Novità nel campo della propulsione spaziale: la vela elettrica (parte 2)

La vela solare elettrica è stata inventata nel 2006 da Pekka Janhunen del Finnish Meteorological Institute. A differenza di quella magnetica, essa utilizza un campo elettrico per respingere e deviare il flusso di particelle cariche che costituiscono il vento solare. Dal punto di vista della complessità costruttiva, può piazzarsi a metà strada tra la vela solare classica e la vela magnetica M2P2. Come la vela solare classica, necessita lo spiegamento di una struttura meccanica piuttosto vasta, ma mentre nella vela solare classica la struttura è costituita da una pellicola riflettente di superficie ragguardevole, nel caso della vela elettrica essa è costituita da sottili fili conduttivi. Ciò che invece la accomuna con la vela magnetica M2P2 è il fatto che questi fili creano un campo che agisce su una superficie molto più vasta di quella costituita dai fili stessi. Per questa ragione, bastano una serie di fili disposti a raggiera (come nella figura) per creare un campo simile ad un ombrello aperto. I fili vengono caricati ad alto voltaggio con un metodo ingegnoso: un cannone elettronico posto nel corpo centrale del satellite spara un fascio di elettroni in direzione assiale (il fascio blu diretto verso sinistra che si vede spuntare dal centro del satellite in figura). Perdendo elettroni, il velivolo spaziale si carica posivamente, carica che viene trasmessa per contatto ai fili costituenti la raggiera. Dal momento che il vento solare è costituito principalmente da protoni (particelle cariche positivamente), questi, avvicinandosi ai fili carichi positivamente ne vengono respinti e/o deflessi, trasmettendo parte della loro energia cinetica ai fili stessi che, essendo collegati meccanicamente al satellite, impartiscono ad esso una spinta. Spinta che sarà proporzionale all'intensità del campo elettrico ed all'inclinazione del piano formato dalla raggiera rispetto alla direzione di provenienza del vento solare: in altre parole, la spinta può essere variata a piacimento giocando su fattori elettrici e geometrici.
E' necessario ricordare che, diminuendo la densità del vento solare con l'aumentare della distanza dal Sole,  questo metodo di propulsione diventa poco vantaggioso per l'esplorazione del sistema solare esterno.
(Questo limite sembra non applicarsi all'M2P2, nel quale la superficie della bolla magnetica si espande dinamicamente con l'aumentare della distanza dal Sole, garantendo una spinta pressoché costante fino ai limiti della eliosfera)
Contrariamente a quanto detto sulla M2P2, d'altra parte, sembra che la sperimentazione sulla vela elettrica sia viva e vegeta, tanto che il lancio di un satellite di prova è previsto per l'anno 2012.