Navegación relativista necesaria para las velas solares

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Una vela solar de tamaño decente podría acelerar fuera del Sistema Solar en muy poco tiempo, lo cual genera nuevos retos para los navegantes.

Si alguna vez viajamos a una distancia decente de la Tierra, tendremos que romper nuestra dependencia de los sistemas de propulsión química: simplemente no es posible llevar suficiente combustible químico para lograr un impulso decente.

Una alternativa interesante es la vela solar, la cual usa la fuerza de la presión de radiación solar para acelerar. Mediante un cálculo, una vela solar con un radio de aproximadamente un kilómetros y una masa de 300 kg (incluyendo 150 kg de carga) tendría un pico de aceleración de 0,6g en una trayectoria parabólica si fuese liberada a 0,1 UA del So (donde la presión de radiación es más alta).

Este tipo de aceleración la llevaría más allá del cinturón de Kuiper, en la heliopausa, el límite entre el Sistema Solar y el espacio interestelar, en apenas 2,5 años; una distancia de 200 UA.

En 30 años, podría viajar 2500UA, lo suficiente para explorar la Nube de Oort.

Pero tal viaje puede no ser coser y cantar, especialmente en lo que respecta a la navegación, dice Roman Kezerashvili y Justin Vazquez-Poritz, físicos de la Universidad de New York. Dicen que la física Newtoniana común no es válida para este tipo de viaje.

El problema es que la vela tendría que lanzarse tan cerca del Sol que los efectos de la relatividad general tales como la precesión del perihelio de los objetos orbitales tienen que tenerse en cuenta. E incluso aunque estos efectos fuesen relativamente pequeños en el inicio, tienen un gran significado a lo largo de grandes distancias.

Los cálculos llevados a cabo por Kezerashvili y Vazquez-Poritz demuestran que los efectos de la relatividad general podría sacar de su curso a una vela solar en hasta un millón de kilómetros en el tiempo que alcanza la Nube de Oort e incluso las diminutas fuerzas relativistas tales como el arrastre de marcos pueden causar un desvío de mil kilómetros.

Lo que estos chicos están diciendo es que los navegantes interestelares tendrán que ser muy competentes en la nueva disciplina de la navegación relativista.

No obstante, esto no pasará en un tiempo. La estimación más optimista para el lanzamiento de una de tales misiones está en torno a 2040.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/0907.3336: Escape Trajectories of Solar Sails and General Relativity

Fecha Original: 19 de agosto de 2009
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