Vele solari: cosa sono e come funzionano. Proviamo a dare una spiegazione semplice e chiara del loro meccanismo nello spazio
Tra le innovative tecniche che sono state studiate dagli scienziati del nostro tempo e novità inerenti lo spazio, ci sono anche le vele solari. Si tratta di un metodo alternativo di propulsione spaziale che permette al veicolo che va nello spazio di muoversi attraverso l’utilizzo di una vela. Ma come è possibile tutto questo? Grazie all’utilizzo della pressione della luce del sole che riesce a dare la spinta.
Il meccanismo è simile a quello che avviene con le barche a vela che usano, però, la pressione del vento. Ma la domanda che suscita maggiore curiosità è come i fotoni riescono ad esercitare una pressione tale sulla vela da farla muovere quando non hanno massa? Adesso proviamo a spiegare il tutto in modo semplice e chiaro.
Vele solari: come funzionano legate all’energia
Il primo studioso ad intuire che la luce fosse in grado di esercitare una pressione fu Johannes Kepler nel XVII secolo. A dargli ispirazione era stata la deflessione delle code delle stelle comete al passaggio vicino al Sole. Gli fece eco, nel XIX secolo, James Clerk Maxwell, che diede una spiegazione teorica all’argomento, seguito da Pyotr Lebedev che realizzò proprio una serie di esperimenti sulla pressione esercitata dalla luna.
Chiarito questo c’è da dire che per capire la pressione esercitata dalla luce sulle vele solari è necessario andare oltre e superare la fisica newtoniana che ha un campo di applicabilità alquanto limitato. Del resto, è la pratica che rende evidente come le vele solari funzionino anche se non hanno massa. Prova ne è, ad esempio, la navicella spaziale IKAROS.
Nel 2010 ha raggiunto Venere utilizzando solo una vela solare. Ma c’è una spiegazione a tutto questo? Ce la dà la teoria della relatività ristretta nella quale le quantità fisiche, come quella di moto, di velocità e altre sono indicate da quattro vettori nello spazio quadridimensionale di Minkowski e vengono chiamati quattro momenti. Sono ideali per i calcoli relativistici perché non variano da un sistema ad un altro e dimostrano che il momento è inseparabilmente legato all’energia.