QUãO ALTO é O ESPAçO?

Send

Olhe para o céu noturno e o que você vê? Espaço, brilhando e brilhando em toda a sua glória. Astronomicamente falando, o espaço é realmente muito próximo, permanecendo do outro lado daquela fina camada que chamamos de atmosfera. E se você pensar bem, a Terra é pouco mais que uma pequena ilha em um mar de espaço. Portanto, está literalmente ao nosso redor.

Por definição, o espaço é definido como sendo o ponto em que a atmosfera da Terra termina e o vácuo do espaço começa. Mas exatamente a que distância está isso? Quão alto você precisa para viajar antes de poder tocar o espaço? Como você provavelmente pode imaginar, com essa definição subjetiva, as pessoas tendem a discordar sobre exatamente onde o espaço começa.

Definição:

A primeira definição oficial de espaço veio do Comitê Consultivo Nacional de Aeronáutica (o antecessor da NASA), que decidiu sobre o ponto em que a pressão atmosférica era inferior a um quilo por pé quadrado. Essa era a altitude em que as superfícies de controle de avião não podiam mais ser usadas e correspondiam a aproximadamente 81 quilômetros (50 milhas) acima da superfície da Terra.

Qualquer piloto de teste da NASA ou astronauta que cruze esta altitude recebe suas asas de astronauta. Logo após essa definição ser aprovada, o engenheiro aeroespacial Theodore von Kármán calculou que, acima de uma altitude de 100 km, a atmosfera seria tão fina que uma aeronave precisaria viajar em velocidade orbital para obter qualquer sustentação.

Essa altitude foi posteriormente adotada como a Linha Karman pela Federação Mundial de Esportes Aéreos (Fédération Aéronautique Internationale, FAI). E em 2012, quando Felix Baumgartner bateu o recorde de maior queda livre, ele saltou de uma altitude de 39 quilômetros (24,23 milhas), menos da metade do caminho para o espaço (de acordo com a definição da NASA).

Da mesma forma, o espaço é geralmente definido como começando na altitude mais baixa na qual os satélites podem manter órbitas por um tempo razoável - que fica a aproximadamente 160 quilômetros (100 milhas) acima da superfície. Essas definições variadas são complicadas quando se leva em consideração a definição da palavra "atmosfera".

Atmosfera da Terra:

Quando falamos sobre a atmosfera da Terra, tendemos a pensar na região onde a pressão do ar ainda é alta o suficiente para causar resistência ao ar ou onde o ar é espesso o suficiente para respirar. Mas, na verdade, a atmosfera da Terra é composta de cinco camadas principais - a troposfera, a estratosfera, a mesosfera, a termosfera e a exosfera - a última das quais se estende para o espaço.

A termosfera, a segunda camada mais alta da atmosfera, se estende de uma altitude de cerca de 80 km (50 milhas) até a termopausa, que fica a uma altitude de 500 a 1000 km (310 a 620 milhas). A parte inferior da termosfera, de 80 a 550 quilômetros (50 a 342 milhas), contém a ionosfera, assim denominada porque é aqui na atmosfera que as partículas são ionizadas pela radiação solar.

Portanto, é aqui que os fenômenos conhecidos como Aurora Boreal e Aurara Australis são conhecidos. A Estação Espacial Internacional também orbita nesta camada, entre 320 e 380 km (200 e 240 milhas), e precisa ser constantemente aumentada, porque ainda ocorre atrito com a atmosfera.

A camada mais externa, conhecida como exosfera, se estende a uma altitude de 10.000 km (6214 milhas) acima do planeta. Essa camada é composta principalmente por densidades extremamente baixas de hidrogênio, hélio e várias moléculas mais pesadas (nitrogênio, oxigênio, CO²). Os átomos e moléculas estão tão distantes que a exosfera não se comporta mais como um gás e as partículas constantemente escapam para o espaço.

É aqui que a atmosfera da Terra realmente se funde com o vazio do espaço sideral, onde não há atmosfera. Por isso, a maioria dos satélites da Terra orbita nessa região. Às vezes, a Aurora Boreal e a Aurora Austral ocorrem na parte inferior da exosfera, onde se sobrepõem à termosfera. Mas além disso, não há fenômenos meteorológicos nessa região.

Interplanetário vs. Interestelar:

Outra distinção importante ao discutir o espaço é a diferença entre o que está entre os planetas (espaço interplanetário) e o que está entre os sistemas estelares (espaço interestelar) em nossa galáxia. Mas é claro, isso é apenas a ponta do iceberg quando se trata de espaço.

