Conheça todas as estações espaciais já lançadas à órbita da Terra

Por Daniele Cavalcante | 16 de Agosto de 2020 às 18h00
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Embora a humanidade ainda não tenha voltado à Lua desde a missão Apollo 17, em 1972, astronautas viajam ao espaço com frequência para realizar experimentos científicos na órbita terrestre. Essas experiências são atualmente realizadas na Estação Espacial Internacional (ISS), a única operacional nos dias de hoje. Mas ela não foi a primeira - nem sará a última.

Antes do projeto de uma única estação para astronautas de diferentes países, a Rússia e os EUA tiveram seus próprios experimentos orbitais. Ambos tiveram diversas estações, e nem todas tão bem-sucedidas. A iniciativa de uma plataforma internacional só deu seus primeiros passos em 1993, quando a administração Bill Clinton levou a NASA a ampliar a cooperação com a Rússia, que obteve sucesso com sua estação MIR.

Em 1988, os países assinaram o Memorando de Entendimento, no qual concordaram em desenvolver uma estação multinacional. Com isso, outros países também tiveram a oportunidade de colaborar com a construção da ISS e participar dos experimentos, entre eles o Japão, Canadá e também o Brasil (que acabou sendo excluído da lista de participantes).

Existem muitas diferenças entre uma estação e uma nave espacial, como a ausência de sistemas de propulsão, por exemplo. Por isso, os astronautas precisam de outros veículos de transporte para a viagem de ida e volta. Além disso, as estações são projetadas para fornecer suporte à vida no espaço por um período maior que as naves, permitindo que os astronautas estudem os efeitos no corpo humano ao ficar longos períodos no espaço. Eles também realizam experimentos de ciências biológicas, física, astronomia, astrofísica, medicina, e muitos outros.

Um breve histórico das estações espaciais

Imagem: Reprodução/NASA

Provavelmente a ideia precursora surgiu em 1869, quando o escritor Edward Everett Hale publicou um livro de ficção científica chamado The Brick Moon, que trazia a ideia de uma esfera de tijolos de 60 metros de diâmetro projetada para orbitar a Terra como um meio de ajudar a navegação de navios. Acidentalmente, a “lua” artificial é enviada com pessoas a bordo, mas elas sobrevivem e passam a viver por lá, comunicando-se com a Terra e transformando o lugar em um satélite de comunicações.

O termo “estação espacial”, no entanto, só foi cunhada em 1923 pelo alemão Hermann Oberth, para descrever uma estrutura que serviria como ponto de partida para viagens a Lua e Marte. Em 1928, austríaco Herman Noordung publicou um projeto para um posto avançado orbital composto de vários módulos, cada um com sua função única. Este conceito foi utilizado na estação russa Mir e na ISS.

Na década de 1950, o cientista espacial alemão Werner von Braun ampliou as funções da estação espacial ao imaginar uma plataforma que serviria como posto de observação da Terra, laboratório de microgravidade e um observatório.

Em 1969, após a vitória dos EUA na corrida espacial ao pousar um astronauta na Lua, a NASA propôs uma estação para 100 pessoas chamada Base Espacial. A ideia era construir uma plataforma que serviria como um laboratório para experimentos de microgravidade patrocinados pela indústria, bem como um porto para veículos movidos a energia nuclear que transportariam astronautas de e para um posto avançado na Lua.

A montagem dessa estação (que ainda nos dias de hoje parece bem utópica, por sinal) deveria ser concluída em 1975, mas a NASA priorizou a construção dos ônibus espaciais para economizar os gastos com foguetes descartáveis.

Assim, a primeira estação espacial da história foi a soviética Salyut.

Salyut

Salyut-1 e Soyuz em acoplagem (Imagem: Reprodução/NASA)

O nome Salyut (“saudação”, em russo) foi escolhido para homenagear a primeira órbita de um ser humano, realizada pelo cosmonauta Yury Gagarin uma década antes. O projeto da estação espacial da União Soviética tinha a forma de um cilindro de 14,6 metros de comprimento, com uma seção mais larga de 4,25 metros de diâmetro. Em uma das extremidades havia um sistema de atracação para as naves Soyuz. Por dentro, a estação formava uma única sala retangular.

