En 2010 Japón se convirtió en el primer país que lanzaba una vela solar interplanetaria. La sonda IKAROS (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun), de planta cuadrada y con unas dimensiones de 14 x 14 metros, estuvo activa hasta 2015 en una órbita alrededor del Sol a la distancia de Venus (no en vano, fue lanzada junto con la sonda Akatsuki). IKAROS debía haber sido seguida de la misión OKEANOS, una vela solar de 40 x 40 metros que habría viajado hasta la órbita de Júpiter para traer muestras de un asteroide troyano. No obstante, en vez de OKEANOS la agencia espacial japonesa JAXA decidió seleccionar la misión cosmológica LiteBIRD. Pero eso no significa que JAXA se haya rendido con las velas solares, ni mucho menos. El siguiente proyecto de vela solar es OPENS, que fue aprobada para su desarrollo inicial en 2024.
La razón de ser de OPENS (Outer Planet Exploration by Novel Small Spacecraft) es aunar dos de las tecnologías en las que destaca el programa espacial japonés: velas solares y sondas pequeñas pero muy capaces. Como su nombre indica, al igual que la malograda OKEANOS, el destino final de estas velas solares sería el Sistema Solar exterior. La primera misión se denomina por el momento OPENS-0 y debe ser un demostrador tecnológico para sondas más ambiciosas. OPENS-0 sería una pequeña sonda con una masa al lanzamiento inferior a los 200 kg y estaría dotada de dos grandes —relativamente hablando— paneles solares triangulares de 9 metros cuadrados que servirían al mismo tiempo de velas solares. La envergadura de la sonda con los paneles desplegados sería de 9,3 metros, mientras que el ancho máximo de los paneles sería de 4,6 metros (no obstante, también se han estudiado otras configuraciones de paneles con forma cuadrada). La sonda IKAROS ya experimentó en su momento la integración de vela solar y paneles fotovoltaicos.
Pese a su pequeño tamaño, OPENS-0 tendría como objetivo nada más y nada menos que Saturno. El lanzamiento tendría lugar en 2028 mediante un cohete Epsilon S y para llegar al gigante anillado seguiría una trayectoria tipo VEEGA, o sea, con un sobrevuelo de Venus (2030) y dos de la Tierra (2029 y 2031). En 2032 sobrevolaría un asteroide del cinturón principal y llegaría a Saturno en 2039, donde efectuaría un sobrevuelo del planeta de unas cuantas horas, suficiente para estudiar el sistema de anillos y lunas más cercanas al gigante gaseoso. Los paneles/vela serían capaces de generar un máximo de 50 vatios a la distancia de Saturno, una potencia escasa, pero que bastaría para hacer funcionar durante varias horas un conjunto de tres sencillos instrumentos. Los instrumentos serían una cámara capaz de alcanzar imágenes de los anillos con una resolución de decenas de metros por píxel (superior a las imágenes de Cassini), un detector de polvo y un experimento de radio. Tras el sobrevuelo de Saturno, OPENS-0 daría por finalizada su misión.
Si OPENS-0 sale adelante, JAXA quiere lanzar en una fecha posterior OPENS-1, que sería una versión de OPENS-0 dotada de motores iónicos que le permitirían visitar e incluso aterrizar en un asteroide cercano o del cinturón principal con el objetivo de recoger muestras y traerlas a la Tierra. Su masa sería de unos 250 kg y la vela solar tendría una superficie de 34 metros cuadrados. OPENS-2 sería similar a OPENS-1, pero incorporaría un remolcador (OTV) a base de propulsión solar eléctrica que mandaría la sonda a una misión de recogida de muestras a un asteroide troyano —situado en la órbita de Júpiter— o, incluso, un centauro —asteroides con órbitas cometarias que comparten características de los dos tipos de cuerpos—. El OTV reduciría los tiempos de viaje al Sistema Solar exterior y el viaje de regreso sería posible gracias a la vela solar (recordemos que la vela solar no funciona por la acción del viento solar, sino por la presión de radiación de la luz del Sol y, al igual que un velero puede desplazarse en contra del viento, una vela solar puede acercarse al Sol jugando con la dirección del vector empuje con respecto a su trayectoria). OPENS-2 alcanzaría, por tanto, los objetivos de OKEANOS.
