Durante la Era de la Vela, los barcos navegaban alrededor del mundo en viajes de descubrimiento y comercio. Esa era terminó en el siglo XIX, cuando las máquinas de vapor alimentadas con carbón comenzaron a reemplazar a la energía eólica. Ahora podríamos estar entrando en una nueva era de la navegación, pero esta vez en el espacio. Invirtiendo la historia, Los motores y el combustible podrían ser reemplazados por velas en algunas naves espaciales, impulsadas no por el viento sino por la luz solar.
La idea aún está en fase de desarrollo, pero sabemos que funciona. Hace apenas unas semanas, la NASA izó la vela de una nueva nave de prueba, un satélite llamado «Advanced Composite Solar Sail System» (ACS3). Tiene una vela cuadrada de 9 metros de ancho que le permite ajustar su trayectoria orbital. Ahora, para llegar realmente a alguna parte, se necesitaría una vela mucho más grande, y un proyecto de la NASA para construir una de 1.650 metros cuadrados fue abandonado en 2022 por ser inviable, dado el presupuesto. Pero ese es un problema de implementación que estoy seguro que los humanos inteligentes podrán resolver.
Para ser claros, esto no es como poner paneles fotovoltaicos en el tejado para generar electricidad. Muchas naves espaciales y vehículos planetarios ya los utilizan. Bastante, Se trata de velas brillantes y ultraligeras que funcionan con la radiación solar. Quizás te preguntes: ¿cómo diablos puede la luz mover un objeto físico?
colas de cometa
Así es. La luz que rebota en una superficie ejerce una fuerza física, por pequeña que sea.
Un ejemplo es la cola de un cometa. Se podría pensar que es como una estela que se deja cuando un cometa pasa por el espacio, pero no. Los cometas son básicamente grandes bolas de nieve sucia, cuando uno se acerca al Sol, parte de ese hielo se convierte en gas; liberando nubes de polvo. La luz del sol empuja ese polvo en una corriente que puede extenderse millones de kilómetros, ¡hacia el otro lado de la trayectoria del cometa! Hablando de cometas, actualmente se acerca uno que podría ofrecer una espectáculo Espectacular en octubre. Se llama Tsuchinshan-ATLAS y su cola podría incluso ser visible a simple vista.
ondas electromagnéticas
Ahora bien, la luz viaja en ondas, que son una especie de «desplazamiento en movimiento». Mira una ola del océano. El agua sólo se mueve hacia arriba y hacia abajo, pero ese desplazamiento vertical se propaga horizontalmente por la superficie. Si te metes en el agua, te puede derribar. Pero las ondas de luz son diferentes de las olas del océano o de las ondas sonoras. Si le quitamos el agua al mar, no quedan olas para surfear. Lo mismo ocurre con el sonido. No hay ola si no hay atmósfera en la que «saludar». Por eso el espacio es tan extrañamente silencioso.
En cambio, la luz puede viajar a través del espacio vacío. En cierto sentido, la onda luminosa es su propio medio. Está formado por dos ondas: una onda de campo eléctrico y una onda de campo magnético. Por eso la llamamos radiación electromagnética. Esto incluye las ondas de radio emitidas por las torres de telefonía móvil, que tienen una longitud de onda de entre un metro y cientos de metros. En longitudes de onda muy cortas, de 400 a 700 nanómetros, las ondas electromagnéticas (EM) pueden interactuar con los ojos; Esto es lo que llamamos luz visible. Si se reduce aún más, se obtienen radiografías.
Pero aquí está la clave: los componentes eléctrico y magnético son perpendiculares entre sí y ambos, a su vez, son perpendiculares a la dirección en la que viaja la onda. Aquí hay una animación que hice de una onda EM en movimiento: las flechas amarillas son el campo eléctrico y las flechas magenta son el campo magnético. ¿No es genial?