A Salyut 1 foi lançada em 19 de abril de 1971, em um foguete Proton, e foi equipada para suportar duas tripulações de três homens por um total de dois meses. No entanto, a estação falhou em suas duas únicas tentativas de enviar uma tripulação. A primeira delas atracou a nave Soyuz 10 na Salyut em 23 de Abril de 1971, mas os cosmonautas Vladimir Shatalov, Aleksei Yeliseyev e Nikolai Rukavishnikov não puderam abrir a escotilha da cápsula e tiveram que voltar para casa.

Assim que a falha foi corrigida, a tripulação da Soyuz 11 passou 23 dias a bordo da estação em junho, mas não conseguiu voltar para casa. Uma válvula na cápsula de descida permitiu que o ar vazasse e os cosmonautas Georgi Dobrovolski, Viktor Patsayev e Vladislav Volkov foram mortos, pois naquela época os soviéticos não usavam trajes espaciais pressurizados.

Depois da tragédia, a nave Soyuz foi redesenhada para evitar que acidente se repetisse, e um assento teve que ser removido para acomodar um sistema de suporte de vida para os cosmonautas com trajes de pressão. Assim, a nave agora podia transportar apenas duas pessoas, mas com maior segurança.

Almaz

Diagrama da Salyut-4 (Imagem: Reprodução/NASA)

O Programa Almaz (“Diamante”, em russo) foi um projeto altamente secreto de estações espaciais militares lançadas pela União Soviética, disfarçadas com nomes de missões do do programa Salyut. Ou seja, algumas estações Salyut - especificamente Salyut 2, Salyut 3 e Salyut 5 - eram, na verdade, parte do Programa Almaz.

A Salyut 2 fracassou pouco depois de entrar em órbita, apesar de seu lançamento bem sucedido. Antes mesmo de receber sua tripulação, a estação começou a perder pressão e seu controle de voo falhou. Isso aconteceu por causa de uma perfuração na carcaça quando a estação descartou o estágio superior do foguete Proton.

Já as Salyut 3 e 5 resultaram em testes relativamente bem sucedidos, mas a primeira falhou ao tentar receber a segunda tripulação, enquanto a outra conseguiu receber duas das suas três tripulações. Após a Salyut 5, os militares soviéticos decidiram que os custos de manutenção das estações não compensavam os poucos benefícios conquistados até aquele momento.

Salyut 6 e 7

Salyut-7, em filme de mesmo nome (Imagem: Reprodução)

A União Soviética deu prosseguimento ao Programa Salyut, mesmo sem o interesse dos militares. A Salyut 6 foi lançada em 29 de setembro de 1977 e tinha uma série de avanços revolucionários em relação às anteriores, incluindo um segundo porto de acoplagem para que a nave espacial de carga Progress pudesse atracar e reabastecer a estação. Agora, os soviéticos realizavam estadias de curta-duração e longa-duração das tripulações.

De 1977 até 1982, a Salyut 6 foi muito bem sucedida, recebendo por cinco grupos de longa-duração e onze grupos de curta-duração, incluindo cosmonautas da Hungria, Polônia, Roménia, Cuba, Mongólia, Vietnã, e Alemanha Oriental. O primeiro grupo de longa duração quebrou o recorde estabelecido pela Skylab em tempo em órbita (falaremos disso logo mais), ficando 96 dias em órbita. A maior estadia de um grupo na Salyut 6 durou 185 dias. A Salyut 6 saiu de órbita em 29 de julho de 1982.

Por fim, a Salyut 7 foi lançada em 19 de Abril de 1982, com equipamentos e capacidades bem similares à anterior. O Programa Mir já estava em desenvolvimento, mas sofria alguns atrasos. A estação sofreu uma série de falhas técnicas na órbita, mas conseguiu se manter por lá durante quatro anos e dois meses, sendo visitada por 10 tripulações que incluíram cosmonautas franceses e indianos. Também ocorreram dois voos da Svetlana Savitskaya fazendo dela a segunda mulher no espaço desde 1963 e a primeira de todas a realizar uma caminhada espacial.

