Equipamentos Espaciais

Conheça os diversos tipos e equipamentos espaciais,que ajudam os astronautas a sobreviverem lá no espaço,e veja que algumas tecnologias são mais simples do que parecem!

Você já usou equipamentos espaciais?
No dia 16 de julho de 1969, o mundo inteiro parou para ver a Apollo 11 ser lançada rumo ao espaço. Na ponta do foguete Saturno V, a Apollo 11 foi a quinta missão tripulada do Projeto Apollo em direção ao Universo, e também a primeira a pousar no solo lunar. No dia vinte de julho do mesmo ano, o ser humano deixou a primeira marca no solo da Lua, cumprindo o objetivo final do presidente John F. Kennedy: levar o homem à Lua até o final da década de 60.
A partir daí, os avanços tecnológicos deram um enorme salto. A cada nave ou foguete que era construído, um novo aparato tecnológico era colocado. Depois da Apollo 11, outras missões também tiveram como objetivo a Lua, mas nenhuma delas teve tanta repercussão quanto àquela em que Neil Armstrong estava presente.

Crédito NASA

Hoje, vinte de julho de 2009, faz exatamente 40 anos que a Apollo 11 pousou na superfície do satélite natural da Terra. Em comemoração a este feito, o Baixaki reuniu as principais tecnologias da Nasa que estão presentes em nosso dia-a-dia, e das quais muitas vezes nem nos damos conta. Veja você mesmo porque dizem que Neil Armstrong não poderia estar mais certo quando pronunciou a célebre frase: “Um pequeno passo para um homem, um enorme salto para a humanidade”.

Calçados:

Os tênis que utilizamos hoje em dia possuem a mesma tecnologia presente nas botas que os astronautas usavam quando pisaram na Lua. As botas foram projetadas para oferecem conforto e ventilação aos astronautas, e a Kangaroos USA, nos anos 80 com ajuda da Nasa, aplicou as mesmas inovações em seus calçados. Graças a isto, hoje é possível utilizar um tênis para correr sem que os pés “cozinhem” dentro dele ou que nossos joelhos sofram por isto.

Termômetro 

Você já se perguntou como a Nasa consegue medir a temperatura das estrelas? A resposta mais rápida para esta questão é: utilizando infravermelho. Esta mesma tecnologia foi empregada pela empresa Diatek na concepção dos termômetros auriculares. Os “termômetros de ouvido” conseguem determinar a temperatura do corpo medindo a quantidade de energia liberada pelo tímpano que, por estar dentro do corpo, funciona como um excelente sensor.

Detector de fumaça

Não foi a Nasa quem inventou o detector de fumaça, mas é graças às modificações feitas pela Agência Espacial Americana que os detectores de fumaça não disparam quando você risca um fósforo ou queima um pequeno pedaço de papel.

Aspirador de pó sem fio

Em 1961 a empresa Black&Decker criou o primeiro aspirador de pó e de quebra assinou um contrato com a Nasa, para que desenvolvesse um aspirador um pouco mais forte, a fim de que este pudesse sugar coisas mais pesadas, e que pudesse ser usado no espaço. Os engenheiros da empresa Black&Decker gostaram tanto da ideia que criaram não só aspirador, mas diversos equipamentos sem fio.

Lentes

Se você utiliza óculos de grau já deve ter reparado que as lentes não riscam com tanta facilidade e também que não é uma queda qualquer que o fará ficar em pedaços. Sim, este simples fato está diretamente ligada à Nasa. Como em ambientes espaciais a poeira é uma constante, foi preciso encontrar uma maneira de proteger os equipamentos contra arranhões e sujeira, principalmente os visores dos capacetes presentes no traje dos astronautas.

Uma empresa de óculos de sol agarrou a oportunidade e obteve licença para utilizar esta mesma tecnologia em seus óculos. Assim, o plástico utilizado nas lentes tornou-se muito mais resistente e, de quebra, o usuário ainda ganha proteção contra os raios ultravioletas.

