O espaço na terra - Câmara gigante de vácuo em Ohio simula as condições do espaço

O espaço na terra - Câmara gigante de vácuo em Ohio simula as condições do espaço

Antes de lançar equipamento para o espaço, a NASA envia material para o Centro de Pesquisa Glenn, no estado norte-americano do Ohio. A sua adequação às condições extremas no vácuo do universo é testada aqui.
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O sonho de Galileu

A cúpula branca no centro de pesquisa da NASA, perto de Sandusky, no norte do estado norte-americano de Ohio, curva-se sobre a câmara de vácuo de simulação espacial. Com uma altura de 37 metros e um diâmetro de 30 metros, é a maior câmara de vácuo do mundo. Galileu Galilei teria ficado encantado se ela já existisse no seu tempo. Nesta enorme sala é possível observar empiricamente que as suas leis de queda de corpos estão corretas e que um punhado de penas cai tão rapidamente quanto uma bola de boliche.

Testes para a EEI e a missão de Marte 

Graças ao seu equipamento técnico, a câmara, que foi construída em 1969, é adequada tanto como campo experimental para pesquisa básica quanto para testar novos desenvolvimentos industriais. No entanto, ela é usada principalmente por engenheiros da NASA como uma sala de teste para todos os tipos de hardware que serão posteriormente utilizados no espaço. Satélites, sondas, plataformas de propulsão para mísseis, cápsulas de tripulação e veículos lunares já foram colocados aqui e expostos a condições extremas semelhantes às que prevalecem no espaço. Os especialistas examinaram também, por exemplo, se e de que forma as velas solares da Estação Espacial Internacional (EEI) se comportam no vácuo. Atualmente, as experiências do centro estão focadas na missão a Marte. Os testes incluem, por exemplo, um sistema de airbag de aterrisagem para dois veículos que serão usados na missão.

Além do vácuo espacial, as simulações incluem as grandes flutuações de temperatura no espaço e a forte radiação UV do sol. A temperatura interna da câmara pode ser aquecida a 60 graus Celsius e resfriada a menos 160 graus Celsius. Lâmpadas de quartzo com uma potência de 4400 quilowatts são utilizadas para criar um efeito solar artificial.

Bombas de vácuo de última geração

O interior da câmara é revestido com alumínio e tem um volume de 22653 metros cúbicos. Isto corresponde aproximadamente à capacidade de dez piscinas olímpicas. Uma camada externa de concreto de até 2,4 metros de espessura protege a estrutura de forças externas quando as portas de 15 por 15 metros nas laterais da câmara se fecham com o acionamento de um botão e a pressão do ar baixa gradualmente no interior.

Várias bombas de vácuo são combinadas, incluindo bombas de vácuo rotativas e turbomoleculares, a fim de alcançar o vácuo ultra-alto do espaço. O transporte das 30 toneladas de ar para fora da câmara demora várias horas. Apenas cerca de duas gramas permanecem dentro dela. A pressão do ar é de 0,000000000013 bar ou 130 micropascal. Isto corresponde a um bilionésimo da pressão atmosférica na Terra.


Os objetos pesados caem mais rápido do que os leves? Aristóteles fez esta pergunta por volta de 300 a.C. e, mais tarde, postulou com base nas suas observações que a taxa de queda de um objeto depende da sua massa. Depois que Galileu Galilei passou algum tempo considerando o movimento de objetos em queda quase 2000 anos depois, ele duvidou da teoria do antigo erudito: ele notou que a resistência do ar desempenha um papel importante. Assim, ele construiu um plano inclinado e deixou uma bola de bronze rolar por ele várias vezes. Ao fazê-lo, ele variou repetidamente o declive, alterou as condições de teste e determinou o tempo de movimento da esfera com a ajuda de sinos, um medidor de água e a sua própria pulsação.

A partir dos seus resultados, chegou a certas conclusões sobre os movimentos dos corpos em queda livre e estabeleceu as primeiras leis:

1. A taxa da queda (v) de um corpo aumenta proporcionalmente em relação ao tempo da queda (t).
2. A distância caída (h) aumenta proporcionalmente em relação ao quadrado do tempo da queda (t2).

A massa ou forma do objeto não afeta a distância da queda ou a sua velocidade. No entanto, Galileu tinha a perfeita noção de que a sua tentativa era apenas capaz de fornecer valores aproximados. Ele precisaria de uma câmara de vácuo para uma checagem precisa - um pouco menor que o de Ohio teria bastado. No fim de contas, é apenas sem a resistência do ar, no vácuo, que todos os corpos caem realmente à mesma velocidade. O fato de Galileu ter chegado a conclusões corretas sem uma câmara de vácuo torna a sua conquista científica ainda mais importante.


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