Pero ahí no se para la cosa, porque JAXA planea una posible misión OPENS-3 que sería similar a OPENS-2, pero que viajaría como subsonda en una misión más ambiciosa, como la sonda UOP de la NASA a Urano o las misiones Orbilander de la NASA o L4 de la ESA, ambas con destino a Encélado (la luna de Saturno). Como vemos, no cabe duda de que el programa OPENS es una buena oportunidad para Japón de continuar con el legado de IKAROS. Ahora solo queda esperar que no sea cancelado.
Referencias:
- https://www.hou.usra.edu/meetings/opagfeb2025/presentations/Wednesday/1415_Yano.pdf
Que bonito parece una mariposa 🦋 🪐seguramente los japoneses muy delicados en el diseño tecnológico encontrarán formas de funcionar celdas solares en velas solares.
Suena guapisimo, aunque de nuevo me quedo plof con las fecha, 2039 😢
Es bello y sorprendente que se puedan visitar tantos mundos así. Tan bonito que recuerda un cuento de fantasía, quizás como una imagen de «Le petit Prince» volando?
https://i.postimg.cc/jdnHnB40/tenor-com-He-S7.gif
Gracias 🙂
Magnífico artículo (o sea, en tu línea habitual; nos malacostumbras, jajaja). Y misiones interesantísimas… pero esos tiempos me van a pillar con menos vista que un boquerón frito, jajaja. Voy a tener que leer el blog en braille o que me lo lea una IA!!
En fin, es lo que hay.
Solo una precisión menor:
Un velero NO puede navegar contra el viento. Es imposible.
Lo que si puede hacer es una maniobra llamada CEÑIDA, que consiste en cazar fuertemente las velas y situar la proa a 45º del viento. Y entonces, GRACIAS A LA QUILLA/ORZA Y A LA FRICCION LATERAL DEL CASCO CONTRA EL AGUA, el barco avanza, muy escorado, en un ángulo «contra» el viento.
O sea, si quieres ir al N y el viento viene del N, puedes hacer ceñidas alternas NW-NE-NW e ir avanzando hacia el N en zigzag. PARECE que vayas contra el viento, pero solo lo parece.
Y, ojo, eso solo se puede hacer con velas al largo (latinas, triangulares…), pues totalmente imposible hacerlo con velas cruzadas (cuadradas, como los drakkar vikingos o los galeones y carabelas).
Como hecho curioso, algunos veleros de competición pueden hacer ceñidas hasta 30⁰ de proa, lo cual es alucinante.
En este caso no es el viento, sino la luz, lo que impulsa. Para alejarse o acercarse al Sol lo que importa es que el empuje resultante esté a favor o en contra del sentido de la órbita. Basta con poner la vela inclinada en el sentido adecuado para que la luz se refleje en el sentido contrario al sentido deseado para la nave.
Ya, ya lo sé, Fisivi. Solo era una aclaración, para que nadie que sea profano en materia de navegación piense que un velero puede REALMENTE navegar en contra del viento.
Oh… Quizás en el s. XXII copien la analogía náutica?
Y mejoren la ceñida de las velas solares usando aerofrenado… mediante una «vela quilla», o soltando mucho cabo amarrado a una «vela ancla». 😉
Esa «vela ancla» que mencionas se llama Ancla de Capa, y consiste precisamente en eso: largas por la popa una especie de velacho encordado como un paracaídas y produce un efecto de frenado.
¿Para qué?
Pues, en tormentas en mar abierto y oceánicas, las olas son montañosas, esto es, tienen una altura de varias decenas de metros. Hay que tener en cuenta que también tienen una longitud de cientos o miles de metros. Vamos, que no son una cresta a lo tsunami, sino enormes y largas ondas.
Esto provoca grandes pendientes ascendentes y descendentes. Y los veleros son barcos que, por su diseño, tienen una arrancada a proa muy alta (o sea, que cortan muy bien el agua hacia adelante, porque no tienen un motor empujando y han de ser muy eficientes en el avance). Subiendo la pendiente de la ola, no haces nada, porque la propia ola te eleva. PERO al bajar, el barco se acelera mucho y puede llegar a demasiada velocidad al seno de la ola, clavando la proa en el agua, con el riesgo de vuelco o daños que implica.
Pues eso, precisamente, hace el ancla de capa: limitar la velocidad del velero para que baje de forma sostenida por la pendiente de la ola y dé tiempo a que la siguiente ola te haga ascender de nuevo, sin clavar la proa en el agua.