Detecção de doenças cardiovasculares

A tecnologia que hoje é utilizada em aparelhos para detecção de problemas cardiovasculares foi primeiramente empregada pela Nasa para a detecção de fissuras e ranhuras que indicassem água ou vida em outro planeta. Depois de testar em vários pacientes e constatar que o software poderia ser usado em prol da medicina, Selzer e Hodis fizeram de um programa espacial uma maneira de detectar doenças cardíacas sem a necessidade de cirurgia.

Espuma espacial

Quem nunca ouviu falar do famoso travesseiro da Nasa? Apesar de ser uma novidade no mercado brasileiro, a “espuma espacial” (silício-poliuretânico de célula aberta) já é utilizada pela Nasa há um bom tempo. A principal finalidade da espuma Tempur, na Agência Espacial Americana, é a de diminuir o impacto durante os pousos de naves e cápsulas.

Os assentos das naves são revestidos por uma camada da “espuma espacial”, fazendo com que o peso do astronauta, e também a pressão, sejam distribuídos de maneira uniforme sobre a superfície. Assim, o choque é absorvido, garantindo a segurança e conforto o ocupante. A utilização da espuma, no entanto, ganhou um mercado fora da Nasa, e hoje pode ser encontrada em colchões, almofadas, celas de montaria, assento de motos de corrida, etc.

Em questões de saúde, esta tecnologia da Nasa ajuda muito pacientes que não podem sair da cama, evitando o surgimento de escaras. Além disso, muitas próteses de braços e pernas possuem a espuma Tempur, pois além de possuir textura e comportamento semelhantes à da pela humana, ela também diminui o contato entre a prótese e o membro do paciente, tirando a sensação de desconforto.

