Velas solares

Desde ayer martes es noticia el lanzamiento del Cosmos 1, la primera nave que funciona con velas solares. No ha tenido tanto impacto como podría esperarse de un hecho histórico como este, pero ya se sabe que la mayoría de los periodistas le dan mucha más importancia a la política que a la astronáutica. Inevitablemente, como cada vez que se da una noticia de este tipo, hay medios que la redactan incorrectamente al no comprender exactamente de qué se está hablando. Son varios los medios que afirman que el Cosmos 1 se impulsa por acción del viento solar, lo cual es un error. Podemos verlo por ejemplo en El Mundo y El País.

Pero ¿qué es esto de una nave con velas solares? ¿Un velero del espacio? ¿Cómo se come eso? Un velero solar es una astronave que se impulsa gracias a la acción de la presión de la radiación solar sobre unas enormes velas que lleva. La luz, pese a estar compuesta por fotones carentes de masa, tiene cantidad de movimiento. ¿Y qué es eso? La cantidad de movimiento es una magnitud vectorial que se define como el producto de la masa por la velocidad. La física nos dice que la cantidad de movimiento de un sistema permanece inalterable si no actuan fuerzas exteriores sobre él.

Veamos un ejemplo. Cuando jugamos al billar, golpeamos la bola blanca con el taco e intentamos que ésta golpee otra bola y la meta en uno de los agujeros de la mesa. Cuando la bola blanca golpea otra bola, ésta se mueve en un dirección. Pues bien, justo antes del choque y justo después, la cantidad de movimiento de las bolas debe ser la misma. Dado que la bola golpeada estaba parada, parte de la cantidad de movimiento de la bola blanca ha sido cedida a la otra bola. Si pudieramos medir las velocidades de las bolas de forma vectorial (es decir, incluyendo su dirección) antes y después del choque y las multiplicaramos por sus respectivas masas y lo sumáramos todo, veríamos que el resultado es el mismo. Hay que puntualizar que esto debe hacerse con golpes sin efecto, es decir, sin que la bola blanca gire de forma extraña, pues si no habría que tener también en cuenta el momento angular de las bolas.

Pues una vela solar funciona de la misma manera. Al incidir la luz sobre la vela, es reflejada y traspasa cantidad de movimiento a la nave, la cual acelera un poco. ¿Pero no acabas de decir que los fotones no tienen masa? ¿Cómo pueden tener cantidad de movimiento si es el producto de la masa por la velocidad? Bueno, esto es algo mucho más complicado de explicar, ya que no es posible hacerlo desde la mecánica clásica y hay que entrar en el terreno de la mecánica cuántica. Pero creedme, la luz tiene cantidad de movimiento.

La cantidad de movimiento de la luz es realmente muy muy pequeña, por lo que las velas de la nave tendrían que ser inmensas, y el conjunto ser muy ligero. El Cosmos 1 tiene ocho velas triangulares de 600 metros cuadrados de superficie cada una y 5 micras de espesor (0,005 milímetros), y el peso total de la nave es de 100 Kg.

¿Y cuál es el error? Pues que el los medios mencionados dicen que la nave se impulsa gracias al viento solar. ¡Ah! ¿Y eso qué es? Pues el viento solar es un flujo de partículas subatómicas que proviene del sol. No tiene nada que ver con la luz, sino que son partículas con masa y cargadas eléctricamente (en su mayoría protones), de forma que son desviadas por el campo magnético terrestre (afortunadamente para nosotros) creando los cinturones de Van Allen y produciendo de vez en cuando las famosas auroras. Y las velas solares son empujadas por la luz del sol, no por el viento solar. Es fácil entender la confusión, debido a los nombres mismos de los conceptos: viento solar y vela solar. De hecho este error es común incluso en medios especializados, como ocurre con el glosario de El Sitio de Ciencia Ficción.

Y terminaré con un comentario que añade El Mundo en su noticia y que podrían haberse ahorrado, ya que dicen que la idea de una vela solar no es nueva (muy cierto) y que George Lucas ya incluyó una en su nueva trilogía, la nave del Conde Dooku, y que además es similar al Cosmos 1. Bueno, si querían hacer énfasis en que la idea de una vela solar no es nueva, El Ataque de los Clones es un mal ejemplo ya que la película apenas tiene tres años. Hubieran quedado mucho mejor si nombraran las novelas Viento del Sol (1972) de Arthur C. Clark, o La Paja en el Ojo de Dios (1975) de Larry Niven. O mencionar a Friedrich Zander, que fue el primero que propuso el concepto de vela solar.


Por otro lado, la nave del Conde Dooku no puede ser un velero solar. Una nave propulsada de esa manera, aceleraría muy despacio, y por supuesto nunca podría viajar más rápido que la luz que la propulsa. En la película sin embargo la nave de Dooku es muy rápida y alcanza el hiperespacio sin problemas. De hecho, en la documentación oficial de Star Wars, pese a llamarla "velero solar", se cuidan mucho de decir nada de la luz de las estrellas o del viento solar, sino que recurren a unas misteriosas partículas energéticas que el especial material de la vela es capaz de atrapar. Bueno, todo puede ser en una galaxia lejana, muy lejana. Pero desde luego, no es un velero solar como el Cosmos 1.