Além dos experimentos e observações, a Salyut 7 também testou a acoplagem e o uso de módulos grandes com uma estação orbital. Esses módulos ajudaram engenheiros a desenvolver a tecnologia necessária para construir a estação espacial Mir. A Salyut 7 saiu de órbita em 7 de fevereiro de 1991.

Skylab

A estação Skylab durante a quarta missão tripulada (Imagem: Reprodução/NASA)

Skylab (junção dos termos Sky Laboratory, “Laboratório do céu” em uma tradução livre) foi o programa de estação espacial dos Estados Unidos, lançada ao espaço em 14 de maio de 1973 (dois anos e um mês após a primeira Salyut), sendo colocada a uma altitude de 435 km. Os EUA enviaram três missões tripuladas a essa estação, em uma nave Apollo - as missões receberam o nome de Skylab II (22 de maio até 22 de junho de 1973), Skylab III (28 de julho até 25 de setembro de 1973) e IV (16 de novembro de 1973 até 8 de fevereiro de 1974).

Embora pareça um programa um pouco mais modesto que o Salyut, suas missões obtiveram bons resultados. A primeira tripulação, por exemplo, bateu recordes de permanência no espaço em espaçonave tripulada (superada pela Salyut 6 quatro anos depois), maior distância percorrida e maior massa atracada no espaço.

Um dos principais diferenciais da Skylab em relação à Salyut era o fato de ser bem maior e muito mais capaz - ela usava o estágio superior do veículo Saturn V, que havia lançado as espaçonaves Apollo para a Lua, como habitat principal da estação. Seu principal instrumento científico era o Apollo Telescope Mount, que na época era de longe o telescópio solar mais poderoso já colocado em órbita.

Diagrama da Skylab (Imagem: Reprodução/NASA)

A Skylab não foi planejada para ser uma estação espacial de longo prazo, nem para ser reabastecida ou impulsionada para uma órbita superior, por isso teve vida relativamente curta. Depois que a última tripulação deixou o local, a estação foi abandonada e sua órbita foi deixada para decair. A NASA até que considerou usar um ônibus espacial (que ainda estava em desenvolvimento) para impulsioná-la até uma órbita mais alta e revisitar a estação.

Entretanto, as condições do clima espacial não favoreceram o plano, e a NASA simplesmente não poderia ter um ônibus espacial pronto a tempo. Assim, a Skylab reentrou na atmosfera da Terra sobre o oeste da Austrália em julho de 1979. O fim da estação se tornou um caso midiático, com o receio de que ela caísse em cima de alguma cidade - óbvio, não foi o que aconteceu; os restos da Skylab caíram no Oceano Índico.

Mir

A Mir, durante a missão STS-91 (Imagem: Reprodução/NASA)

Após descartar a Salyut 7, os soviéticos avançaram para a próxima fase de seus planos para uma estação espacial, que era montar um grande complexo modular em órbita. Em seu núcleo estaria um bloco básico derivado do projeto Salyut, que seria equipado para funcionar como habitat da tripulação. Além de um par de sistemas de acoplamento axial, ele teria um anel com quatro unidades de acoplamento periféricas ao redor de seu nariz para encaixar outros módulos.

Cinco unidades adicionais foram anexadas, expandindo a estação e fornecendo seus principais instrumentos científicos. Para marcar o avanço, a nova estação foi chamada de Mir (que significa “paz”, “comunidade” ou “mundo”). A corrida espacial contra os EUA já estava sendo deixada de lado e os países já se aproximavam do dia em que assinariam um acordo de entendimento. Mas a Mir seguiu seu próprio caminho enquanto a NASA trabalhava em seu programa de ônibus espacial (que a essa altura já havia sido inaugurado).

O primeiro dos módulos de expansão do Mir foi o Kvant 1, um observatório astrofísico montado na parte traseira do bloco base da estação. Ele também fornecia sistemas para controle de atitude e suporte de vida e carregava um sistema de atracação na parte traseira para naves. O segundo complemento foi o Kvant 2, que trazia sistemas de suporte de vida adicionais. Outros módulos vieram depois, como o Kristall, uma fábrica de processamento de materiais, que transformou a configuração da estação do formato de L para um T.

