É necessária muita energia para fazer uma espaçonave atravessar a atmosfera da Terra e sair de sua gravidade. Mas uma vez que uma nave atinge a órbita, requer relativamente pouca energia para se mover através do espaço. Na verdade, mesmo pequenas quantidades de energia consistente poderiam permitir que uma nave viajasse até as profundezas do sistema solar, que é o princípio por trás da navegação solar. Esta tecnologia fixa folhas enormes e finas de material reflexivo a uma nave espacial. Pequenos fótons de luz do sol refletem neste material e dão à nave um pequeno impulso para frente, permitindo-lhe navegar pelo espaço.
Artesanatos com velas solares como o LuzSail 2 provaram que a tecnologia funciona em princípio. No entanto, existem algumas limitações. Para começar, as embarcações à vela solares começam a viajar muito mais lentamente do que aquelas movidas por propulsores. Mas uma questão maior é a da navegação. As velas solares têm que funcionar com a direção da luz solar disponível e é difícil manobrá-las. Agora, a NASA está procurando novos designs para velas solares que possam melhorar suas capacidades de navegação.
A ideia é usar uma tecnologia chamada velas solares difrativas, que possuem pequenas grades nas velas que deixam passar um pouco de luz. À medida que a luz passa por uma pequena abertura, ela se espalha, num processo chamado difração, que ainda proporciona um empurrão contra a vela. Mas por causa das grades, a luz que entra pode ser controlada com mais precisão, portanto a nave pode ser manobrada com mais precisão.
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“A difração essencialmente permite personalizar o ângulo em que a luz que entra é redirecionada”, explicou Amber Dubill, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, líder da equipe de pesquisa, em um declaração. Também permite que a vela seja menor do que as enormes velas atuais usadas pelas embarcações à vela solar.
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A equipe está desenvolvendo a tecnologia com o objetivo de realizar uma missão de demonstração que visitaria os pólos solares. É difícil chegar a estes pólos utilizando sistemas de propulsão de naves espaciais tradicionais, mas velas solares poderiam ser usadas para colocar uma nave em órbita à sua volta.
“Embora esta tecnologia possa melhorar uma infinidade de arquiteturas de missão, ela está preparada para impactar fortemente a necessidade da comunidade heliofísica de capacidades únicas de observação solar”, disse Dubill. “Com a experiência combinada da nossa equipe em óptica, aeroespacial, navegação solar tradicional e metamateriais, esperamos permitir que os cientistas vejam o Sol como nunca antes.”
A NASA concedeu ao grupo uma bolsa de pesquisa de US$ 2 milhões para desenvolver esta tecnologia sob seu programa Innovative Advanced Concepts (NIAC). “À medida que nos aventuramos mais longe no cosmos do que nunca, precisaremos de tecnologias inovadoras e de ponta para conduzir as nossas missões”, disse o administrador da NASA, Bill Nelson, num comunicado. declaração. “O programa Innovative Advanced Concepts da NASA ajuda a desbloquear ideias visionárias – como novas velas solares – e a aproximá-las da realidade.”
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