Quais são as vantagens do uso de sondas espaciais para a exploração do espaço em vez de naves tripuladas?

Nas últimas semanas, muito tem se ouvido sobre a cápsula Crew Dragon da empresa SpaceX (Space Exploration Technologies Corp.), que levou dois astronautas até a Estação Espacial Internacional (ISS, do inglês International Space Station) (Figura 1). A SpaceX é uma empresa estadunidense de sistemas aeroespaciais e de serviços de transporte espacial com sede na Califórnia. Esta empresa foi fundada pelo empresário Elon Musk, em 2002, cujo objetivo é de reduzir os custos de transporte espacial para permitir a colonização de Marte. Esse é um momento importante para nós aqui na Terra, pois será, possivelmente, o início do turismo espacial!

Há quem diga que tal feito não é nada, pois somente quem tem muito dinheiro irá conseguir viajar. Outros acham realmente inviável para qualquer um devido aos custos de uma viagem espacial. Eu tendo a ser otimista e gostaria de pensar que a tendência é de ser como as viagens de avião, que no início eram muito caras, mas que foram barateando com o tempo. Isso também abre precedentes para que humanos possam colonizar Marte, por exemplo, já que Elon Musk afirmou que, em pouco tempo, será possível levar para lá uma tripulação com até uma centena de pessoas.

Além disso, uma vez que essas viagens se tornem cada vez mais baratas, fica cada vez mais viável que os cientistas coloquem um telescópio em órbita ou façam seus experimentos no espaço. Hoje, apenas uma fração muito pequena deles tem condições para isso.

Além de todos os benefícios citados, outros também surgirão, os quais trarão vantagens no nosso dia a dia. Vale lembrar que na época da Corrida Espacial entre Estados Unidos e União Soviética, enquanto os governos e seus cientistas tentavam chegar cada vez mais longe com suas sondas espaciais e até com humanos, muita tecnologia foi sendo gerada, com a intenção de tornar essas viagens possíveis e a vida dos astronautas mais confortável na decolagem, aterrissagem e durante o tempo em que estivessem no espaço.

Dentre os benefícios trazidos para a humanidade devido às viagens espaciais, podemos destacar o purificador de água, que foi desenvolvido em colaboração entre engenheiros da NASA e empresas comerciais, com a intenção de fornecer um suprimento pronto de água potável. Tais sistemas foram desenvolvidos para uso na ISS e transformam água residual da respiração, do suor e da urina em água potável. Hoje, a tecnologia é usada em partes subdesenvolvidas do mundo, onde a água pode estar muito contaminada.

Detectores de fumaça ajustáveis e precisos também foram desenvolvidos para detectar sinais precoces de incêndio nas espaçonaves e na ISS. Na década de 1970, a NASA incentivou a invenção de um detector de fumaça que pudesse ser ajustado a diferentes níveis de sensibilidade para proteger contra alarmes falsos. Graças a isso, hoje temos detectores confiáveis e de baixo custo.

Comida liofilizada que consumimos hoje em dia também foi inventada pensando nas grandes viagens e longos períodos longe da Terra que os astronautas estariam expostos. A liofilização é um processo que retira água dos alimentos sem que esses sofram modificações estruturais nem percam vitaminas e minerais. Existe uma combinação de temperatura e pressão que retira água do alimento por sublimação, ou seja, o gelo do alimento transforma-se diretamente em vapor d’água. Desta forma, o alimento se torna muito mais leve, com cerca de até 20% do seu peso, mas possui os mesmos nutrientes. Além disso, os alimentos irão durar muito mais.

A liofilização de comida foi inspirada no método de liofilização do sangue usado na Segunda Guerra Mundial para transportar sangue por longos tempos sem necessidade de resfriá-lo. Hoje, esta técnica é usada em diferentes alimentos que você consome e talvez nem saiba, como os achocolatados em pó, leite em pó, açaí em pó, sopas e até frutas (Figura 2). A liofilização tem vantagens em relação à desidratação, uma vez que ela não quebra a estrutura molecular dos alimentos, não havendo perda de nutrientes nem mudança de sabor. Ao adicionar água, o alimento volta ao seu estado natural, o que não acontece quando o alimento é simplesmente desidratado.

