Vivendo no espaço – 1ª parte #HojeÉDiadeCiência

O astrônomo José Roberto Costa fala sobre as condições extremas para quem habita lá de cima numa estação espacial

Neste exato instante, a uma altitude média de 387 km, astronautas estão trabalhando na Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês). Eles completam uma volta em torno da Terra a cada 90 minutos e assim podem contemplar um nascer e um pôr-do-sol a cada 45 minutos! Quanto mais baixa a órbita mais rápido é preciso ir para vencer a força de gravidade, que teima em nos puxar de volta ao chão.

Desde outubro do ano 2000 a ISS vem sendo habitada por equipes de dois ou três tripulantes que se sucedem ininterruptamente. É provável que durante todo este século nenhum habitante da Terra venha a nascer sem que haja pessoas vivendo no espaço.

Mas como é “viver no espaço”?

Fala-se muito nas condições extremas lá de cima – e aquele pesado traje espacial afinal indica não somente a necessidade de suprimentos de ar, mas de toda uma proteção contra radiações e a manutenção de uma temperatura adequada para trabalhar.

Mas, afinal, o espaço é muito frio ou muito quente?

Foto: Nasa

 Transferência de calor

Em primeiro lugar o espaço é vácuo e não tem uma “temperatura”. Temperatura é atribuída à radiação e a matéria. Podemos dizer que um objeto no espaço está a certa temperatura, mas não o espaço em si. Então, como o calor do Sol chega a Terra, se não existe matéria ao longo do caminho?

Vamos reformular a questão: como ocorre a transferência de calor? Existem três maneiras. A primeira delas chamamos de condução. Ela acontece quando, por exemplo, temos a infelicidade de tocar a parte metálica de uma panela que está no fogo.

A segunda chama-se convecção, e o exemplo mais típico está novamente na cozinha, quando vemos a água ferver através de um recipiente de vidro (o sobe e desce das bolhas e do líquido indicam o transporte de calor).

A última é a transferência de calor por radiação, onde não é necessária a presença de matéria como agente de transporte. A radiação eletromagnética pode viajar através do vazio e qualquer objeto que estiver acima da temperatura da radiação de fundo do universo (3,7 graus Kelvin ou -269,5°C) emitirá calor por radiação. É assim que o Sol nos aquece.

Foto: Nasa

Frio x quente

No caso dos astronautas e suas naves, a diferença entre a quantidade de calor emitido e absorvido é a sua temperatura. No espaço um corpo diretamente exposto ao Sol pode aumentar sua temperatura rapidamente, mas isso lhe custa perder seu próprio calor.

A temperatura do traje de um astronauta ou de sua espaçonave depende de seu “lugar no espaço” – se está do lado iluminado (dia) ou escuro (noite). Isto porque objetos em zonas sombreadas (não iluminadas diretamente pelo Sol) resfriam-se rapidamente.

Pior ainda: do mesmo modo que acontece em nosso dia-a-dia, qualquer objeto no espaço exposto ao Sol tem uma área iluminada e outra na sombra. A temperatura do casco de uma nave espacial ou do traje de um astronauta sobre o qual incide luz e calor costumeiramente fica bem acima dos 100°C. Enquanto o lado à sombra pode estar, ao mesmo tempo, a mais de 100 graus negativos!

De sorte que uma órbita não demora e a nave ainda pode girar sobre si mesma. Se ficasse muito tempo à sombra a temperatura de um objeto no espaço desceria inexoravelmente. A alternância entre claro e escuro, calor e frio, faz a temperatura sofrer aumentos e diminuições graduais.

Mas como manter a temperatura agradável no interior de um traje ou de uma nave espacial? Na próxima semana vamos conhecer melhor alguns desses dispositivos de suporte à vida, o que há dentro deles e como funcionam, e conhecer mais sobre o fascinante ambiente sideral.

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José Roberto de Vasconcelos Costa