El artículo de Wikipedia sobre velas solares menciona que podrían ser útiles para modificar la órbita de una nave espacial:
Robert L. Forward señaló que se podría usar una vela solar para modificar la órbita de un satélite alrededor de la Tierra. En el límite, se podría usar una vela para "flotar" un satélite sobre un polo de la Tierra. Las naves espaciales equipadas con velas solares también podrían colocarse en órbitas cercanas al Sol que estén estacionarias con respecto al Sol o la Tierra, un tipo de satélite llamado así por Forward a statite. Esto es posible porque la propulsión proporcionada por la vela compensa el potencial gravitatorio del Sol. Tal órbita podría ser útil para estudiar las propiedades del Sol durante períodos prolongados.
Tal nave espacial posiblemente podría colocarse directamente sobre un polo del Sol y permanecer en esa estación durante períodos prolongados. Del mismo modo, una nave espacial equipada con una vela solar también podría permanecer en la estación casi por encima del extremo polar de un planeta como la Tierra inclinando la vela en el ángulo apropiado necesario para contrarrestar la gravedad del planeta.
En su libro The Case for Mars, Robert Zubrin señala que la luz solar reflejada por una gran estatita colocada cerca del extremo polar del planeta Marte podría enfocarse en uno de los casquetes polares marcianos para calentar significativamente la atmósfera del planeta. Tal statita podría estar hecha de material de asteroide.
¿Alguna vez se han utilizado velas solares para tal propósito, fuera de las pruebas de prueba de concepto?
Hace unos años, la nave espacial japonesa Ikaros viajó desde la Tierra hasta Venus utilizando una vela solar. Consulte http://en.wikipedia.org/wiki/IKAROS . Del artículo:
La sonda IKAROS es la primera nave espacial del mundo en utilizar la navegación solar como propulsión principal.
Otras naves espaciales (notablemente Hayabusa) han utilizado la presión solar para el control de actitud. Nuevamente, citando wikipedia ( http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_sail ):
Tanto la misión Mariner 10, que sobrevoló los planetas Mercurio y Venus, como la misión MESSENGER a Mercurio demostraron el uso de la presión solar como método de control de actitud para conservar el propulsor de control de actitud. Hayabusa también utilizó la presión solar como método de control de actitud para compensar las ruedas de reacción rotas y el propulsor químico.
Sin embargo, ninguna nave espacial ha utilizado hasta ahora la navegación solar como técnica para flotar fuera de las trayectorias orbitales tradicionales, como ha descrito en su pregunta.
Que yo sepa, ninguna vela solar se ha utilizado para ningún otro propósito que no sea una demostración.
Bueno, excepto MESSENGER. No fue diseñado como una vela solar, pero como vuela tan cerca del Sol, terminaron usándolo como tal . Pudieron usar navegación solar en lugar de disparar cohetes para maniobras de corrección de trayectoria para sobrevuelos de Mercurio.
Sunjammer planea demostrar cómo se sienta en el poste en la Tierra, además de mantener la posición en L1, que de lo contrario es inestable.
Actualizo unos años después...
Por desgracia, Sunjammer fue cancelado debido a problemas de desarrollo. Sin embargo, LightSail , financiado por ciudadanos de la Sociedad Planetaria, probó con éxito un despliegue de vela solar en mayo. Esa fue solo una prueba de despliegue, ya que la órbita planificada era demasiado baja para permitir la navegación solar (demasiada resistencia). Se planea otra prueba para el próximo año en una órbita más alta que permitirá la navegación solar.
UH oh