Investigadores de la Universidad de Nottingham están a la vanguardia del desarrollo de una nueva generación de sistemas de propulsión espacial que operan sin combustible, aprovechando la luz solar de maneras innovadoras. Su trabajo se centra en las velas solares transmisivas, que utilizan patrones refractivos microscópicos para doblar la luz solar, ofreciendo un control y una eficiencia de propulsión superiores en comparación con las velas reflectantes tradicionales.
Este avance, detallado en la publicación Acta Astronautica, introduce un marco de optimización novedoso para el diseño de estos patrones de velas. La investigación no solo impulsa tecnologías espaciales sostenibles y de bajo impacto, sino que también allana el camino para operaciones de mayor duración en el espacio profundo al disminuir la dependencia del combustible a bordo. El Dr. Cappelletti de la Universidad de Nottingham presentó el concepto de "sombrillas planetarias" habilitadas por velas solares en un evento de las Naciones Unidas sobre innovación climática, destacando su potencial para futuras estrategias de resiliencia climática.
Las implicaciones de esta investigación se extienden a aplicaciones climáticas ambiciosas. Las colaboraciones con la Universidad Técnica de Múnich y el Instituto Real de Tecnología de Suecia han contribuido a una hoja de ruta para un sistema de sombrilla planetaria diseñado para reducir las temperaturas globales mediante el reflejo o la difusión de la radiación solar. Este concepto de geoingeniería espacial, que podría implementarse en el punto de equilibrio gravitacional Sol-Tierra L1, ofrece una forma de gestionar la radiación solar sin necesidad de grandes cantidades de propulsor convencional. La Fundación Planetary Sunshade, establecida en 2021, promueve activamente esta tecnología como un complemento necesario a los esfuerzos de mitigación climática, reconociendo que las estrategias actuales de descarbonización pueden ser insuficientes.
La Universidad de Nottingham está integrando activamente estas velas transmisivas en sus misiones CubeSat, WormSail y JamSail. Estas misiones, lideradas por estudiantes y actualmente en desarrollo, tienen como objetivo demostrar la propulsión de velas solares de bajo costo y el control de actitud novedoso en la órbita terrestre baja. La misión JamSail, en particular, está programada para el lanzamiento en 2025 o 2026 y demostrará tanto la detección de interferencias GNSS como una vela solar refractiva para la maniobra orbital y la desorbitación pasiva.
Este esfuerzo de investigación se alinea con el compromiso más amplio de la Universidad de Nottingham con la propulsión sostenible. La universidad lanzó recientemente un programa de £5.3 millones para sistemas de propulsión criogénica de hidrógeno-eléctrico y obtuvo permiso de planificación para un laboratorio de investigación de propulsión de hidrógeno, que se espera esté operativo a mediados de 2026. Este laboratorio, ubicado en el Jubilee Campus, permitirá la investigación y las pruebas seguras de sistemas de propulsión de alta potencia, conectándose a las instalaciones de prueba de clase de megavatios del adyacente Power Electronics and Machines Centre (PEMC). Estos desarrollos subrayan el impulso de la universidad para liderar la innovación en energía limpia y propulsión, posicionando al campus como un centro regional clave para la descarbonización en los sectores aeroespacial y de transporte.