Alguns escritores de ficção - cientifica têm descrito que velas solares poderiam propulsionar naves interestelares. Imagine uma vela gigante em uma nave espacial sujeita à pressão de radiação de nosso Sol. (a) Explique por que este arranjo funciona melhor se a vela tiver alto coeficiente de reflexão em vez de ter alto coeficiente de absorção. (b) se a vela tiver alto coeficiente de reflexão, mostre que a força exercida pela luz solar na vela da nave é dada por , onde é a potência do Sol , é a área da superfície da vela, é a distância do Sol e é a velocidade da luz. (Considere que a área da vela é muito maior que a área da nave, logo toda a força é devida à pressão de radiação apenas na vela.) (c) Usando um valor razoável para , compare a força na nave devida à pressão de radiação e a força na nave devida à força gravitacional do Sol na nave. O resultado implica que tal sistema funcionará? Explique sua resposta.

Começando pela parte (a); Se a vela um coeficiente de reflexão mais alto do que o coeficiente de absorção, a força da radiação é dobrada.

Para a parte (b), como a vela é altamente reflexiva:

A intensidade da radiação solar na vela é dada por , logo:

Agora, vamos para a parte (c).

Para a parte (c), basta expressar a razão entre a força da pressão da radiação solar na nave e a força gravitacional do sol na nave:

Assumindo uma vela com diâmetro circular de e uma nave de , aplicando esses valores numéricos na expressão acima e calculando a razão entre as forças, temos:

É provável que tal sistema não funcione. Para qualquer massa razoável de uma nave, a superfície da densidade de massa da vela seria extremamente pequena (velas experimentais possuem uma densidade de área de aproximadamente ) e a vela teria que ser enorme. Além disso, a não ser que estruturas sejam construídas na vela, ela iria colapsar durante seu uso.

É só isso por hoje! Fiquem bem e até a próxima pessoal!