Il sogno della vela solare

La Planetary Society, organizzazione non governativa fondata nel 1980 da Carl Sagan, Bruce Murray, e Louis Friedman, e’ tuttora impegnata nel realizzare un vascello in grado di aumentare l’energia della propria orbita per mezzo di una vela solare.

Un primo tentativo falli’ 4 anni or sono, quando un vettore Volna non riusci’ nel compito di immettere in orbita il veicolo Cosmos 1. Da allora si sono rese disponibili sonde piu’ leggere e compatte, con migliori possibilita’ di venire inserite in un payload, e la Planetary SOciety sta collaborando con la NASA e l’Istituto di Ricerca Spaziale russo per progettare la prossima missione.

Una base di partenza potrebbe essere rappresentata dalla missione Nanosail della NASA (2008). Si trattava di 3 “cubesats” collegati(piccoli satelliti standard di forma cubica spesso impiegati per missioni economiche): uno fungeva da payload, mentre tra gli altri due veniva dispiegata una vela di 7x7 metri. Paradossalmente, nelle intenzioni dell’ente americano, la vela avrebbe dovuto fungere da aereofreno per permettere un rientro controllato del satellite principale, e non operare come vela solare.
Dei due prototipi realizzati, il primo ando’ perso nel lancio fallito di un Falcon 1, mentre l’altro, a causa dei tagli al budget, giace inutilizzato ed e’ stato offerto alla Planetary Society.
L’impiego del Nanosail comporterebbe un discreto lavoro di aggiornamento, in particolare per rendere la sonda controllabile e manovrabile da terra, e dotarla di telemetria. Inoltre uno dei punti fermi della missione “vela solare” e’ il poter fotografare o filmare il dispiegarsi della vela ed il suo funzionamento, sia per motivi pubblicitari che per raccogliere elementi tecnici. Per questo sarebbe fortemente indicata la presenza di una sonda compagna per le osservazioni.

In alternativa, l’Istituto russo, che gia’ collaboro’ per Cosmos 1, ha proposto un nuovo veicolo con migliori prestazioni grazie alla massa ridotta. L’accelerazione impartita e’ proporzionale all’area divisa per la massa; inoltre si vorrebbe rendere la sonda capace di manovrare liberamente nello spazio, eseguendo anche la manovra che i velisti dei nostri mari chiamano “cambio di bordo” navigando con prua al vento.

Entro l’estate dovrebbe essere annunciato il progetto prescelto, mentre sono aperte numerose soluzioni per immettere in orbita l’esperimento, sia con lanciatori americani che russi (inclusa Soyuz-Fregat, ma escluso, per evidenti motivi, Volna).

“Cambio di bordo”?

Cavoli, bello complicato questo tipo di navigazione!!! :scream:

A questo punto potrebbero organizzare anche una “Solar Cup”… :stuck_out_tongue_winking_eye:

Bello! La vela solare è un concetto fantastico secondo me (e se non sbaglio anche questo concetto è stato inventato da Arthur Clarke). L’idea di muoversi a propellente zero è veramente rivoluzionaria, speriamo che la missione abbia il successo che merita!

In effetti potrebbe essere sicuramente usata come “additivo” a costo quasi zero per la propulsione!

“Hold your hands out to the sun. What do you feel? Heat, of course. But there’s pressure as well – though you’ve never noticed it, because it’s so tiny. Over the area of your hands, it only comes to about a millionth of an ounce. But out in space, even a pressure as small as that can be important – for it’s acting all the time, hour after hour, day after day. Unlike rocket fuel, it’s free and unlimited. If we want to, we can use it; we can build sails to catch the radiation blowing from the sun.”

Il racconto è “The Wind from the Sun”, del 1972, e lo potete trovare qui: http://www.planetary.org/solarsailcd/clarke.htm
Più leggo Clarke e più mi accorgo di che genio fosse…

“Incontro con Rama” il mio preferito, in assoluto, di Clarke.

Mi è appena arrivato attraverso Ebay, è la mia prossima lettura :slight_smile:

Concordo, non ne conosco molto ed è per questo che nella mia ultima galoppata su Amazon ho cercato qualche cosa sull’argomento.
Ho trovato questo libro, tra l’altro di recente pubblicazione (Luglio 2008):

Ora, ho altri acquisti nel carniere, e devo far buon uso della deroga sulle spese concessa dalla mia futura moglie … :flushed: Quindi devo valutare se infilarci pure questo tomo oppure no … (costa 19$)
Domandina: qualuno lo ha già? Se sì, cosa ne pensate?

Non so, l’autore sembra in gamba: http://nuke.giovannivulpetti.it/GV/tabid/53/Default.aspx

uhmmm … very tost … :fearful: Dunque appartiene al Belpaese … Non ne ero sicuro… ma questo mi fa estremamente piacere!
Sento odore di speciale Astronauticast … :stuck_out_tongue_winking_eye:

Della vela solare ho già parlato nel mio Vademecum…
Però a quanto ne so occorre costruire grandi vele per piccole masse.
Quanto al bordeggiare, in mare lo fai perchè c’è anche l’attrito dello scafo con l’acqua, nello spazio no. Il nostro veicolo dovrebbe essere dotato di più vele, una facente da vela e l’altra da deriva (per chi non lo sa la deriva è il pinnone attaccato agli scafi da vela). Date le dimensioni di una vela, due sarebbero un poco ingombranti e potrebbero interferire una con l’altra.
Poi, ho sott’occhio le vele di un veliero, la vela genera moto grazie alla differenza di pressione che il vento le crea intorno. Nello spazio non c’è aria, quindi si può solo usare la pressione luminosa. Una spinta monodirezionale. Temo proprio che controluce non si possa viaggiare.

