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  • Foto do escritorMax Mutz

Desafios enfrentados pela humanidade na Exploração Espacial

Humanos sempre tiveram fascínio pelo espaço, mas desde seus primórdios tivemos uma limitação: nossa tecnologia. Na antiguidade, nossa visão do céu acima da nossa cabeça era limitada, mas agora, milênios depois, ainda há diversos desafios na observação aprofundada do universo.


A Revolução Astronômica: Telescópios como Portões para o Passado e o Futuro


Nas últimas décadas, a astronomia deu um salto exponencial, impulsionada pelo desenvolvimento de telescópios espaciais cada vez mais poderosos, como o James Webb e o Hubble. Essas ferramentas se tornaram cruciais para desvendar os segredos do cosmos, permitindo-nos viajar no tempo e olhar para o passado.


Quando falamos em observação a longas distância usamos o exemplo do telescópio James Webb, localizado a 500.000 km da Terra - que atua como uma “máquina do tempo”. Observando o universo no infravermelho, ele consegue penetrar na poeira cósmica e visualizar objetos extremamente distantes e antigos. Através do Webb, podemos observar as primeiras galáxias formadas apenas 300 milhões de anos após o Big Bang, há 13,8 bilhões de anos. Uma dessas galáxias distantes, a GN-z11, fornece pistas valiosas sobre os primórdios do universo. Composta principalmente de hidrogênio e hélio, os elementos mais abundantes na época, e possuindo tamanho similar à Via Láctea, ela nos ajuda a compreender como as primeiras galáxias se formaram e evoluíram, lançando luz sobre a história do universo.


Figura 1: O GN-z11, mostrado na imagem, é visto como era 13,4 bilhões de anos no passado, apenas 400 milhões de anos após o Big Bang


Outro telescópio muito importante, mas agora trabalhando no espectro de luz visível, é o telescópio Hubble Orbitando a Terra a cerca de 540 km de altitude, o Hubble oferece uma perspectiva complementar do cosmos. Observando na luz visível, ele fornece imagens deslumbrantes de estrelas, galáxias, nebulosas e outros objetos celestes. O Hubble contribui significativamente para o estudo da formação e evolução de galáxias, buracos negros e supernovas, além de mapear a distribuição da matéria escura e energia escura, componentes misteriosos que dominam o universo.


Operando em conjunto, o James Webb e o Hubble proporcionam diferentes perspectivas do cosmos, permitindo uma compreensão mais completa do universo. As descobertas de um telescópio podem ser confirmadas e ampliadas pelo outro, consolidando nosso conhecimento sobre a vastidão espacial e nosso lugar dentro dela.



Figura 2: Representação artística do Telescópio Espacial James Webb (JWST)



Figura 3: Hubble telescópio - Uma visão geral dos dois painéis solares da ESA pouco antes de serem enrolados durante a Missão de Manutenção


Com o advento de tecnologias inovadoras, outros projetos promissores vêm surgindo, como o LUVOIR e o HabEx, que estão em desenvolvimento e prometem revolucionar a astronomia. Com capacidades avançadas, como resolução espacial dez vezes maior que o Hubble e a capacidade de observar objetos ainda mais tênues e distantes, eles abrirão caminho para descobertas ainda mais incríveis.


Existe outro fator que causa grande complexidade quando se refere a missão de explorar o espaço: a distância. Por quê, embora seja possível observar galáxias distantes que estão a centenas ou milhares de anos-luz, como por exemplo o caso da galáxia mais próxima conhecida — Andrômeda, a 2,5 milhões de anos-luz —, é necessário criar formas de alcançar essas distâncias? Afinal, o que seria um ano-luz?


O ano luz e a velocidade que a luz percorre em 1 ano e, por mais simples que pareça, entender o que é o ano luz, superá-lo é uma tarefa complexa, considerando que todo os diversos modelos de foguetes já criados, todos transformam matéria em sólida ou líquida em propulsão que quando aplicado a o espaço se torna ineficiente, sendo uma das principais fontes de pesquisa para um novo modelo de propulsão, algumas áreas de pesquisa promissoras são:


Propulsão iônica e de efeito Hall: eficiente para viagens longas, mas com baixo empuxo.


Propulsão nuclear térmica: alto empuxo, mas exige um reator miniaturizado e resistente à radiação.


Velas de plasma: eficiente para viagens interplanetárias, mas necessita de grandes velas e longos períodos de aceleração.