O traje espacial
Ao criar um ambiente similar ao da Terra dentro do próprio traje, os trajes espaciais permitem que os humanos andem no espaço com relativa segurança. Os trajes espaciais proporcionam:
Atmosfera pressurizada:
O traje espacial fornece pressão de ar para manter os fluidos em seu corpo no estado líquido - em outras palavras, para evitar que seus fluidos corporais entrem em ebulição. Como um pneu, o traje espacial é essencialmente um balão inflado restringido por algum tecido emborrachado, neste caso, fibras revestidas de Neoprene. A restrição colocada na parte do "balão" do traje fornece pressão de ar sobre o astronauta que o veste, como soprar um balão dentro de um tubo de papelão.
A maioria dos trajes espaciais opera em pressões abaixo da pressão atmosférica normal (14,7 lb/pol2 ou 1atm); a cabine da nave espacial também opera em pressão atmosférica normal. O traje espacial usado por astronautas de espaçonaves opera em 4 lb/pol2 ou 0,29 atm. Portanto, a pressão da cabine, tanto da espaçonave quanto de uma câmara pressurizada, deve ser reduzida antes que um astronauta se vista para um passeio espacial. Um astronauta passeando pelo espaço corre o risco de sofrer uma doença de descompressão devido às alterações na pressão entre o traje espacial e a cabine da espaçonave.
Oxigênio:
Os trajes espaciais não podem usar ar normal (78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outros gases), pois a baixa pressão causaria concentrações de oxigênio perigosamente baixas nos pulmões e sangue, como em uma escalada ao Monte Everest. Portanto, a maioria dos trajes espaciais fornecem uma atmosfera de oxigênio puro para a respiração. Os trajes espaciais obtêm o oxigênio da espaçonave através de um cordão umbilical ou de um sistema de suporte à vida na mochila que os astronautas usam.
Tanto a espaçonave quanto a Estação Espacial Internacional têm misturas de ar normal que imitam nossa atmosfera. Portanto, para entrar em um traje espacial de oxigênio puro, um astronauta que vai caminhar no espaço deve respirar oxigênio puro por algum período de tempo antes de se vestir. Essa pré-respiração elimina o nitrogênio do sangue e tecidos do astronauta, minimizando o risco de doença da descompressão.
Dióxido de Carbono:
O astronauta exala dióxido de carbono. No espaço, confinado do traje, as concentrações de dióxido de carbono se acumulariam a níveis mortais. Portanto, o dióxido de carbono em excesso deve ser removido da atmosfera do traje espacial. Os trajes espaciais usam tambores de hidróxido de lítio  para remover o dióxido de carbono. Esses tambores estão localizados na mochila de suporte à vida do traje espacial ou na espaçonave, caso no qual são acessados através de um cordão umbilical.
Temperatura:
Para lidar com os extremos de temperatura, a maioria dos trajes espaciais são pesadamente isolados com camadas de tecido (Neoprene, Gore-Tex, Dacron) e cobertos com camadas externas reflexivas (Mylar ou tecido branco) para refletir a luz solar. O astronauta produz calor de seu corpo, especialmente ao realizar atividades árduas. Se esse calor não for removido, o suor produzido pelo astronauta irá embaçar o capacete e fará com que o astronauta fique gravemente desidratado; o astronauta Eugene Cernan perdeu vários quilos durante sua caminhada espacial na Gemini 9. Para remover esse excesso de calor, os trajes espaciais têm usado ventiladores/trocadores de calor para soprar o ar frio, como nos programas Mercury e Gemini, ou roupas refrigeradas a água, que são usadas do programa Apollo até hoje.
Micrometeoróides:
Para proteger os astronautas de colisões com micrometeoróides, os trajes espaciais têm múltiplas camadas de tecidos resistentes, como o Dacron ou Kevlar. Essas camadas também evitam que o traje rasgue durante exposição a superfícies da espaçonave, planeta ou Lua.
Radiação:
Os trajes espaciais oferecem apenas proteção limitada da radiação. Alguma proteção é oferecida pelas coberturas reflexivas de Mylar que são embutidas, mas um traje espacial não ofereceria muita proteção de uma fulguração solar. Então, os passeios espaciais são planejados durante períodos de baixa atividade solar.
Visão clara:
Os trajes espaciais têm capacetes feitos de plástico límpido ou policarbonato resistente. A maioria dos capacetes têm coberturas para refletir a luz solar e visores tonalizados para reduzir o brilho, de modo bem parecido aos óculos de sol. Também, antes de uma caminhada espacial, as placas faciais internas do capacete são borrifadas com um composto anti-neblina. Finalmente, as coberturas de capacete de traje espacial modernas têm faróis montados de modo que os astronautas possam explorar ou trabalhar em áreas escuras.
Mobilidade dentro do traje espacial:
O movimento dentro de um traje espacial é difícil. Imagine-se tentando mover seus dedos em uma luva de borracha inflada de ar; isso não dá muito certo. Para ajudar neste problema, os trajes espaciais são equipados com juntas especiais ou estreitamentos no tecido para ajudar os astronautas a flexionar suas mãos, braços, pernas, joelhos e tornozelos.
Comunicações:
Os trajes espaciais são equipados com transmissores/receptores de rádio, de modo que os astronautas que passeiam pelo espaço podem falar com os controladores de terra e/ou outros astronautas. Os astronautas usam conjuntos com microfones e fones de ouvido. Os transmissores/receptores estão localizados nas mochilas usadas pelos astronautas.
Mobilidade na espaçonave:

Astronautas treinando debaixo da água.

Na ausência de gravidade, é difícil se movimentar. Se você empurrar alguma coisa, você voa na direção oposta (terceira lei do movimento de Newton - para cada ação há uma reação igual e oposta). Os astronautas da Gemini em passeio pelo espaço relataram grandes problemas em simplesmente manter suas posições; quando tentavam girar uma chave de boca, eles giravam na direção oposta. Portanto, as espaçonaves são equipadas com estribos e suportes de mão para ajudar os astronautas a trabalhar em microgravidade. Além disso, antes da missão, os astronautas praticam o passeio espacial em grandes tanques de água na Terra. A flutuação de um traje espacial inflado na água simula a microgravidade.

Traje espacial:equipamento térmico que inclui um dispositivo e um sistema de propulsão que permite ao astronauta mover-se livre no espaço.

Casco:parte do traje espacial que protege a cabeça do astronauta.

