazas de tolerancia en 2001 ciudades por todo el mundo para crear una "cadena de solidaridad por la paz". Cada vez que sobre una de estas ciudades aparezca la Estrella de la Tolerancia, se apagarán las luces de las torres y grandes monumentos y se iluminará la Plaza de la Tolerancia. Las señales emitidas por el satélite emitirán mensajes contra la violencia distribuidos por las redes de comunicación terrestre. Después, la Estrella de la Tolerancia cumplirá su objetivo científico: Medir la propulsión de fotones en busca de cometas y asteroides del sistema solar. El Toldo está preparado específicamente para ello, ya que puede alcanzar velocidades muy altas, de hasta 500.000 km/h y mayores, junto a cometas y asteroides. Puede que también pueda recoger muestras y explotar materiales de asteroides.

Otro problema a resolver es el doblado y extendido de la tela. Cuando se lanza desde la tierra es conveniente que tenga el menor volumen posible y que se expanda sin causar ningún daño cuando está en el espacio. Otra opción sería fabricar la membrana reflectante en la propia órbita. Algunos kilómetros cuadrados de telas llegarían a Marte unas semanas y a Júpiter unos meses. No obstante, todo ello podrá llevarse a cabo a finales del siglo siguiente.