Aspiradores de pó e de água portáteis sem fio também foram inventados a partir de tecnologia espacial, já que eles foram inspirados em uma broca portátil desenvolvida pela Black & Decker a pedido da NASA para extrair amostra da superfície da Lua, sem a necessidade de estar ligada a um fio. A Black & Decker inventou um software que otimizava o design do motor da broca e garantia minimizar o seu consumo. O mesmo software foi usado em aspiradores sem fio do tipo Dustbuster, deste que temos em casa e algumas pessoas usam até para limpar seus carros (Figura 3).

Até o maiô mais rápido do mundo foi desenvolvido a partir de tecnologia espacial. Acredita?! A Speedo (famosa fabricante de sungas, maiôs e outros acessórios de natação) utilizou a tecnologia das instalações de teste de túneis de vento da NASA e produziu, em 2008, o “maiô mais rápido do mundo”. Seu nome era LZR Racer e reduz em 24% o atrito. Não é difícil concluir que, com isso, seus usuários quebraram dezenas de recordes de natação. Por causa disso, hoje existem regras introduzidas pelos reguladores olímpicos que restringem o nível permitido de cobertura de pele.

A área médica também ganhou muito com a corrida espacial. Materiais leves e práticos foram desenvolvidos para ajudar os astronautas, como leves cobertores prateados que refletem a radiação infravermelha e ajudam o corpo a reter o calor. Hoje, esses cobertores são essenciais nos kits de primeiros socorros para tratar choques e hipotermia.

Outra revolução na área médica foi a produção de membros artificiais dinamicamente funcionais (Figura 4). Essa tecnologia utilizada na área de robótica foi liderada pela NASA para controlar remotamente os veículos espaciais. A espuma de memória (também conhecida como espuma da NASA), que pode ter a aparência natural da pele e é usada para moldar revestimentos e fixar próteses com mais conforto, também foi inventada pela NASA para trazer maior conforto aos assentos dos astronautas. Sob pressão essa espuma distribui o peso colocado sobre ela e tem sido aplicada também em colchões, capacetes e solas interiores de sapatos.

As lentes de óculos que usamos também foi produto de tecnologia espacial. Essas lentes são plásticas, resistentes e sofrem menos arranhões. O material usado nas lentes hoje foi desenvolvido para proteger os visores dos trajes dos astronautas e outros equipamentos que ficam submetidos ao impacto de pequenas pedrinhas (Figura 5). Estas “pedrinhas” atingem os astronautas e a estação espacial internacional o tempo todo.

Mesmo antes de o primeiro astronauta ir ao espaço, muitos satélites não tripulados foram enviados para orbitarem a Terra de forma a transmitir os dados durante as missões espaciais. Hoje, milhares de satélites orbitam a Terra. Essa tecnologia agora é essencial no nosso dia a dia, permitindo-nos formas de comunicação à longa distância, como TV, Internet e navegação, como o GPS.

Embora a Internet via satélite exista há muito tempo, ela pode ser a única opção de conectividade para pessoas que estejam em regiões afastadas dos grandes centros urbanos e existe, ainda, uma grande quantidade de pessoas no mundo que não tem acesso nem mesmo a esta opção de Internet. Por isso, as empresas estão colocando cada vez mais satélites em órbita. Hoje, existe uma corrida espacial entre diferentes empresas privadas para colocar satélites em torno do nosso planeta, com o objetivo de levar Internet a todas as pessoas, mesmo nos lugares mais remotos.

Como nem tudo são flores, estes satélites trazem consigo um problema para a Astronomia que tem preocupado astrônomos de todo mundo. Uma das constelações de satélites mais famosas dos últimos tempos é a constelação artificial Starlink da SpaceX. Ela promete comunicação global eficiente, mas os satélites refletem a luz do Sol, gerando traços nas imagens astronômicas, tornando-as inviáveis (Figura 6). Até janeiro de 2020, 240 satélites Starlink tinham sido lançados e já fazem grande estrago nas imagens astronômicas. Você pode imaginar com ficará o céu quando o projeto todo, que pode chegar a 42 mil satélites, estiver sido executado?

O que me diz? Você acha que a Corrida Espacial pode melhorar nossa vida cotidiana? Deixe seu comentário no final desta matéria!