Las velas solares (también llamadas velas de luz o velas de fotones) son un método de propulsión de naves espaciales que utiliza la presión de radiación ejercida por la luz solar en grandes espejos. Desde la década de 1980 se han propuesto varias misiones de vuelos espaciales para probar la propulsión solar y la navegación. La primera nave espacial en hacer uso de la tecnología fue IKAROS, lanzada en 2010.

Una analogía útil con la navegación solar puede ser un velero; la luz que ejerce una fuerza sobre los espejos es similar a una vela impulsada por el viento. Los rayos láser de alta energía podrían usarse como una fuente de luz alternativa para ejercer una fuerza mucho mayor que la que sería posible usando la luz solar, un concepto conocido como haz de navegación. Las embarcaciones de vela solar ofrecen la posibilidad de operaciones de bajo costo combinadas con una vida útil prolongada. Dado que tienen pocas piezas móviles y no utilizan propulsor, pueden utilizarse potencialmente numerosas veces para la entrega de cargas útiles.

Las velas solares utilizan un fenómeno que tiene un efecto comprobado y medido en la astrodinámica. La presión solar afecta a todas las naves espaciales, ya sea en el espacio interplanetario o en órbita alrededor de un planeta o cuerpo pequeño. Una nave espacial típica que va a Marte, por ejemplo, se desplazará miles de kilómetros por la presión solar, por lo que los efectos deben tenerse en cuenta en la planificación de la trayectoria, que se ha realizado desde la época de la primera nave espacial interplanetaria de la década de 1960. La presión solar también afecta la orientación de una nave espacial, un factor que debe incluirse en el diseño de la nave espacial. La fuerza total ejercida sobre una vela solar de 800 x 800 metros, por ejemplo, es de aproximadamente 5 N (1,1 lbf) a la distancia de la Tierra del Sol. , lo que lo convierte en un sistema de propulsión de bajo empuje, similar a las naves espaciales propulsadas por motores eléctricos, pero como no utiliza propulsor, esa fuerza se ejerce casi constantemente y el efecto colectivo a lo largo del tiempo es lo suficientemente grande como para considerarse una forma potencial de propulsar naves espaciales.