Al igual que la presión del viento contra una vela es capaz de impulsar a un velero, las velas solares pueden impulsar a un vehículo situado en el espacio mediante la presión que reciben de la luz solar, eliminándose así la necesidad de cohetes propulsores convencionales durante la travesía por el espacio. Estos solo se necesitarían para despegar de la Tierra y para aterrizar en otro mundo.
La NASA está desarrollando nuevas estructuras desplegables y nuevos materiales para sistemas de propulsión basados en velas solares y destinados a futuras misiones interplanetarias de bajo coste.
La misión Advanced Composite Solar Sail System, o ACS3, de la NASA utiliza materiales compuestos (una combinación de materiales con diferentes propiedades) en sus novedosas y ligeras pértigas que se despliegan desde un CubeSat (un satélite de peso y tamaño muy pequeños).
Los datos obtenidos en la misión ACS3 servirán de guía para el diseño de futuros sistemas de velas solares hechos con materiales compuestos y de mayor escala, que podrían utilizarse para satélites de alerta temprana de meteorología espacial, misiones de reconocimiento de asteroides cercanos a la Tierra o repetidores de comunicaciones para misiones de exploración con tripulación.
El objetivo principal de la misión ACS3 es demostrar el despliegue con éxito de la vela solar de material compuesto en una órbita terrestre baja. Tras llegar al espacio, el CubeSat de la misión desplegará sus paneles de energía solar y luego comenzará a desplegar su vela solar mediante cuatro pértigas que abarcan las diagonales del cuadrado y se desenrollan hasta alcanzar los 7 metros de longitud. Al cabo de unos 20 o 30 minutos, cuando la vela solar esté completamente desplegada, esta vela, de forma cuadrada, medirá aproximadamente 9 metros por lado. Un conjunto de cámaras digitales a bordo obtendrá imágenes de la vela durante y después del despliegue para verificar si el proceso se desarrolla correctamente.
