Vele solari manned

Buona sera, mi chiamo Federico Suriani nickname su questo forum Aldrin, ho 21 e sono uno studente genovese di Scienze Politiche con la passione per lo Spazio , l’Astronautica e la Fantascienza. Avrei una domanda tecnica: Le vele solari mi hanno sempre affascinato, fin da quando vidi in Star Wars il vascello del conte Dooku che usava questa propulsione, ma sarebbe realmente possibile in un futuro costruire una nave spaziale con equipaggio spinta da una vela solare, in modo da viaggiare con ridotte quantità di carburante ? Rispondetemi per favore.

Sarà mai possibile costruire navi a vela solare con un equipaggio ? Gradirei una risposta per favore.

Aldrin, non aprire post duplicati per cortesia.

La vela solare funziona con la pressione di radiazione solare. In sostanza usa il principio di Newton: la spinta è data dalla variazione di quantità di moto dei fotoni provenienti dal Sole che rimbalzano contro la vela.

Questo ci dice due cose:

  1. La spinta per metro quadrato è estremamente bassa. Stiamo parlando di qualcosa intorno ai 10 microNewton per metro quadrato, in caso la vela sia perfettamente riflettente e perpendicolare alla luce incidente. A spanne, significa che per avere una spinta di 1 kg devi avere una vela di 1 km x 1 km.
    Ora, considerando che un veicolo abitato da esseri umani deve pesare almeno una quindicina di tonnellate, per avere una spinta che permetta di spostarsi da un pianeta all’altro in tempi ragionevoli per le persone a bordo, la vela dovrebbe essere di dimensioni colossali. Saremo in grado nel futuro di costruire vele di 100 km x 100 km o più? Probabilmente sì, ma non prima di qualche secolo…

  2. Tutto questo discorso vale per i pianeti interni. La costante solare (e quindi la pressione di radiazione solare) diminuisce con il quadrato della distanza dal Sole. Significa che man mano che ci si allontana dal Sole, la spinta che si può ottenere con una vela solare diminuisce quadraticamente. E a un certo punto diventa prossima a zero. Significa insomma che di sicuro non ci si potrà mai spostare da una stella all’altra usando una vela solare, perché nello spazio interstellare quei fotoni che producono la spinta non ci sono :slight_smile:

Ok, grazie mille ! E con le vele magnetiche si potrebbe avere un equipaggio ?

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La forza di un campo magnetico decresce con il quadrato della distanza. Di fatto è la peggior foma di propulsione possibile. L’autopropulsione del “Prof. Sherman”(vedi film) è decisamente più efficace.

Si ma se la dispieghi molto vicino ad una stella ti permette di catturare una quantita’ di energia molto grande; leggevo anni fa dei calcoli in cui vele solari potessero essere usate per accelerare delle sfere di ferro a frazioni di c

Le vele magnetiche potrebbero essere il motore del futuro ( per missioni unmanned ) ?

No, perchè i campi magnetici interplanetari (e, a maggior ragione, interstellari) sono troppo deboli per essere sfruttabili. Salvo straordinari sviluppi dei magneti superconduttori ad alta temperatura, che per ora non si vedono.

ok, mi avete chiarito le idee.

IK1ODO, come mai espliciti che tali superconduttori debbano essere ad alta temperatura? Paradossalmente nello spazio quelli a bassa temperatura potrebbero non essere cosi’ difficili da mantenere, e tipicamente hanno proprieta’ “migliori” di quelli ad alta temperatura

Mah… probabilmente devi fare una struttura di chilometri quadri e leggerissima, se vuoi “acchiappare” un pò di campo e non avere pesi pazzeschi. Cosa fai, la metti in un criostato? Al massimo la schermi dal Sole, ma deve lavorare a temperatura relativamente alta. La vedo comunque complicata, senza pensare alle sorgenti di energia. Al momento, criostati grandi nello spazio non ce ne sono (vedere i problemi di vita che avrebbe avuto AMS2 se avessero mantenuto il magnete criogenico, e si parlava di volumi e aree dell’ordine del metro). Magari fra cinquant’anni sarà cambiato tutto, chissà. Ma è da un pò che non leggo annunci mirabolanti di superconduttori ad alta temperatura.