Se alguém lançou a rede mais larga, também existe o espaço que fica entre as galáxias no Universo (espaço intergalático). Em todos os casos, a definição envolve regiões onde a concentração de matéria é significativamente menor do que em outros lugares - ou seja, uma região ocupada centralmente por um planeta, estrela ou galáxia.

Além disso, nas três definições, as medidas envolvidas estão além de qualquer coisa que nós, humanos, estamos acostumados a lidar regularmente. Alguns cientistas acreditam que o espaço se estende infinitamente em todas as direções, enquanto outros acreditam que o espaço é finito, mas é ilimitado e contínuo (ou seja, não tem começo nem fim).

Em outras palavras, há uma razão para chamarem de espaço - há muito disso!

Exploração:

A exploração do espaço (isto é, o que está imediatamente além da atmosfera da Terra) começou a sério com o que é conhecido como a "Era Espacial". Esta nova era de exploração começou com os Estados Unidos e a União Soviética voltados a colocar satélites e módulos tripulados em órbita.

O primeiro grande evento da Era Espacial ocorreu em 4 de outubro de 1957, com o lançamento do Sputnik 1 pela União Soviética - o primeiro satélite artificial a ser lançado em órbita. Em resposta, o então presidente Dwight D. Eisenhower assinou a Lei Nacional de Aeronáutica e Espaço em 29 de julho de 1958, estabelecendo oficialmente a NASA.

Imediatamente, a NASA e o programa espacial soviético começaram a tomar as medidas necessárias para a criação de naves espaciais tripuladas. Em 1959, essa competição resultou na criação do programa soviético Vostok e do Projeto Mercury da NASA. No caso de Vostok, isso consistia no desenvolvimento de uma cápsula espacial que poderia ser lançada a bordo de um foguete transportável.

Juntamente com vários testes não tripulados e alguns usando cães, seis pilotos soviéticos foram selecionados em 1960 para serem os primeiros homens a ir para o espaço. Em 12 de abril de 1961, o cosmonauta soviético Yuri Gagarin foi lançado a bordo do Vostok 1 nave espacial do Cosmódromo de Baikonur, e assim se tornou o primeiro homem a ir para o espaço (derrotando o americano Alan Shepard por apenas algumas semanas).

Em 16 de junho de 1963, Valentina Tereshkova foi lançada em órbita a bordo do Vostok 6 artesanato (que era a missão final de Vostok), e assim se tornou a primeira mulher a ir para o espaço. Enquanto isso, a NASA assumiu o Projeto Mercury da Força Aérea dos EUA e começou a desenvolver seu próprio conceito de missão tripulada.

Projetado para enviar um homem ao espaço usando foguetes existentes, o programa rapidamente adotou o conceito de lançar cápsulas balísticas em órbita. Os sete primeiros astronautas, apelidados de "Mercury Seven", foram selecionados entre os programas piloto de testes da Marinha, da Força Aérea e da Marinha.

Em 5 de maio de 1961, o astronauta Alan Shepard se tornou o primeiro americano no espaço a bordo do Liberdade 7 missão. Então, em 20 de fevereiro de 1962, o astronauta John Glenn se tornou o primeiro americano a ser lançado em órbita por um veículo de lançamento da Atlas como parte do Amizade 7. Glenn completou três órbitas do planeta Terra e mais três vôos orbitais foram realizados, culminando no voo de 22 órbitas de L. Gordon Cooper a bordo Fé 7, que voou nos dias 15 e 16 de maio de 1963.

Nas décadas seguintes, a NASA e os soviéticos começaram a desenvolver naves espaciais mais complexas e de longo alcance. Depois que a “Corrida para a Lua” terminou com o pouso bem-sucedido do Apollo 11 (seguido por várias outras missões do Apollo), o foco começou a mudar para estabelecer uma presença permanente no espaço.

Para os russos, isso levou ao desenvolvimento contínuo da tecnologia da estação espacial como parte do programa Salyut. Entre 1972 e 1991, eles tentaram orbitar sete estações separadas. No entanto, falhas técnicas e uma falha nos impulsionadores do segundo estágio de um foguete causaram as três primeiras tentativas após Salyut 1 falhar ou resultar na deterioração das órbitas da estação após um curto período.

