A propulsão por vento solar pode ser uma alternativa para longas viagens espaciais. O funcionamento desta tecnologia é o assunto deste post.
Princípio de funcionamento da propulsão por vento solar
Funciona de forma semelhante aos navios a vela impulsionados pelo vento. O Sol emite partículas de luz chamadas de fótons (photons). Os fótons não têm massa, mas possuem momento linear, ao incidirem sobre uma superfície altamente reflexiva, transferem parte do momento linear para a vela solar (sail). Como consequência, a luz solar impulsiona as velas solares junto com a nave acoplada.
Para mudar a direção, basta virar a vela para mudar o ângulo em relação ao Sol. A equação da força F que a luz exerce perpendicularmente (90º em relação à superfície) sobre uma superfície com reflexão total é:
F=\frac{2IA}{c}
Onde I é a intensidade da radiação, em W/m^{2}, A é a área da superfície, em m^{2} e c é a velocidade da luz no vácuo, cujo valor é 3\cdot 10^{8}m/s. A força exercida pela luz é muito pequena, mas com o vácuo no espaço, é o suficiente para levar espaçonaves a longas distâncias sem gastar combustível, desde que haja uma fonte de luz, como uma estrela.
Materiais
O material deve ser leve, resistente, dobrável, sujeito à estiramento e resistente à radiação ionizante do espaço. Atualmente, as velas solares são feitas de mylar, com revestimento de alumínio ou cromo, poliamida CP1 com revestimento de alumínio em um dos lados ou kapton aluminizado.
Testes com propulsão por vento solar
Em 2010, a agência espacial japonesa (JAXA) lançou a sonda IKAROS, em um foguete H-IIA, para demonstrar propulsão por vela solar, que também coletava energia solar para geração de eletricidade, por meio de painéis solares de filmes finos.
Em 23 de Abril deste ano, a NASA lançou, em um foguete Electron da Rocket Lab, a missão ACS3 para demonstrar o funcionamento da propulsão por vento solar. Um nanosatélite construído pela Nanoavionics testará as velas solares no espaço.