La vela solare usa la pressione di radiazione allo stesso modo di come le barche a vela usano il vento. Potrebbe consistere di un grande foglio di materiale riflettente (come la pellicola di mylar che si usa per evitare il surricaldamento dei veicoli spaziali) tenuto teso da una intelaiatura che trasmette la pressione al veicolo. Sono stati proposti vari progetti realizzativi.
La vela non si avrà MAI perche bisogna aver teso una superficie troppo ampia di mylar in m2. costerebbe troppo portare in orbita tutto questo peso.
Il progetto con il più alto rapporto spinta/massa è stato sviluppato TEORICAMENTE da Kim Eric Drexler. Ha progettato una vela che utilizza pannelli di una sottile pellicola di alluminio (spessa tra i 30 e i 100 nanometri) sostenuta da una struttura puramente elastica. Essa ruota e dovrebbe subire continuamente una leggera spinta. Drexler ha creato e manipolato campioni della pellicola in laboratorio ma il materiale è troppo delicato per sopravvivere alla piega, al lancio e al dispiegamento, quindi il progetto ha fatto affidamento a pannelli di pellicola uniti tramite a una struttura elastica. Le vele di questo tipo possono offrire accelerazioni più alte rispetto alle vele basate su pellicole plastiche dispiegabili.
il progetto verra presto abbandonato PERCHE LA SPINTA “COSTA TROPPO” ED è TROPPO BASSA.

sarebbe troppo bello avere spinta a costo zero… :disappointed:

mmm, no.
La vela funziona come l’ala di un aereo, o come le pale di una turbina. Certo, con il vento in poppa si usa la pressione diretta, ma in genre il vento arriva al traverso e le vele sono orientate di profilo. Con il vento al traverso e le vele che catturano in pieno il vento, come di poppa, la barca si rovescia.
Le vele solari invece possono usare solo la spinta dovuta all’urto della luce con le loro superfici. In pratica puoi volare solo con il vento in poppa, perchè se angoli la vela, ottieni solo una spinta che porterà il tuo veicolo a ruotare su sè stesso e diminuirai la spinta. Un veicolo a vele solari potrebbe solo allontanarsi dal Sole e tuttalpiù cambiare rotta, ma sempre con moto d’allontanamento dal Sole.

Io prima di usare la parola “MAI” ci vado sempre con i piedi di piombo…
Secondo me la vela non si avrà a breve… pero’ la tecnologia dei materiali fa passi da gigante.
Basta pensare a come sono cambiate le cose da 20 anni a questa parte, come facciamo a dire quanto peseranno i materiali fra 20 anni?

sarebbe inutile avere una vela solare perche come dice Ares Cosmos, si puo avere solo un moto di allontanamento dal sole e più ti allontani e meno rendimento ottieni

Potrebbe fornire una spinta supplementare in allontanamento, potrebbe essere utile per manovre di orientamento di un veicolo, ma come propulsione a tutto tondo no. Così com’è oggi no.
Attenzione alla regola del MAI, Clarke diceva che l’impossibile di oggi è il possibile di domani, assolutamente d’accordo, ma ci sono cose che non puoi cambiare.

Ti seguo su tutto. Pero’…
Nell’originale dell’articolo pero’ si parla di “tacking”, che sarebbe la nostra virata con cambio di bordo e prua al vento (navigando quindi “di bolina”). Sarebbe stato piu’ corretto usare il verbo “jibing”, che dovrebbe indicare la strambata, ovvero la virata e cambio di bordo col vento da poppa. Forse chi ha scritto l’articolo non era proprio un marinaio (o magari sbaglio io!).

In ogni caso non vorrei vedere la sonda spaziale che stramba cinese! :stuck_out_tongue_winking_eye: :stuck_out_tongue_winking_eye: :stuck_out_tongue_winking_eye:

:smile:

Anche navigare non è come girare in moto o in auto. Ha le sue regole e chi non le conosce può facilmente cadere in inganno.
Volare di bolina usando la pressione unidirezionale della luce non mi pare possibile, sarebbe come lanciare un sasso verso l’alto e vederlo accelerare verso l’alto.
Come dicevo sopra un cambio di rotta, ma non controluce.

Che poi qualche ingegnere, magari ingenuamente, pensava di poter volare controluce come con le vele… forse non hanno mai provato a navigare o non si sono interessati di tecniche veliche.

Scusate un secondo: ma io mica spingerei in direzione radiale al sole…
Se io la vela la inclino di 45% rifletto il fotone proveniente dal sole di 90%, e quindi ho un’accelerazione in direzione tangenziale (sempre nel sistema di riferimento eliocentrico). In questo modo posso decidere se accelerare la mia orbita (e quindi allontanarmi dal sole) o decelarla (e quindi avvicinarmi al sole)…

Sto sbagliando qualcosa in questo ragionamento?

Interessante…
pero’ il tuo e’ uno specchio, non una vela!