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5 tecnologias vitais para que uma nave leve humanos ao espaço

Por| 24 de Setembro de 2019 às 13h33

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Divulgação/NAsA
Divulgação/NAsA
Tudo sobre NASA

Se os planos de agências espaciais e empresas privadas do setor derem certo, as viagens de seres humanos ao espaço se tornarão mais frequentes em meados da próxima década. Só para citar alguns exemplos, a NASA quer enviar astronautas para a Lua com o programa Artemis (à órbita em 2022, e à superfície em 2024), e a SpaceX planeja começar a construção de uma base em Marte por volta de 2028. Para que todos esses projetos ambiciosos sejam realizados, serão necessárias novas espaçonaves capazes de sustentar tais viagens, mas construir uma capaz de levar pessoas ao espaço profundo está longe de ser uma tarefa simples. Você já se perguntou o que é necessário para que essas naves mantenham a tripulação em segurança?

Tanto a distância quanto a duração da viagem exigem que a espaçonave tenha sistemas que possam operar de maneira confiável. Também deve manter os astronautas vivos em caso de emergência e ainda ser leve o suficiente para que um foguete possa lançá-la para fora da nossa atmosfera. Para explicar as principais tecnologias que farão as viagens espaciais acontecerem conforme o planejado, a NASA usou como exemplo a nave Orion, que será usada nas próximas viagens lunares dentro de alguns anos.

1. Sistemas de suporte à vida

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Além de altamente confiáveis, os sistemas que mantêm os astronautas vivos devem ocupar massa e volume mínimos. No caso da Orion, a nave estará equipada com um sistema avançado de controle do ambiente e suporte à vida. Ele removerá o dióxido de carbono (CO2) e umidade do interior da nave, terá um novo banheiro compacto (menor que o da estação espacial), contará com um sistema automatizado de combate a incêndios, e disponibilizará equipamentos para exercícios que ajudarão os astronautas a ficarem em forma na gravidade zero.

Também é necessário que a nave possua trajes espaciais capazes de manter o astronauta vivo por seis dias no caso de despressurização da cabine, para sustentar uma longa viagem de volta para casa.

2. Propulsão adequada

Quanto mais tempo o veículo estiver no espaço, maior capacidade deverão ter seus sistemas de propulsão, para que possam manter o rumo da viagem com precisão e garantir que a equipe possa voltar para casa. Ninguém quer que a nave fique à deriva no espaço, certo?

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Por isso, um módulo altamente capaz deve estar disponível em uma viagem de ida e volta para a Lua. O módulo de serviço da Orion, por exemplo, possui 33 mecanismos de vários tamanhos. O principal deles fornecerá recursos de manobra no espaço durante toda a missão, como inserir nave na órbita lunar e, depois, impulsionar com força suficiente para sair da órbita ao voltar à Terra. Os outros 32 propulsores são usados ​​para dirigir e controlar a nave na órbita.

3. A capacidade de segurar o calor

Para voltar ao solo terrestre em segurança, a nave precisa ser resistente ao calor. Serão necessárias tecnologias que possam suportar velocidades 30 vezes maiores que a velocidade do som e temperaturas duas vezes mais quentes que a lava derretida, ou metade que a do Sol.

Quando a Orion retornar da Lua, ela estará viajando a quase 40.000 km/h. Seu escudo térmico feito com um material chamado AVCOAT foi projetado para desgastar à medida que esquenta. Ele é o maior do tipo já construído, de acordo com a NASA, e ajudará a nave a suportar temperaturas em torno de 2.760 °C durante a reentrada na atmosfera da Terra. Além disso, o sistema de proteção térmica, emparelhado com controles térmicos, irá proteger a nave durante períodos de luz solar direta e a escuridão gelada, enquanto a equipe de astronautas estará confortável em uma temperatura interna de 25 °C.

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4. Proteção contra radiação

Quando uma nave viaja para além da proteção do campo magnético da Terra, ela estará exposta à radiação severa e tempestades solares, que podem causar interrupções em computadores e equipamentos vitais. Além disso, seres humanos expostos a grandes quantidades de radiação podem sofrer problemas de saúde agudos e crônicos, e podem potencialmente desenvolver câncer a longo prazo.

Quatro computadores idênticos com verificação automática estarão a bordo da Onion para protegê-la, além de outro computador de backup totalmente diferente para garantir que o sistema ainda poderá enviar comandos no caso de uma interrupção. Mas caso alguma coisa dê errado e a tripulação enfrente um evento de radiação solar, haverá também um abrigo temporário improvisado abaixo do convés principal.

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Além disso, uma variedade de sensores de radiação na espaçonave ajudará os cientistas a entender melhor o ambiente de radiação longe da Terra. Por fim, uma pesquisa chamada AstroRad voará na Missão de Exploração-1 para testar um colete experimental que poderia ajudar a proteger órgãos vitais e, assim, diminuir a exposição a eventos de partículas solares.

5. Comunicação e navegação constantes

As naves que se aventurarem na Lua ou em Marte não contarão com GPS no espaço e estarão longe dos satélites de comunicação na órbita da Terra. Para conversar com o controle da missão, os sistemas usarão a Deep Space Network (DSN), uma rede de antenas internacionais criada para realizar comunicações e monitoramento com as diversas naves no espaço.

Sistemas de backup de comunicação e de navegação ajudarão a Orion a permanecer em contato com a Terra para se orientar no espaço caso seus sistemas primários falhem. O sistema de backup de navegação, uma tecnologia relativamente nova, usa uma câmera para tirar fotos da Terra, da Lua e das estrelas e fazer uma triangulação autonomamente para determinar a posição da nave. Já o sistema de backup de comunicação não usará o sistema e antenas principais para transferência de dados em alta velocidade.

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O primeiro voo tripulado com a Orion, já como parte do programa Artemis, acontecerá em 2022, mas será uma viagem apenas orbital. O pouso na superfície da Lua acontecerá mesmo em 2024, levando novos astronautas para nosso satélite natural, além da primeira mulher a pisar em solo lunar.

Fonte: NASA