Además, se arría todo el aparejo y se deja solo un tormentín, que es un foque más pequeño y hecho de tela impermeable y muy fuerte, en el estay de proa (el cable que une el mástil delantero -caso de haber dos- con la proa). Eso te da direccionalidad y control con el viento intenso de la tormenta, mucho más eficientemente que con el timón, y además, te ayuda a mantenerte aproado a la dirección óptima sin que el oleaje te domine, como sí haría solo con el timón.
En el espacio, pues no sería mala idea diseñar un ancla de capa atmosférica con una forma que la hiciese tender a hundirse en el aire del planeta en cuestión -en vez de rebotar-, unida por un largo cabo a la sonda. Así, sería el ancla de capa la que se llevaría el mayor castigo en el frenado sin que la sonda en sí sufriese demasiado.
Lo que ignoro es si existe algún material que pueda soportar esas condiciones a esas velocidades, jajaja.
Además, ahora que lo pienso, creo que pesaría mucho más esa ancla y sus cientos de kilómetros de cable, que un escudo térmico al uso para hacer lo mismo, jajajaja.
Muy interesante Noel, desconocía esta vela ancla y esa maniobra de frenado cuesta abajo en las olas. Muchas gracias.
Muy útil, Noel, que compartas tus conocimientos de náutica.
Ahora, tenía idea de haber leído en el blog una entrada sobre velas solares que proponía una navegación diferente para alcanzar el Sistema Solar exterior. Proponía, al inicio, una trayectoria descendente hacia el Sol, y luego de describir una parábola en la que iba acelerando (sin bajar mucho más que hasta la distancia de Venus, pero sin asistencia de éste), y finalmente, salía disparada como un hondazo hacia los gigantes gaseosos.
Tal vez no lo leí aquí y olvidé la fuente. O, probablemente, haya varias rutas alternativas.
Sí, algo recuerdo yo también: poner la vela en ángulo para que la radiación solar la fuese frenando y haciendo «caer» hacia el Sol y luego cambiar el ángulo otra vez para aprovechar la gravedad solar y la cercanía a la fuente de luz, para poder lanzarse hacia el sistema exterior.
No sé en qué quedó al final.
Muchas gracias por este artículo sobre una forma de viajar tan hermosa como esperanzadora.
Viajar por el espacio a costa de acarrear recursos terrestres no parece que nos lleve muy lejos. Necesitamos recursos recolectados durante el viaje para propulsar nuestras naves. Hoy por hoy, el único recurso que sabemos recolectar del espacio con eficacia es la luz solar, así que estas sondas quizá nos marcan el camino correcto.
Cierto.
Probablemente este no será el sistema definitivo de propulsión que todos anhelamos, pero por algo hay que empezar.
Esto demuestra la necesidad de formular ideas creativas.
Si nunca intentas nada nuevo, jamás conseguirás nada nuevo.
muy interesante la propusta me parese un poco lamentable que no alla todavia ninguna sonda espacial propulsada por esta tecnologia esperemos que tanto esta mision como la propuesta de la sonda mercury scod salgan adelante !
La scout o no sé cómo se llamaba de la NASA a un asteroide se perdió tras el lanzamiento en el SLS…
Este tipo de misiones genéricamente se deberían llamar TODO A CIEN.
OT: BOOOOM!!
Vaya bestia, tengo miedo con este nuevo monstruo!!!
//www.blueorigin.com/es-MX/news/new-glenn-upgraded-engines-subcooled-components-drive-enhanced-performance
https://x.com/davill/status/1991544049095045367
El New Glenn sigue impresionando…que salvajada de volumen, TLI y carga a LEO…
Erick, menos lobos…..
¿Por qué?
Vaya misiones más impresionantes de Japón, de lo más fascinante, y parece que por fin alguien se atreve con velas eléctricas…que pasada…
Veremos…
OT. Ya podemos decir que SÍ que recuperaron la primera etapa del New Glenn
https://x.com/davill/status/1991580894189261107
Sobre las velas solares y su funcionamiento, hay un artículo de la Wikipedia muy bueno en español:
https://es.wikipedia.org/wiki/Vela_solar
Saludos
También se está investigando en velas que usen el viento solar, no la radiación solar. Cabe suponer que ambos métodos podrían combinarse: https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_sail