La magia della vela solare

Una vela che possa garantire la propulsione dell’imbarcazione anche in quelle giornate dove il mare è calmo, senza vento in piena bonaccia come capita spesso nel mediterraneo, sarebbe una vela surreale quasi magica.

 

Perché in assenza di vento con il mare piatto se non si ha un potente motore a bordo, si rischia di andare alla deriva o contro scogli oppure nella migliore ipotesi spiaggiarsi.Questo è il motivo principale perché una barca a vela già di media dimensione è dotata di un motore a bordo.

Pertanto  grande è l’attenzione, che sta suscitando la ricerca sulla vela solare. Le vele solari sono quelle che sono spinte non dal vento ma dai fotoni contenuti dai raggi solari. I fotoni, colpiscono la vela e trasferiscono parte della propria quantità di moto alla vela che fa avanzare l’imbarcazione uguale a come fosse il vento. Immaginate una vela che è orientata in modo che la parte illuminata dal sole assorbe, ma non rifletta, un’energia pari al doppio di quella oscurata. In questo modo un lato della vela riceve una spinta doppia rispetto all’altro, e l’imbarcazione può spostarsi e procedere secondo le necessità in una certa direzione. 

Non stiamo parlando della barca Helios la barca tutta italiana realizzata con vele fotovoltaiche  dove le vele sono  rivestite da celle solari flessibili in silicio  che catturano energia solare che poi viene  convertita in energia elettrica che alimenta un motore.

Le vele che si stanno studiando sono sospinte solo dai raggi solari e non prevedono nessun motore a bordo e   allo stato attuale non si conosce neanche  se oltre a sfruttare come propulsione l’energia solare  saranno in grado di  sfruttare contemporaneamente  anche l’energia del  vento.

Le vele solari sono solo in fasi sperimentali la ricerca è ancora una volta rivolta ai materiali da utilizzare che possono catturare più fotoni possibili. 

La NASA ha cominciato a investire nella tecnologia delle vele solari già alla fine degli anni novanta.  La tecnologia si è sviluppata solo dalla miniaturizzazione dell’elettronica.

I benefici di questa tecnologia che è possibile realizzare piccole sonde munite di vele solari e farle viaggiare verso i confini del sistema solare sempre alimentati dall’inesauribile sole senza utilizzare propellente chimico che comunque sarebbe destinato a esaurirsi.  Nel 2010  un piccolo satellite a vela fu lanciato nell’orbita terrestre, dove rimase per 240 giorni per poi rientrare nell’atmosfera.  Nel 2018,  una piccola sonda spaziale a  vela dovrebbe  iniziare un viaggio verso un lontano asteroide. Lo sviluppo di questa tecnologia un giorno  permetterà a basso costo di esplorare l’intero Sistema Solare.

Nel prossimo futuro un’astronave equipaggiata con una vela solare potrebbe accelerare fino a velocità maggiori di quelle raggiunte dai veicoli spinti dai razzi a propulsione chimica. 

“Alla fine, la vela solare è vincente in termini di velocità finale per il principio della lepre e la tartaruga”, spiega Les Johnson, Technical Advisor dell’Advanced Concepts Office della NASA al Marshall Space Flight Center. “Un razzo a propulsione chimica può fornire una grande spinta iniziale, ma a un certo punto esaurisce il carburante. “Poiché invece la vela non utilizza carburante, continuerà a viaggiare finché brilla il sole”.
Fino a 25 anni fa”, spiega Johnson, “non era possibile immaginare una navicella che non avesse bisogno di una vela gigantesca. Oggi la miniaturizzazione dei componenti elettronici che ha dato origine agli smartphone ci permette anche di costruire navicelle piccole e leggere, con vele di dimensioni ragionevoli”  

Ma torniamo sulla terra non  è la prima volta che ricerche aerospaziali  effettuate dalla stessa NASA  oppure   ricerche per uso militari trovano largo uso nel civile. Non andando neanche troppo lontano anche la fibra di carbonio è stata per prima utilizzata nel settore aerospaziale mentre adesso è largamente utilizzata nella costruzione degli scafi e degli alberi delle barche a vela. Per questo  non è tanta fantascienza immaginare che è possibile che materiali utilizzabili per la costruzione di vele solari per uso spaziale possano in futuro essere impiegati per la realizzazione di vele  per imbarcazioni  da utilizzare magari nelle giornate di bonaccia. Sarebbe poi davvero una magia se nel prossimo futuro potessimo utilizzare le stesse  vele   sia con il vento che con il  sole. Non avremo più la necessità di accendere i motori di bordo se non in casi  eccezionali così le imbarcazioni che solcano i mari sarebbero davvero ecologiche. Scienza o fantascienza lo scopriremo solo vivendo.