400 km às 19h? Por que demora a cápsula chegar à Estação Espacial? – 31.5.2020

Neste fim de semana, a NASA fez algo sem precedentes: lançamento a partir de solo norte-americano, usando uma empresa privada. Os astronautas Robert Behnken e Douglas Hurley decolaram do Centro Espacial John F. Kennedy, em Cape Canaveral, Flórida (EUA), às 16:10 (horário do Brasil), em um foguete SpaceX Falcon 9, na companhia de Elon Musk. Dezenove horas depois, chegaram à ISS (Estação Espacial Internacional), onde pousaram com sucesso a cápsula do Dragão da Tripulação.

A estação orbita a Terra a uma altitude de 408 km, a uma distância como a do Rio de Janeiro e São Paulo – por isso é fácil ver quando olhamos para o céu. Mas essa informação deixou muitos internautas confusos: 19 horas para percorrer 400 km na velocidade de um foguete? Além disso?

Há uma explicação: a jornada não é reta, como um elevador. Além disso, esses são dois objetos em movimento a milhares de quilômetros por hora; portanto, conectá-los um ao outro é uma tarefa extremamente difícil, que requer grande precisão e pode levar várias horas ou dias.

A gravidade, órbitas e posições relativas entre dois objetos devem ser levadas em consideração.

“Não é como a estrada na Terra. É uma ciência extremamente complexa, realizada em velocidades extremamente altas, um verdadeiro universo de Fórmula 1. Ainda não atingimos o nível de leveza e velocidade de Star Trek.”
Julio Lobo, astrônomo do Observatório Municipal de Campinas Jean Nicolini

Primeiro, a cápsula é rapidamente colocada em sua primeira órbita – bem abaixo da estação espacial. Doze minutos após o lançamento, o Crew Dragon já estava lá, “perto” da ISS. Mas então você tem que percorrer a Terra (órbita), cada vez mais alto – um processo chamado transferência de Hochmann.

Ao mesmo tempo, ele verifica o sistema e calcula o melhor ponto de acesso.

Leva tempo para definir uma abordagem. Vários cálculos são feitos aqui na Terra, mas somente quando você está em órbita real você terá uma trajetória precisa e coletará dados para um cálculo preciso. Sempre existem pequenas diferenças de altura, velocidade e tempo, que precisam ser levadas em consideração e ajustadas
Naelton Araújo, astrônomo da Fundação Planetária da cidade do Rio de Janeiro

Lá, sob baixa gravidade, qualquer aceleração leva você longe e você não quer se perder no espaço profundo. Portanto, a cápsula fica com o motor desligado a maior parte do tempo – ainda ajuda a economizar combustível e equipamentos. É utilizado apenas no caminho e purificação da trajetória, nas chamadas “correções de queimaduras”, como se, de tempos em tempos, houvesse pequenos degraus no acelerador.

Cinco navios estão estacionados na ISS - Press release / ISS

Cinco navios estão estacionados na ISS

Imagem: Detecção / ISS

Vale lembrar que a ISS viaja a uma velocidade de quase 27.000 km / h, em uma órbita circular ao redor da Terra – leva cerca de 93 minutos para fazer uma curva completa. Crew Dragon foi lançado a uma velocidade semelhante. Imagine uma perseguição a essa velocidade!

“O processo de atracação na ISS é muito sensível. Demora 19 horas para se aproximar gradualmente um pouco da velocidade relativa. É a maneira mais segura de atracar. Outro navio que se aproxima rapidamente seria muito perigoso. A idéia é perseguir e se aproximar. pouco a pouco. Estamos falando de velocidade relativa, porque ambos orbitam a Terra em uma velocidade absoluta muito alta “, explicou Dulcídio Braz Jr, professor de física e Incline-se para o blogueiro.

A melhor tática, então, é se render ao seu objetivo. A cápsula é colocada em órbita um pouco mais rápida que a da Estação Espacial – por exemplo, gire em 86 minutos. Quanto menor a órbita, mais rápido (porque o “círculo” que viaja é menor).

Então, com todos os cálculos, é necessário fazer a última transferência de Hohmann para a altura exata da ISS, colocando-a na frente dela. Pronto! Sendo um perseguidor, a cápsula começou a puxar.

Agora, a parte mais radical: dar um “pau no cavalo”. Os astronautas freiam os freios e fazem uma curva, girando 180 graus e ativando os motores pela última vez para desacelerar. Quando a cápsula é direcionada para a ISS, eles observam a aproximação. Há “apenas” para alinhar e acasalar.

A cápsula é então pressurizada e os astronautas podem sair. Behnken e Hurley estavam em quarentena antes de conhecer três pessoas que moravam na ISS: Chris Cassidy da NASA, Anatoly Ivanishin e Ivan Vagner da Roscosmo (uma agência russa). Eles têm que ficar lá até agosto.

O lançamento é o primeiro passo do Projeto Artemis, coordenado pela NASA, que quer colocar uma mulher na Lua até 2024. O objetivo final é que os humanos pisem em Marte pela primeira vez, algo esperado até 2030.

“Foi um bom começo. Lembro que quando eu era criança, estávamos nessa expectativa de ver o lançamento das missões Apollo, de um homem na lua. Hoje pudemos sentir um pouco. Vimos roupas modernas, amplamente difundidas pelas mídias sociais. Quem sabe que inspirará crianças e jovens brasileiros a escolher uma carreira científica e teremos mais astronautas futuros ”, acredita Julio Lobo.

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