O conceito das velas solares

Armação e lançamento A equipe de propulsão à vela solar da Nasa e sua empresa parceira, a Able Engineering armaram com sucesso o seu sistema de vela solar no Centro de Pesquisas de Langley durante um período de testes de cinco semanas em abril e maio de 2004. Depois, em julho de 2004, a equipe de propulsão à vela solar da NASA e uma empresa parceira, L'Garde Inc., também viram uma armação bem-sucedida de seu sistema de vela solar no Centro de Pesquisas Glenn. Em agosto de 2004, duas grandes velas solares foram lançadas e armadas no espaço pela Agência de Exploração Aeroespacial Japonesa.

Há aproximadamente 400 anos, quando a maior parte da Europa estava envolvida na exploração naval do mundo, Johannes Kepler propôs a idéia de explorar a galáxia usando velas. Através de sua observação de que caudas de cometas eram sopradas por algum tipo de brisa solar, ele acreditou que as velas poderiam capturar o vento para impulsionar a espaçonave da mesma maneira que os ventos moviam navios pelos oceanos. Embora já tenha sido provado que a idéia de Kepler a respeito dos ventos solares não é verdadeira, os cientistas descobriram que a própria luz do Sol exerce força o bastante para mover objetos. E é para aproveitar essa força que a NASA vem fazendo experiências com velas solares gigantes que poderiam ser empurradas pela luz através do cosmo.

Há três componentes em uma espaçonave movida a velas solares:

• força contínua exercida pela luz do Sol;
• um espelho enorme e extremamente fino;
• um veículo de lançamento separado.

Uma espaçonave movida à vela solar não precisa do propelente tradicional como fonte de energia, já que seu propelente é a luz solar e o Sol é seu motor. A luz é composta de radiação eletromagnética que exerce força sobre os objetos com os quais entra em contato. Os pesquisadores da NASA descobriram que em 1 unidade astronômica (UA), que é a distância do Sol até a Terra (150 milhões de quilômetros), a luz solar é capaz de produzir cerca de 1,4 quilowatts (kW) de força. Se você pegar 1,4 kW e dividir pela velocidade da luz, vai ver que a força exercida pelo Sol é de cerca de 3,47 newtons (N) por km². Em comparação, um motor principal de um ônibus espacial pode produzir 1,67 milhão N de força durante a decolagem e 2,1 milhão N de propulsão no vácuo. Eventualmente, porém, a força contínua da luz solar sobre uma vela solar poderia impulsionar uma espaçonave a velocidades cinco vezes maiores do que a de foguetes tradicionais.

Foto cedida pela NASA/Able Engineering Um sistema de vela solar de 10 metros e um único quadrante totalmente armado em uma câmara de vácuo de 15 metros de diâmetro no Centro de Pesquisas Langley da NASA, em Hampton, Virgínia.

Vamos ver estas velas mais de perto.