Si una nave espacial va a viajar a 0,6 c, ¿cómo se debe diseñar un sistema de protección de modo que todos y cada uno de los escombros que colisionen con la vela no la dañen para su uso posterior? ¿Es posible emplear un mecanismo de escudo de Whipple ?
Una vela ligera capaz de alcanzar cualquier velocidad útil, por lo menos 0,6c, debe ser muy grande y de muy poca masa. Los diseños especulativos típicos son grandes láminas de película muy delgada, o incluso una malla de alambres diminutos con agujeros más pequeños que la longitud de onda de la luz utilizada para la propulsión. (ver Discusión en wikipedia). En todos los casos que conozco, el enfoque para el blindaje contra colisiones es el mismo: diseñe la vela para (a) tolerar agujeros pequeños (b) evitar que tales agujeros crezcan demasiado (por ejemplo, incrustando fibras de refuerzo regulares en la vela ( un poco como el nailon "ripstop" que se usa para ropa y tiendas de campaña). Siempre parece funcionar mejor agregar más vela y tolerar algunos agujeros que agregar protección para evitar agujeros. Por supuesto, una colisión con la carga útil real, en lugar de con la vela Sería un gran problema, pero también muy poco probable.
A velocidades como 0,6c, también hay que preocuparse por el hidrógeno interestelar, ya que ahora cada átomo contiene una cantidad significativa de energía (alrededor de 150 MeV). Según mi conocimiento, se han sugerido dos enfoques para lidiar con esto: (1) use láseres UV para ionizar el gas que está delante de usted y luego use un campo magnético para desviar los iones (2) elija un material para su vela que sea resistente a erosión/debilitamiento por dicha radiación (que requeriría un compromiso con otras consideraciones como la fuerza y la reflectividad).
Para que una vela solar funcione, debe tener una superficie enorme.
La cantidad de material necesario para hacer tal cosa sería enorme, por no hablar de los materiales adicionales necesarios para protegerlo de los escombros que viajan más rápido que las balas.
En lugar de tratar de protegerlo de los daños, sería mejor esperar que se dañen y diseñar un proceso sólido de mantenimiento y reparación.
Actualmente, están surgiendo materiales con propiedades de "autocuración". Se podría usar una variante de estos materiales en la tela de una vela solar de modo que pueda curar los pinchazos de forma autónoma o robótica.
Actualmente hay un montón de diferentes materiales con tales características que utilizan diferentes medios para lograr el resultado. Que yo sepa, ninguno se ha adaptado aún a los rigores del espacio, pero eso no quiere decir que no puedan serlo (inserte dinero aquí). Aquí hay un ejemplo de un material que logra este efecto .
En el caso de que no se pueda hacer que un material se recupere de forma autónoma en el espacio, tal vez se podría hacer para que se repare robóticamente. La vela podría estar revestida con cables guía que podrían permitir que pequeños robots escaneen y reparen periódicamente la superficie de la vela.
UH oh