6 métodos inusitados da ciência para simular ambientes de gravidade zero

Como vimos no belíssimo longa Interestelar, de 2014, muitas vezes, você precisa simplesmente se livrar da gravidade terrestre para algum fim científico. Nos dias de hoje, é muito comum que testes desconsiderando os efeitos da gravidade sejam realizados em solo para que, então, sirvam como um exemplo do que deve acontecer em órbita, em veículos ou estações espaciais.

Você também tem a curiosidade de saber como tudo isso é feito? Confira seis métodos bem interessantes utilizados pela ciência.

1.Cápsulas seladas à vácuo em queda livre

(Foto: Reprodução/NASA)

Por não ser possível, de fato, anular a força gravitacional e também não ser prático ou barato realizar estes testes na própria Estação Espacial Internacional (EEI), os físicos e pesquisadores da área acabam apelando para métodos que simulam a microgravidade aqui mesmo na Terra. A grande maioria destes métodos consiste em torres bastante altas com cápsulas em seus interiores que são soltas em queda livre, gerando uma sensação de leveza extrema, como a que sentimos quando descemos vários andares de um prédio num elevador muito, muito rápido.

(Foto: Reprodução/NASA)

Embora simule com alguma fidelidade o ambiente sem gravidade, essas cápsulas usam na verdade de um conceito bem conhecido na física básica: a aceleração. A ciência explica que, para diminuir a força G sobre um determinado corpo, é necessário que uma aceleração de igual intensidade a gerada pela gravidade "empurre" esse mesmo corpo no sentido contrário ao feito pela Terra. Basicamente, ao cair muito rápido, você pode experimentar a sensação de microgravidade, nome mais adequado para este tipo de simulação.

2. Aeronaves antigravidade

(Foto: Reprodução/NASA)

É exatamente usando deste princípio que os aviões antigravidade — um dos outros métodos que a ciência usa em seus testes — funcionam. A grande vantagem das torres é serem muito mais baratas e permitirem uma análise mais matemática dos fatos, além de que, com elas, é possível realizar um mesmo teste dezenas de vezes em um período de tempo relativamente muito mais curto. Em algumas torres de queda espalhadas pelo mundo, há também uma espécie de catapulta que lança a cápsula em uma velocidade que intencionalmente gera a força G desejada. Com elas, é possível simular inúmeros valores de gravidade, desde os da Terra até mesmo os de corpos espaciais de dimensões completamente diferentes, como a Lua.

As aeronaves, por sua vez, não perdem em tudo. Elas são muito mais eficazes do que as torres quando os objetos de teste são seres vivos. Isto porque não é muito confortável lançar alguém numa capsula tão diminuta quanto a encontrada em torres de queda. O tamanho das torres também está diretamente ligado ao tempo pelo qual elas conseguem simular esses ambientes, a velocidade da capsula e o comprimento da distância percorrido por ela determinam por quanto tempo ela simulará um valor de gravidade pré-definido.

3. Piscinas de flutuação para treinar astronautas

(Foto: Reprodução/Attila Nagy)

Embora não sejam usadas para testes de fato, mas, sim, para treinamentos, as piscinas de flutuação criadas pela NASA são uma menção honrosa a ser feita neste artigo. Elas, ao contrário de toda a parafernalha que citamos antes, são usadas para testar a mobilidade do traje espacial; graças ao efeito criado pela água, os astronautas boiam e encaram mais de perto as dificuldades de locomoção dentro de estruturas que estiverem fora de órbita. No MSFC – Simulador de Flutuabilidade do Centro Espacial Marshall, por exemplo, há uma réplica de dimensões quase idênticas às da EEI, onde os astronautas exercitam sua desenvoltura física para que nada dê errado lá em cima.

4. Foguetes ultrarrápidos e baratos

(Foto: Reprodução/NASA)

Eles são compactos, baratos, eficientes e também capazes de levar um experimento para até 1.500 quilômetros de altitude atmosfera afora. Os foguetes são comumente usados por países e instituições com um departamento de astrofísica mais modesto ou com experimentos mais simples a serem realizados. Eles funcionam usando exatamente o mesmo método das torres de queda livre e aviões antigravidade, mas, devido à enorme altitude que alcançam, podem efetuar testes mais longos, de até 30 minutos cada.

5. Satélites artificiais que podem ser recuperados

(Foto: Reprodução/Xinhua - Academia Científica da China)

Satélites artificiais não são muito conhecidos por sobreviverem à violenta queda de volta à Terra, mas alguns modelos que são utilizados hoje na China podem fazer isso e muito bem. Por causa de seu formato similar ao de um módulo espacial, eles podem comportar diversos testes envolvendo líquidos em ambientes de microgravidade ou até mesmo testes biotecnológicos, que analisam o desenvolvimento de certas formas de vida em condições onde, na teoria, não existem essa força física.

Por causa de seu design um tanto peculiar, este tipo de satélite consegue orbitar a Terra tal qual um satélite comum e depois voltar ao solo numa reentrada controlada com uma facilidade geralmente vista apenas em veículos tripulados. Isto garante que eles realizem testes por meses, sem que seja necessária uma intervenção humana não remota.

6. Balões estratosféricos

(Foto: Reprodução/JAXA)

A física gosta bastante de derrubar objetos para testá-los em situações de gravidade zero, isto é um fato completamente visível pelos métodos que apresentamos anteriormente. Não fugindo a esta ideia, a Agência Aeroespacial do Japão, também conhecida como JAXA, desenvolveu um enorme balão estratosférico capaz de levar contêineres com experimentos físicos a altitudes que ultrapassam os 40 quilômetros. Quando chega em uma distância predeterminada do solo, o balão simplesmente solta o objeto testado e sensores colocados no próprio contêiner verificam o andamento e o resultado da simulação.

Para evitar que tudo se perca na queda, o enorme balão por si só também funciona como uma espécie de paraquedas. Assim, é possível controlar onde e como todo o aparato deve chegar de volta à terra firme.

Fonte: Gizmodo