Una nave robótica podría viajar, propulsada por el viento solar hacia el espacio interestelar, a velocidades sin precedentes en el plazo de una década. Investigadores están desarrollando una "vela eléctrica", un sistema de propulsión que aprovecha el viento solar: la corriente de protones, electrones y otras partículas cargadas que fluye hacia el exterior desde el Sol a más de 1,6 millones de kilómetros por hora.
"Se ve muy, muy prometedor para la exploración del ultra-espacio profundo," opina Les Johnson, del Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA. Johnson es co-investigador principal del Heliopause Electrostatic Rapid Transit System (HERTS), un proyecto de estudio y desarrollo de velas eléctricas que ha recibido financiación del programa de la NASA para conceptos innovadores avanzados NIAC.
Una nave espacial de este tipo tendría entre 10 y 20 cables de entre 1 a 20 kilómetros de largo y extremadamente delgados, de sólo 25 micras de diámetro, dijo Johnson. La sonda probablemente girará para mantener estos alambres tensos, informa Space.com.
"Una corriente de polarización positiva de alto voltaje en los cables, que se orientan al flujo de viento solar, desvía los protones del flujo, lo que resulta en una fuerza de reacción en los cables - también dirigidos radialmente lejos del sol", describe el equipo HERTS escribió en el sitio web de la NIAC. "Durante períodos de meses, esta pequeña fuerza puede acelerar la nave a velocidades enormes - del orden de 100-150 kilómetros por segundo (unas 20 a 30 UA, siendo 1 UA la distancia de la Tierra al Sol por año)".
El objeto hecho por el hombre más distante jamás lanzado, Voyager 1, ha viajado aproximadamente 134 UA desde que salió de la Tierra en 1977. Voyager 1, que entró el espacio interestelar en 2012, está activada por propulsores químicos tradicionales. La idea de esta vela es similar en algunos aspectos a la tecnología de la vela solar, que ya se ha demostrado en el espacio. Por ejemplo, ninguno de los dos requiere propelente. Pero la nave espacial de vela solar aprovecha la presión de la radiación solar, no el viento solar, y despliega velas reales de material altamente reflectante en lugar de cables con carga eléctrica.
El trabajo del equipo HERTS sugiere que las naves con vela eléctrica puede seguir acelerando mucho más allá del punto en que las sondas de vela solar pierden velocidad, dijo Johnson. Por esta razón, una sonda propulsada por una vela eléctrica podría alcanzar el límite del Sistema Solar en sólo diez años.
Pero no está claro todavía si estas velas son factibles. La sonda necesitaría estar equipada con un dispositivo llamado cañón de electrones para mantener sus cables con carga positiva; de lo contrario, los electrones que llegan a través del viento solar podrían echar por tierra el sistema de propulsión.
El equipo no está seguro de cuánta energía se requiere para ejecutar un cañón de electrones en una nave de vela eléctrica. Pronto realizará pruebas en una cámara de plasma para determinar la mejor opción. "La propuesta puede proporcionar la capacidad única de explorar la heliopausa y el sistema solar exterior extremo en escalas de tiempo de menos de una década", según las previsiones del equipo HERTS. "Es mucho más eficaz que cualquier otro sistema de propulsión a corto y medio plazo para misiones de espacio profundo, articulado con cargas útiles científicas heliosféricas, y podría ser implementado entre 2025 y 2.030".
