Para alcanzar distancias en escalas cósmicas en tiempos humanos, los motores espaciales actuales resultan insuficientes. Hay varias propuestas prometedoras, como aquellas a base de fusión nuclear, pero estas lucen lejanas. Por ahora, las velas solares son la respuesta más realista. Su concepto es similar a las velas de los barcos que usan el viento como propulsor. Así como los navíos empleaban las corrientes de aire para atravesar los mares, una nave espacial puede aprovechar la radiación de la luz para avanzar a través de las estrellas.
Una nave con una vela solar puede prescindir de combustible y reducir considerablemente su peso. El principio físico detrás de su funcionamiento es sencillo, aunque presenta retos bien localizados. Cuando un fotón impacta una superficie reflectante puede transferirle energía e impulsarla hacia delante. La fuerza obtenida por el método es poca, sin embargo, como en el espacio no hay resistencia, la aceleración aumenta según la distancia recorrida y el área de la vela. Para ser efectivas, estas velas deben ser ultraligeras, cubrir una extensión considerable, ser altamente reflectantes y, por supuesto, resistentes.
El último avance sobre la composición de las velas solares acaba de ser publicado en Nature Communications. Investigadores de la Universidad de Brown, Estados Unidos y la Universidad Tecnológica de Delft, Países Bajos, han diseñado un membrana ligera ultrafina y ultrareflectante para aplicaciones espaciales. Su método permitió obtener una vela cuadrada de 60 milímetros por lado, con un grosor de 200 nanómetros. Para contextualizar, el grosor promedio de un cabello humano es de 60,000 nanómetros. Además, la vela incorpora nanoperforaciones, lo que reduce su peso sin comprometer su reflectividad.
El prototipo está compuesto por una sola capa de nitruro de silicio. El compuesto usado en aeronáutica, electrónica y hasta en medicina se caracteriza por su resistencia tanto a la deformación como a la temperatura. El proceso para crearla tomó solo un día y fue menos costosa que la construcción de velas ya probadas (proporcionalmente). En palabras de los autores, esta vela solar tiene la relación de aspecto longitud-grosor más alta lograda hasta ahora.