A partir de setembro de 1989, a Mir foi continuamente habitada durante quase uma década por uma sucessão de equipes, na maioria em períodos de seis meses. Valery Polyakov, um médico, chegou a passar 14 meses a bordo, batendo um novo recorde em 1995. A partir desse mesmo ano, os EUA colaboraram com o projeto, levando cosmonautas, astronautas norte-americanos e equipamentos à Mir. Um novo passo rumo à cooperação internacional.

Estação Espacial Internacional

ISS em 2006 (Imagem: Reprodução/NASA)

O interesse da NASA na Mir era estritamente um meio para alcançar um novo objetivo - logo após a última missão do ônibus espacial à estação russa, que aconteceu no início de 1998, os EUA pretendiam colocar em órbita o primeiro elemento de seu projeto multinacional, que passou a ser chamado de Estação Espacial Internacional (ISS).

Essa ideia foi proposta bem antes. Em um discurso em 25 de janeiro de 1984, o presidente Ronald Reagan pediu que a NASA colaborasse com parceiros internacionais para construir uma estação espacial dentro de uma década. Era o apoio político de que o programa espacial precisava desesperadamente, e a agência criou o Escritório do Programa da Estação Espacial, e logo emitiu pedidos de propostas para líderes da indústria.

Porém, uma série de problemas atravancava as coisas, como orçamentos extrapolados e o desastre do ônibus espacial Challenger, que afetou a confiança no programa da NASA e atrapalhou o desenvolvimento da estação. Foi só mais tarde, quando a Rússia assinou a Declaração de Entendimento, que o módulo inicial da estação, na época chamada “Freedom”, no foguete russo Proton, no final de 1998.

Este módulo foi projetado para fornecer controle de atitude e matrizes de energia solar para a estação. Pouco depois, os astronautas do ônibus espacial transportaram e conectaram o primeiro elemento construído pelos EUA, chamado Unity - um nó de conexão com vários sistemas de ancoragem. Depois de uma série de contratempos e complicações técnicas e políticas, a estação ganhou um novo conceito, chamado Alpha, que mais tarde se tornou a Estação Espacial Internacional.

Módulo russo de pesquisa da ISS (Imagem: Reprodução/NASA)

A Rússia ofereceu peças da sua estação Mir 2, que não chegou a ser lançada, para reduzir o custo geral. Assim, o programa da ISS começou com uma missão emblemática: a Shuttle-Mir. Nessa missão, realizada em fevereiro de 1994, o cosmonauta Sergei Krikalev se tornou o primeiro astronauta russo a voar em um ônibus espacial. Essa foi a primeira cooperação entre os EUA e a Rússia desde a Apollo-Soyuz, de 1975.

Outras missões Shuttle-Mir foram realizadas, dando aos astronautas da NASA um valioso aprendizado sobre voos espaciais de longa duração e, mais importante, uma incrível demonstração às nações sobre o trabalho conjunto no espaço. A ISS começou a ganhar forma em 1998, no início da Fase 2 do programa Shuttle-Mir. Os módulos foram montados na órbita ao longo dos anos. Em 2000, por exemplo, viram o Módulo de Serviço Zvezda, e o Z1-Truss, em missões que também entregaram suprimentos e realizaram manutenção na Estação. Finalmente ela estava pronta para uma tripulação humana.

Em 30 de outubro de 2000, a Expedição 1 foi lançada em um foguete Soyuz e ancorada na Estação Espacial Internacional. A tripulação, formada por Yuri P. Gidzenko, William M. Shepherd e Sergei K. Krikalev, tornou-se a primeira a viver e trabalhar a bordo do posto orbital avançado. Outras trinta e duas missões de montagem completaram a ISS, realizando o objetivo de ter uma verdadeira estação espacial modular à serviço da humanidade, quase um século e meio depois que Hale trouxe o sonho à nossa imaginação.

