Vela solare

Le vele solari (chiamate anche vele fotoniche o vele aeree, specialmente quando utilizzano sorgenti di luce diverse dal Sole) sono una forma di propulsione spaziale che sfrutta la pressione di radiazione.

Alla distanza della Terra dal Sole la pressione di radiazione è pari a 4,563×10⁻⁶ Pa^[1] e decresce con il quadrato della distanza dalla sorgente di luce. Anche se la spinta è piccola, essa continuerà finché la sorgente luminosa splende e la vela è dispiegata.

Il meccanismo della vela solare^[2] viene utilizzato occasionalmente in combinazione con i sistemi di propulsione ordinari per le sonde e i satelliti. Ciò consente di risparmiare del carburante che altrimenti sarebbe destinato per le correzioni dell'assetto e le modificazioni dell'orbita. Per esempio il satellite geostazionario per le telecomunicazioni Eurostar E3000 della EADS Astrium usa dei pannelli di vele solari attaccati alle celle fotovoltaiche per scaricare il momento angolare trasversale, risparmiando così carburante. Alcune missioni senza equipaggio (come la Mariner 10^[3]) hanno sostanzialmente esteso la loro durata grazie a queste pratiche.

La scienza delle vele solari è ben provata ma la tecnologia per gestire grandi vele solari è ancora sottosviluppata. Questa trascuratezza ha ispirato alcuni tentativi di privati di sviluppare questa tecnologia, come nel caso di Cosmos 1.

Il concetto di vela solare venne proposto per la prima volta dall'astronomo tedesco Johannes Kepler nel diciassettesimo secolo. Venne riproposto da Fridrich Cander alla fine degli anni venti e gradualmente raffinato nei decenni successivi. Recenti interessi seri nelle vele solari iniziarono con un articolo dell'ingegnere e scrittore di fantascienza Robert L. Forward nel 1984.

Nel maggio del 2010 è stata lanciata la sonda giapponese IKAROS, la prima in assoluto ad aver usato con successo una vela solare come sistema di propulsione, che l'ha portata fino a Venere.