L’idea di dare propulsione ad un veicolo spaziale grazie allo sfruttamento della radiazione solare con le cosiddette ‘vele solari’, fu studiata dai pionieri dell’astronautica già negli anni ’20.

L’impulso principale fu dato nel 1897, quando fu dimostrata l’esistenza della pressione esercitata dalla radiazione solare e nel 1921, grazie lo scienziato sovietico Konstantin Tsiolkovsky che in un suo libro pensò all’applicazione spaziale di quell’idea sostenendo che: ‘la pressione esercitata dalla luce del Sole può essere applicata a veicoli, che abbandonata la Terra, richiedono soltanto un sistema di propulsione per muoversi nello spazio’.

Il principio fisico che sta alla base della vela solare è in pratica molto semplice. Veleggiare nello spazio è come veleggiare in mare a differenza che la forza del vento viene sostituita dai fotoni della luce solare e la vela classica da un grandissimo foglio costituito da materiale altamente riflettente e dallo spessore di qualche millesimo di millimetro.

La luce, infatti, è composta da un numero elevato di fotoni che portando con sé una propria quantità di moto esercitano una pressione sulla vela, conferendogli così un’accelerazione.

La forza esercitata dalla luce solare, però, dipende da due fattori: la distanza dal Sole, poiché più si è lontani e minore sarà il numero di fotoni che investono la vela e la superficie stessa di quest’ultima che deve essere molto estesa e quanto più perpendicolare al fascio luminoso per sfruttare al massimo la pressione che viene ad esercitarsi. L’accelerazione che si crea è comunque alquanto lenta, però si deve anche tenere conto che è una forma di propulsione che non richiede nessun costo in termini di combustibile.

Purtroppo, questo progetto così innovativo, per quei tempi, non poteva trovare possibilità di realizzazione e quindi per un lungo periodo fu accantonato.

Inoltre, nel 1977, il Jet Propulsion Laboratory della NASA prese in considerazione un progetto di vela solare da lanciare nel 1981 verso la cometa di Halley, allora in fase di avvicinamento alla Terra. Nonostante tutto però, la NASA successivamente ritenne che la tecnologia della vela solare non fosse ancora sufficientemente matura per un progetto spaziale a così breve termine.

Tra i vari studi che poi si sono susseguiti negli anni merita di essere menzionato quello realizzato da Robert Forward, grande esperto di laser, il quale nel 1984 immagina un dispositivo posto nell’orbita terrestre in grado di generare un potente fascio laser a microonde, capace di sospingere una vela solare in un viaggio interstellare verso la stella più vicina a noi: Proxima Centauri.

Secondo i suoi calcoli, la Starwisp, così denominò la sua vela solare, avrebbe compiuto il viaggio in soli 21 anni, alimentata dalla radiazione solare e da un fascio laser dalla potenza di 20 gigawatt. Con un successivo sviluppo, sostenne Forward, si poteva mettere a punto un’altra vela solare, dal diametro di 3,6 km., che sospinta da un super laser a microonde da 43mila terawatt potesse arrivare fino alla stella Epsilon Eridani, distante da noi 10,8 anni luce.

Nonostante da allora molti scienziati hanno dedicato il loro tempo a questa tecnologia alternativa, lo sviluppo delle vele solari rimane a tutt’oggi ancora in stato embrionale in quanto, si è preferito dare la precedenza ad esigenze più dirette come la messa in orbita dell’Hubble Space Telescope, la realizzazione ed assemblaggio della Stazione Alpha e la pianificazione di una eventuale missione su Marte.

E’ in ogni modo incoraggiante sapere che già da alcuni anni sono stati fondati enti per sostenere lo sviluppo di quest’idea come L’Union pour la Propulsion Photonique in Francia e la Solar Sail Union in Giappone che si spera possano accelerare lo sviluppo di questo nuovo sistema di navigazione spaziale che potrebbe rivelarsi utile per il futuro dell’esplorazione spaziale.