Una vela solar difractiva es un concepto elegante para un sistema de propulsión de nave espacial sin propulsor que utiliza una superficie grande, delgada y ligera cubierta con una película de metamaterial para convertir la presión de radiación solar en una aceleración propulsiva neta. Esta última puede ser utilizada para realizar una transferencia orbital típica tanto en un escenario de misión heliocéntrica como en uno planetocéntrico. En este sentido, la vela difractiva, propuesta por Swartzlander hace unos años, puede considerarse una especie de evolución de la vela solar reflectante más convencional, que generalmente utiliza una película metalizada para reflejar los fotones incidentes, estudiada en la literatura científica a partir de los trabajos pioneros de Tsander y Tsiolkovsky en las primeras décadas del siglo pasado. En el contexto de una vela difractiva, el uso de una película de metamaterial con un retículo de transmisión de Littrow permite que la magnitud de la aceleración propulsiva se reduzca a cero (y luego, que la nave espacial se inserte en un arco de navegación durante la transferencia) sin recurrir a una actitud de la vela que esté casi de canto al Sol, como en el caso de una vela solar reflectante clásica. El objetivo de este trabajo es estudiar el rendimiento óptimo (es decir, el rápido) de transferencia de una nave espacial propulsada por una vela difractiva con un retículo de transmisión de Littrow (DSLT) en un escenario de misión heliocéntrica tridimensional, en el que el vehículo espacial transfiere entre dos órbitas keplerianas asignadas. En consecuencia, este artículo amplía y generaliza los resultados obtenidos recientemente por el autor en el contexto de un escenario de misión heliocéntrica simplificado y bidimensional. En particular, este trabajo ilustra un modelo analítico del vector de empuje que puede ser utilizado para estudiar el rendimiento de una nave espacial basada en DSLT en un contexto de optimización tridimensional. El modelo de empuje simplificado se emplea para simular la transferencia rápida en un conjunto de escenarios de misión heliocéntrica como una transferencia interplanetaria típica hacia un planeta terrestre y un encuentro con un cometa periódico.