No entanto, em 1974, os russos conseguiram implantar com sucesso Salyut 4, seguido por mais três estações que permaneceriam em órbita por períodos entre um e nove anos. Enquanto todos os Salyuts foram apresentados ao público como laboratórios científicos não militares, alguns deles eram realmente coberturas para os militares Almaz estações de reconhecimento.

A NASA também buscou o desenvolvimento da tecnologia da estação espacial, que culminou em maio de 1973 com o lançamento da Skylab, que continuaria sendo a primeira e única estação espacial construída independentemente. Durante a implantação, Skylab sofreu sérios danos, perdendo sua proteção térmica e um de seus painéis solares.

Isso exigiu que a primeira equipe se encontrasse com a estação e realizasse reparos. Mais duas equipes se seguiram e a estação foi ocupada por um total de 171 dias durante sua história de serviço. Isso terminou em 1979 com a queda da estação sobre o Oceano Índico e partes do sul da Austrália.

Em 1986, os soviéticos voltaram a liderar a criação de estações espaciais com a implantação de Mir. Autorizada em fevereiro de 1976 por um decreto do governo, a estação pretendia originalmente ser um modelo aprimorado das estações espaciais de Salyut. Com o tempo, evoluiu para uma estação composta por vários módulos e várias portas para a espaçonave tripulada Soyuz e Progresso naves espaciais de carga.

O módulo principal foi lançado em órbita em 19 de fevereiro de 1986; e entre 1987 e 1996, todos os outros módulos seriam implantados e anexados. Durante seus 15 anos de serviço, Mir foi visitado por um total de 28 equipes de longa duração. Por meio de uma série de programas de colaboração com outras nações, a estação também seria visitada por equipes de outras nações do bloco oriental, da Agência Espacial Européia (ESA) e da NASA.

Após uma série de problemas técnicos e estruturais com a estação, o governo russo anunciou em 2000 que desativaria a estação espacial. Isso começou em 24 de janeiro de 2001, quando um russo Progresso cargueiro atracou na estação e empurrou-a para fora de órbita. A estação então entrou na atmosfera e colidiu com o Pacífico Sul.

Em 1993, a NASA começou a colaborar com os russos, a ESA e a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) para criar a Estação Espacial Internacional (ISS). Combinando a NASA Estação Espacial Liberdade projeto com o soviético / russo Mir-2 estação européia Columbus estação e o módulo de laboratório japonês Kibo, o projeto também se baseou nas missões russo-americanas Shuttle-Mir (1995-1998).

Com a aposentadoria do Programa de Ônibus Espacial em 2011, os tripulantes foram entregues exclusivamente pela sonda Soyuz nos últimos anos. Desde 2014, a cooperação entre a NASA e Roscosmos foi suspensa para a maioria das atividades que não são da ISS devido a tensões causadas pela situação na Ucrânia.

No entanto, nos últimos anos, a capacidade de lançamento indígena foi restaurada nos EUA, graças a empresas como SpaceX, United Launch Alliance e Blue Origin que entraram para preencher o vazio com sua frota privada de foguetes.

A ISS tem sido continuamente ocupada nos últimos 15 anos, ultrapassando o recorde anterior mantido pela Mir; e foi visitado por astronautas e cosmonautas de 15 nações diferentes. Espera-se que o programa ISS continue até pelo menos 2020, mas pode ser estendido até 2028 ou possivelmente mais, dependendo do ambiente orçamentário.

Como você pode ver claramente, onde nossa atmosfera termina e o espaço começa é objeto de algum debate. Mas, graças a décadas de exploração e lançamentos espaciais, conseguimos chegar a uma definição de trabalho. Seja qual for a definição exata, se você pode ultrapassar os 100 quilômetros, definitivamente ganhou suas asas de astronauta!

Escrevemos muitos artigos interessantes sobre espaço aqui na Space Magazine. Aqui está Por que o espaço é preto ?, Quão frio é o espaço ?, Detritos espaciais ilustrados: o problema das imagens, o que é o espaço interplanetário ?, o que é o espaço interestelar? E o que é o espaço intergalático?

Para mais informações, consulte NASA Revela Mistérios do Espaço Interestelar e esta lista de Missões do Espaço Profundo.

Astronomy Cast tem episódios sobre o assunto, como a série Space Stations, episódio 82: Space Junk, episódio 281: Explosions in Space, episódio 303: Equilibrium in Space e episódio 311: Sound in Space.