En pocas palabras, ¿tendría sentido colocar un láser en el espacio para impulsar una vela solar? Pensando en las velas solares y las ineficiencias de enviar un láser a través de la atmósfera, me pregunté si tenía sentido colocar el láser fuera de la atmósfera.
La energía sería un problema, pero dado que idealmente no estaríamos disparando esto continuamente (solo mientras una nave acelera), podríamos recolectar energía solar y almacenarla para usarla durante la fase de aceleración.
Lo que me preocupa es cómo planeas almacenar esa energía. Solo como referencia, 1kWh de energía solo empujará a la nave espacial 0.024 Ns adicionales. Eso suponiendo una conversión perfecta a láser, que la vela se refleje perfectamente y que toda la potencia emitida golpee la vela de frente. Almacenar la cantidad de energía requerida para hacer una propulsión significativa es difícil, sus mejores opciones son las baterías químicas y las celdas de combustible.
A partir de una densidad de energía de muestra para baterías de iones de litio de 1,8 MJ/kg, necesitará 40 kg de baterías por kg de nave espacial que desea acelerar en 1 m/s. (En la práctica, al menos 100 kg incluyendo algunas pérdidas de energía).
Generar la energía sobre la marcha puede ser más fácil, pero todavía hay problemas. Si, por ejemplo, se utiliza energía solar, aún depende del flujo de energía del Sol como la vela solar, pero está perdiendo efectivamente el 95% de la energía al convertirla primero en electricidad y luego nuevamente en luz. En cualquier caso, la estación láser superará enormemente el peso de la embarcación de vela.
nathan tuggy