¿Puede una vela solar reducir la velocidad del 1 al 10 % de la velocidad de la luz para alcanzar una órbita solar?

No

1-10% de la velocidad de la luz es muy, muy rápido. Una vela solar no recibiría una cantidad notable de luz antes de que esté a unas 5 UA de la estrella (incluso entonces mucha menos luz que a 1 UA del Sol), y desde allí, son solo 6-60 horas antes de que la sonda golpea la estrella o vuela más allá de ella, con su velocidad dada. Ese es un tiempo demasiado corto, ya que las velas solares usan semanas o meses para hacer cambios de velocidad aún mucho más pequeños.

De manera más general, aquí hay algunas cosas que puede verificar:

1. Determine si la vela puede incluso reducir su velocidad:
   elija un lugar a cualquier distancia de la estrella y calcule la fuerza de atracción gravitatoria.$\frac{G(M_{star}M_{sail})}{r^2}$. Compare eso con la fuerza de la luz empujando la vela.$\frac{2E}{c}$, donde$E$es la energía que golpea la vela por segundo, y c es la velocidad de la luz. Si la atracción gravitacional es más fuerte, lo es en todas partes, ya que ambas fuerzas escalan de la misma manera. Entonces no sería capaz de reducir la velocidad en absoluto.
2. Determine cuánto va a disminuir su velocidad en el caso de que sea lo suficientemente fuerte:
   dado que la fuerza de la vela actúa esencialmente de la misma manera que si la estrella tuviera una masa menor, podemos fingir que es así para simplificar los cálculos. Usa las fuerzas calculadas previamente y dale a la estrella una masa "nueva":$M_{new}=M_{star} \cdot \frac{F_{gavity}-F_{sail}}{F_{gavity}}$. (No entre en pánico si obtiene un valor negativo, eso es perfectamente normal). Ahora, puede calcular cuánta energía puede eliminar la sonda desde el infinito hasta un radio objetivo$r$:$E = M_{sail} \cdot -\frac{M_{new}}{r}$. Resta eso de la energía cinética inicial de la sonda,$E_{initial}=M_{sail} \cdot \frac{v^2}{2}$y puedes calcular la nueva velocidad,$v_{final}=\sqrt{2 \cdot E_{final}}$.