Estações espaciais: como se vive em órbita

O que é uma estação espacial

Uma estação espacial é uma espaçonave projetada para abrigar pessoas em órbita por longos períodos. Diferentemente de uma cápsula, que leva a tripulação ao espaço e a traz de volta em dias ou semanas, a estação oferece espaço para dormir, trabalhar, se exercitar e realizar experimentos por meses. Ela não tem motor principal para viajar a outros destinos e depende de naves de transporte que levam tripulantes, alimentos, equipamentos e experimentos.

A ideia se concretizou em 1971, com a estação soviética Salyut 1, e evoluiu por várias gerações, passando pela Mir e pela Estação Espacial Internacional até a estação chinesa Tiangong. Cada uma ampliou o que se sabia sobre morar fora da Terra e sobre a ciência que só pode ser feita em condições de microgravidade.

Este guia percorre esses marcos, explica o que muda para o corpo humano e descreve a rotina que as agências documentam. Sempre que possível, os números vêm de páginas oficiais, e o que não pôde ser confirmado foi deixado de fora.

Salyut 1: a primeira estação

A Salyut foi lançada em 19 de abril de 1971 e é considerada pela NASA a primeira estação espacial do mundo. Segundo a agência, pesava cerca de 40.620 libras, ou perto de 18,4 toneladas, e oferecia 3.500 pés cúbicos de volume habitável, algo em torno de 99 metros cúbicos, o equivalente a uma grande piscina.

A primeira equipe a chegar, a da Soyuz 10, lançada em 23 de abril, não conseguiu completar o acoplamento firme e deixou a estação depois de cerca de cinco horas e meia. Em 6 de junho, a Soyuz 11 levou os cosmonautas Georgi Dobrovolski, Vladislav Volkov e Viktor Patsayev, que passaram 24 dias a bordo, recorde para a época.

A missão terminou em tragédia. Na volta à Terra, a cápsula Soyuz 11 sofreu despressurização repentina, e os três cosmonautas morreram. Depois do acidente, a nave foi redesenhada e os trajes de pressão passaram a ser obrigatórios no lançamento e no pouso. A Salyut foi destruída em reentrada controlada sobre o Oceano Pacífico em 11 de outubro de 1971, depois de 175 dias no espaço.

Mir: modular e duradoura

O módulo central da Mir foi lançado em 19 de fevereiro de 1986, de Baikonur, com cerca de 45 mil libras. Ele reunia acomodações, suporte de vida, controle e comunicações. Com o tempo, foram acrescentados cinco módulos de pesquisa: Kvant-1, Kvant-2, Kristall, Spektr e Priroda. Segundo a NASA, a estação completa chegou a cerca de 285.900 libras e 12.400 pés cúbicos de volume habitável, e foi descrita como a maior espaçonave montada até então.

O cosmonauta Valery Polyakov permaneceu 438 dias em voo, entre janeiro de 1994 e março de 1995, recorde de duração de um único voo espacial que a NASA afirma persistir. No programa Shuttle-Mir, sete astronautas americanos cumpriram missões de longa duração a bordo entre 1995 e 1998, e a experiência serviu de preparação para a Estação Espacial Internacional.

A Mir reentrou na atmosfera sobre o Oceano Pacífico em 23 de março de 2001, depois de uma manobra controlada. De acordo com a NASA, o módulo central completou 86.331 órbitas. As páginas da agência apresentam contagens diferentes de visitantes ao longo da vida da estação, por isso este guia não informa esse número.

Estação Espacial Internacional

A Estação Espacial Internacional, a ISS, está continuamente habitada desde novembro de 2000, segundo a NASA. Uma tripulação de sete pessoas costuma viver e trabalhar a bordo. A estação é operada por cinco agências espaciais, representando 15 países, e completa uma volta em cerca de 90 minutos, o que significa 16 nascer e pôr do sol por dia. Seu caminho passa sobre mais de 90% da população da Terra.

As dimensões impressionam. O comprimento total é de cerca de 109 metros, com módulos pressurizados ao longo de 67 metros, e a massa é de aproximadamente 419.725 quilogramas. Oito painéis solares geram entre 75 e 90 quilowatts de energia. A JAXA, agência espacial japonesa, contribuiu com o módulo Kibo, o maior componente da ISS, segundo a própria agência. A parte pressurizada tem 11,2 metros de comprimento e 4,4 metros de diâmetro. O módulo foi montado em junho de 2008, e a plataforma externa, em julho de 2009.