Tanque de propergol: parte de la unidad tripulada de maniobra donde se almacena combustible.

Propulsor: parte de uma unidade tripulada que manobra e permite avançar.

Sapato espacial: parte que protege os pés do astronauta.

Braço ajustável:parte que manobra e ajusta o braço do astronauta.  

Alavanca de controle de rotação:ajuda o astronauta a girar em seu trajeto.

Guante: parte do traje espacial que protege a mão do astronauta.

Importância desses equipamentos

O espaço sideral é um lugar extremamente hostil. Se você fosse sair de uma espaçonave como a Estação Espacial Internacional ou em um mundo com pouca ou nenhuma atmosfera, como a Lua ou Marte, e não estivesse usando um traje espacial, algumas coisas aconteceriam:

1-Você ficaria inconsciente em 15 segundos devido à falta de oxigênio.

2-Seu sangue e fluidos corporais entrariam em "ebulição" e congelariam, pois há pouca ou nenhuma pressão do ar.

3-Seus tecidos (pele, coração e outros órgãos internos) expandiriam devido aos fluidos em ebulição.

4-Você enfrentaria alterações extremas na temperatura:

luz solar: 120ºC

sombra: -100°C

5-Você seria exposto a vários tipos de radiação, como raios cósmicos e partículas carregadas emitidas do sol (vento solar).

6-Você poderia ser atingido por pequenas partículas de pó ou rocha que se movem em altas velocidades (micrometeoróides) ou detritos de satélites ou espaçonaves em órbita.

Traje usado quando começou o programa Mercury da NASA.

O traje espacial na Apollo

Como os astronautas da Apollo tinham de andar sobre a Lua bem como voar no espaço, foi desenvolvido um traje espacial único, contendo acessórios para caminhada na Lua. O traje espacial básico da Apollo, usado durante o lançamento, era o traje de suporte necessário em caso de falha da pressão da cabine.

Traje de Neil Armstrong (Apollo 11)

O traje da Apollo consistia do seguinte:

*uma roupa de baixo de nylon refrigerada a água

*um traje pressurizado de várias camadas

*camada interna - nylon leve com respiros no tecido

*camada intermediária - nylon revestido de neoprene para conter a pressão

*camada externa - nylon para restringir as camadas inferiores pressurizadas

*cinco camadas de Mylar aluminizado mescladas com quatro camadas de Dacron para *proteção do calor.

*duas camadas de Kapton para proteção adicional contra o calor

*uma camada de tecido revestido de Teflon (não inflamável) para proteção contra arranhões

*uma camada de tecido de Teflon branco (não inflamável)

O traje tinha botas, luvas, um capuz de comunicações e um capacete de plástico límpido. Durante o lançamento, o oxigênio e água de refrigeração do traje eram fornecidos pela nave.

Para andar na Lua, o traje espacial era complementado com um par de botas protetoras de sobreposição, luvas com dedos de borracha, um conjunto de filtros/visores usados sobre o capacete para proteção contra a luz solar e uma mochila de suporte portátil, que continha oxigênio, equipamento de remoção de dióxido de carbono e água de refrigeração. O traje espacial e mochila pesavam 81,7 kg sobre a Terra, mas apenas 13,6 kg na lua.

O traje sendo usado na Lua.

Como os vôos de ônibus espaciais se tornaram mais rotineiros, os astronautas pararam de usar trajes pressurizados durante o lançamento. Em vez disso, usaram macacões azuis claros com botas pretas e um capacete de comunicações branco, de plástico e resistente ao impacto. Esta prática continuou até o desastre da Challenger (site em inglês).

Após uma revisão do desastre da Challenger, a NASA começou a exigir que todos os astronautas usassem trajes pressurizados durante a decolagem e reentrada. Esses trajes de vôo laranja eram pressurizados e equipados com capuz de comunicações, capacete, botas, luvas, pára-quedas e preservador de vida inflável. Novamente, esses trajes espaciais foram projetados para uso emergencial - caso a pressão da cabine falhe ou os astronautas tenham de ejetar da espaçonave em alta altitude durante a decolagem ou reentrada.