Os países que atualmente estão na lista dos que contribuíram com a construção e nas experiências científicas da ISS são os Estados Unidos, a Rússia, o Canadá, o Japão, a Bélgica, a Dinamarca, a França, a Alemanha, a Itália, a Países Baixos, a Noruega, a Espanha, a Suécia, a Suíça e o Reino Unido. O Brasil chegou a assinar um acordo para produzir hardware para a ISS e, em troca, teria acesso a equipamentos norte-americanos, também podendo enviar um astronauta brasileiro para lá. Contudo, nosso país ficou de fora do projeto da construção da ISS por não cumprir o acordo, uma vez que a Embraer foi incapaz de fornecer o hardware prometido.

Marcos Pontes como parte da Expedição 13, em foto oficial antes de irem à ISS em 2006 (Imagem: NASA)

Ainda assim, em 2006 o ex-astronauta Marcos Pontes acabou indo para lá, mas não com a ajuda dos norte-americanos. A Missão Centenário, como foi chamada, foi possível graças a uma parceria com a agência espacial russa Roscosmos, num contrato no qual a Agência Espacial Brasileira pagou US$ 10 milhões para que isso acontecesse. Pontes foi à ISS ao lado do astronauta Jeffrey Williams, da NASA, e do cosmonauta Pavel Vinogradov, a partir de uma nave russa Soyuz. Lá, o astronauta brasileiro realizou oito experimentos científicos criados por universidades e centros de pesquisas de nosso país, mas, infelizmente, seus resultados não tiveram relevância ao se considerar avanços da ciência nacional. A Missão Centenário durou apenas 10 dias, sendo que, em dois deles, Pontes permaneceu a bordo da nave de transporte.

Tiangong

Conceito da Shenzhou 9 se conectando à Tiangong 1 (Imagem: Reprodução/CNSA)

A China, que, por questões políticas está impossibilitada de fazer parte do programa da Estação Espacial Internacional, tem seu próprio programa, chamado Tiangong (Palácio celeste, em tradução livre do chinês). A primeira versão foi lançada em 29 de setembro de 2011 e reentrou na atmosfera terrestre no dia 2 de abril de 2018. Fez parte do Projeto 921-2, cujo objetivo é a construção de uma estação espacial com vários módulos.

Projetada para ser uma espécie de degrau para o desenvolvimento e teste prático de tecnologias para módulos, a primeira estação espacial chinesa não tinha como objetivo ser a versão derradeira. Pelo contrário, visava apenas ser um trampolim para a criação da estação espacial chinesa realmente completa, projeto este que vem sendo elaborado desde os anos 1990. Ela recebeu três tripulações e foi substituída pela Tiangong-2 em 2016.

Com a segunda versão, a China testou seus sistemas de suporte à vida e capacidades de reabastecimento cruciais para a manutenção de uma estação espacial habitada e de longa vida útil. Os taikonautas Jing Haipeng e Chen Dong permaneceram lá durante 33 dias no final de 2016, no que se tornou a missão espacial tripulada mais longa da China.

Com o fim da Tiangong-2, que reentrou na atmosfera em 2019, a China ficou pela primeira vez desde 2011 sem nenhuma estação orbital capaz de receber missões tripuladas. Mas o país já está trabalhando na Tiangong-3, que tem seu módulo central Tianhe lançado em breve, mas ainda sem data confirmada.

Conceito do módulo Tianhe (Imagem: Reprodução/CNSA)

A China não costuma divulgar muito seus planos, mas recentemente afirmou que sua estação foi planejada para ser colocada na órbita terrestre baixa, a uma altitude de 340 km a 450 km, com previsão para ser concluída em 2022. Quando estiver em órbita, poderá acomodar três taikonautas em circunstâncias normais e até seis durante a substituição da tripulação.

Ela terá o formato de “T”, com o módulo central no meio e uma cápsula em cada lado onde ficarão os laboratórios. Atualmente esta é a maior espaçonave desenvolvida pela China, e seu espaço útil é de 50 metros cúbicos. Lá ficará o centro de gerenciamento e controle, mas também poderá abrigar algumas das experiências científicas e tecnológicas.

Com duas portas de ancoragem, o módulo Tianhe estará conectado a duas cápsulas de laboratório e três outras portas para receber as espaçonaves com as tripulações de taikonautas. Também terá uma saída para as caminhadas espaciais.

Fonte: NASAPopSci, Britannica

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