A ISS é resultado de cooperação que reúne elementos de diferentes países, desde os módulos russos herdeiros da experiência com a Mir até os laboratórios japoneses e europeus. Para acompanhar como começou a construção, veja no site os eventos sobre o módulo Zarya e a Expedição 1.

Tiangong: a estação chinesa

A estação espacial chinesa, chamada Tiangong, foi construída em módulos. O módulo central, Tianhe, foi lançado em 29 de abril de 2021, às 11h23 no horário de Pequim, a partir do centro de Wenchang. Segundo a Agência Espacial Tripulada da China, a CMSE, ele pesa 22,5 toneladas e é usado para controle e gestão integrados de toda a estação, além de permitir a permanência de astronautas por períodos longos.

O módulo Mengtian, o terceiro da estação e o segundo dedicado a experimentos científicos, foi lançado em 31 de outubro de 2022, às 15h37 no horário de Pequim. Ele se acoplou ao Tianhe em 1º de novembro de 2022, às 4h27, com pouco mais de 13 horas de encontro e acoplamento. A CMSE informa que, em 3 de novembro, o módulo completou uma manobra de reposicionamento que formou a estrutura básica em forma de T. A tripulação da Shenzhou-14 entrou no módulo na mesma data, às 15h12.

A CMSE descreve o Mengtian como usado principalmente para experimentos científicos e para a gestão da estação. Por não terem sido confirmados em fontes oficiais consultadas, dados como o volume habitável total e o número exato de tripulantes ao longo do tempo não são citados aqui.

Microgravidade: por que se flutua

Astronautas flutuam dentro da estação não porque não haja gravidade, mas porque tudo cai junto. A NASA explica que, a cerca de 250 milhas de altitude, a gravidade ainda é 88,8% da existente na superfície. A estação, os astronautas e os objetos internos estão em queda livre ao redor da Terra, e por isso parecem sem peso. O nível de aceleração residual é da ordem de um milionésimo de g, o que dá nome ao fenômeno: microgravidade.

A massa continua a mesma, mas o peso registrado por uma balança seria zero. A agência japonesa JAXA também destaca que a gravidade percebida dentro da ISS é aproximadamente um milionésimo da terrestre. Na Terra, a microgravidade só pode ser obtida por poucos instantes: os voos parabólicos de aeronaves dão de 20 a 25 segundos, e a torre de queda do Centro Glenn da NASA, de 500 pés, oferece mais de cinco segundos de queda livre no vácuo.

Efeitos no corpo e rotina de exercícios

A ausência do peso sobre o corpo tem consequências. A NASA informa que os ossos que sustentam peso perdem em média de 1% a 1,5% da densidade mineral por mês de voo, e que os músculos também se atrofiam mais rápido que na Terra sem dieta e exercício adequados. A causa é que a gravidade normalmente estimula as células que constroem osso, e, sem esse estímulo, a remoção supera a formação.

Para reduzir o problema, a tripulação da ISS treina cerca de duas horas por dia, segundo a NASA. Os equipamentos incluem o ARED, aparelho de exercício resistivo avançado que simula levantamento de peso, uma esteira com sistema de fixação por cintos e bicicletas ergométricas. A agência também estuda se exercícios com pouco equipamento podem manter a forma, o que economizaria espaço a bordo.

O corpo enfrenta outros riscos. A NASA organiza os perigos do voo espacial em cinco grupos: radiação, isolamento e confinamento, distância da Terra, campos gravitacionais e ambientes hostis e fechados. Os astronautas Scott Kelly e Christina Koch foram os primeiros americanos a passar quase um ano no espaço, e Kelly participou do estudo dos gêmeos, que comparou suas mudanças fisiológicas com as do irmão Mark, que ficou na Terra.

Ciência e limites

A microgravidade permite estudar fenômenos que, na Terra, ficam mascarados pela gravidade, como o comportamento de fluidos e de materiais. Segundo a JAXA, o módulo Kibo tem prateleiras para experimentos em microgravidade e radiação cósmica e uma plataforma externa para observação da Terra e do universo. As mesmas pesquisas em medicina espacial produzem conhecimentos aplicáveis a doenças como a perda de massa muscular por envelhecimento.

Os limites merecem atenção. As estações ficam em órbita baixa, onde o arrasto atmosférico exige correções periódicas de altitude, e dependem de naves de reabastecimento. Os efeitos de longa duração no organismo humano, por sua vez, ainda são objeto de pesquisa. Para se aprofundar, consulte no site os eventos sobre a Salyut 1, a Mir e a ISS.