Un grupo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft, en Holanda, desarrolló un material con cualidades extraordinarias, cristales fotónicos que tienen la capacidad de incrementar las velocidades relativistas de las naves especiales, logrando aproximarse a las de la velocidad de la luz.
Este proyecto dirigido por Jin Chang, un experto en ciencia de la Universidad Tecnológica de Delft, para la creación de cristales fotónicos que pudiesen implementarse en la construcción de velas solares a gran escala, con la finalidad de alcanzar la suficiente rapidez para viajar a otros sistemas estelares en menor tiempo.
En el innovador diseño de la vela solar se utilizan dos capas de elementos dieléctricos diversos, las cuales conforman la estructura de una oblea de cuatro pulgadas.
Gran reflectividad
Uno de los aspectos más relevantes de dicho material es su potencial para reflejar más del 70% de la luz en una amplia extensión de ondas.
Este gran índice de reflectividad es importante para que la vela solar tenga una gran tasa de efectividad al ritmo en que se separa de la Tierra, debido a que la aceleración depende del nivel de radiación implementada por los fotones de luz transmitidos por una matriz de rayos láser a través de una base estática terrestre, la cara oculta de la Luna y otras zonas del sistema solar.
Dicha reflectividad logra solucionar un problema presente en las naves solares impulsadas por rayos láser del proyecto de ‘Breakthrough Starshot’. A medida en que el vehículo acelera, la velocidad de la nave y el aumento progresivo de la distancia con el láser transmisor modifica la longitud del rayo ante el efecto Doppler.
Gran efectividad, poco peso
La efectividad del elemento reflectivo se une con una masa súper baja. El grupo de Chang ha exhibido que, en mayor escala de metros, la vela sola apenas pesaría unos gramos.
Es importante para la vialidad de este estilo de impulso para mandar a las naves a viajes interestelares, ya que disminuye el nivel de energía indicada para lograr altas velocidades ideales para alcanzar el destino en un rango corto de tiempo.
Tal diseño supera los obstáculos que genera la fabricación de velas solares, debido a la ingeniería de nanométricas a gran escala.
Un gran paso para ‘Breakthrough Starshot’
El gran avance de los cristales fotónicos es súper esencial para la iniciativa de ‘Breakthrough Starshot’, el cual es guiado por el astrofísico Avi Loeb, quien forma parte de Harvard y quiere enviar sondas espaciales con las velas solares.
La idea es mandar una gran flota de mininaves, usando cámaras que ayuden a propulsar las velas solares hasta alcanzar una velocidad que logre realizar un transporte en dos décadas.
Desafíos en el camino
A pesar de que las estructuras pequeñas como obleas logran cumplir con su función en menor tamaño, lo cierto es que aún deben demostrar que la tecnología de la vela solar puede actuar de forma efectiva a mayor escala.
De igual manera, es necesario que demuestre su resistencia y durabilidad de la vela en el espacio exterior y por la velocidad que se ejerza en el mismo.
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