Motores de curvatura espacial: teoricamente permitem viagens superluminais, mas ainda não há protótipos funcionais.


Outras áreas promissoras: propulsão antimatéria, eletromagnética, de gravidade artificial e quântica.


O desenvolvimento de uma propulsão espacial eficiente pode revolucionar a exploração espacial, permitindo viagens interestelares e a descoberta de novos mundos.


  O ano luz é uma unidade de medida de velocidade, e não de tempo, e um ano luz equivale a aproximadamente 9,46 trilhões de quilômetros. Assim, se possível a criação uma nave que consiga atingir 99% da velocidade da luz (99% pois nada consegue ser mais rápido que a velocidade luz, nem ela mesma pode ultrapassá-la), que seria aproximada 300 mil Km/segundo em um ano ela teria se movido no espaço 9,46 trilhões de Km, teoricamente temos alternativas a velocidade luz, mas nada que consiga ser conclusivo ou viável. 


Parece fascinante, mas não estamos nem próximos de conseguir algo viável que alcance essa velocidade. Atualmente o SLS (Space Launch System), o foguete mais potente conhecido, atinge apenas 39,4 mil km/hora, e isso representa menos de 1% da velocidade da luz. A imensidão do universo é um tópico de diversas discussões e da pergunta que sempre leva: estamos sozinhos no universo? 


O SLS citado acima, e mais recente foguete da NASA (Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos), será o escolhido para a missão Artêmis (temos um artigo publicado no JCB sobre a missão Artêmis) que tem como intuito levar humanos novamente à superfície lunar.  No entanto, o espaço não é um lugar pacifico e nada agradável para os humanos. Ele vasto e impetuoso, e uma viagem a lua demora em torno 4 a 6 dias, isso com seres humanos a bordo, levando em conta diversas situações como alimentação, hidratação, proteção contra radiação, ejeção de dejetos entre centenas de pequenas coisas que no espaço se tornam gigantes, que podem fazer uma missão se tornar uma catástrofe, mas o que mudou agora?


Em 1947, o planeta estava sob grande pressão durante a Guerra fria, onde ninguém atacava ninguém, pelo menos não com armas, mas sim com tecnologia ou demonstração de poder. Com isso tivemos a corrida espacial que finalizou com a chegada do homem à lua na Apollo 11 em 1969, que perdurou até Apollo 17 a última missão tripulada à lua em 1972, após perceber-se que gastos e riscos não justificavam a continuidade do envio de humanos. Agora em 2024/2026 os interesses retornam ao satélite natural, com objetivo de não só exploração ou pesquisa, mas sim de estabelecer a primeira colônia humana em outro corpo celeste, com um prazo de ocorrer até 2030.


Com isso abre-se um enorme leque de possibilidades para a exploração espacial, com missões futuras partindo diretamente do nosso satélite ou até mesmo servido como “um drive thru”(onde o satélite natural se tornaria base de reparos, de assistência, eliminando todo o gasto com saída de órbita terrestre) dos futuros exploradores. Isso não só abria possibilidade de nos tornar uma espécie interplanetária, como também iria trazer benefícios para todas as áreas da ciência, saúde, química, física etc.



Figura 4: Representação artista missão Artêmis, com satélite natural ao fundo.


A terra é o nosso planeta natal e devemos cuidar e garantir que ele continue sendo o símbolo da humanidade, mas não devemos nos limitar a esse pensamento, devemos olhar para cima e com isso conquistar novos mundos, e até mesmo novas espécies.


Nossa geração não está limitada à falta de pensadores, estamos limitados pela nossa tecnologia.



7 commenti


Catia Maria Betini
Catia Maria Betini
28 feb

Artigo excelente, não era de se esperar menos do Max, sempre muito atento e atualizado. Parabéns. No aguardo para mais artigos. Sucesso

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Anna Karoline Cardoso
Anna Karoline Cardoso
15 feb

Amei o artigo faça mais quero continuação ...

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CaritelJ.Albuquerque
15 feb

Conhecendo o Max não era de se esperar na menos que isso, parabéns pelo artigo, espero o

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buritis
15 feb

Aborda diversos pontos, espero que tenha um aprofundamento nas tecnologias alternativas, principalmente a de Dobra e a Ionica

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Ketlyn Mutz
Ketlyn Mutz
15 feb

Gostei muito, ansiosa pra mais conteúdos

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