O espaço na terra - Enorme câmara de vácuo em Ohio simula as condições do espaço

O espaço na terra - Enorme câmara 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 local de investigação 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 tal já existisse no seu tempo. Nesta enorme sala, é possível observar empiricamente que as suas leis da queda dos corpos estão corretas, e que um punhado de penas cai tão rápido como uma bola de bowling.

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 investigação básica, como para testar novos desenvolvimentos industriais. No entanto, é utilizada principalmente pelos engenheiros da NASA como sala de testes para todos os tipos de hardware que, mais tarde, serão utilizados no espaço. Já se experimentaram satélites, sondas, plataformas de propulsão para mísseis, cápsulas para a tripulação e veículos lunares, que foram expostos a condições extremas semelhantes àquelas que existem no espaço. Os especialistas examinaram também, por exemplo, se e de que forma as velas solares da Estação Espacial Internacional (EEI) se aguentam no vácuo. Neste momento, as experiências do centro estão focadas na missão a Marte. Está a ser testado, por exemplo, um sistema de airbag de aterragem para dois veículos para utilizar em Marte.

Para 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 variar entre os 60 e os -160 graus Celsius. São utilizadas lâmpadas de quartzo com uma potência de 4400 quilowatts para criar um efeito solar artificial.

Bombas de vácuo de última geração

O interior da câmara é revestido a alumínio e tem um volume de 22 653 metros cúbicos. Isto corresponde aproximadamente à capacidade de dez piscinas olímpicas. Uma camada exterior de cimento com até 2,4 metros de espessura protege a estrutura das forças externas quando as portas de 15 por 15 metros nas laterais da câmara fecham, ao carregar num botão, e a pressão do ar baixa gradualmente no interior.

São combinadas diversas bombas de vácuo, incluindo bombas de vácuo turbomoleculares e rotativas, de forma a atingir o ultra alto vácuo do espaço. Leva várias horas para transportar as 30 toneladas de ar para fora. Apenas cerca de duas gramas se mantêm dentro da câmara. 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 colocou esta questão em cerca de 300 a.C. e, mais tarde, postulou na base das suas observações que a taxa de queda de um objeto depende da sua massa. Depois de Galileu Galilei ter passado algum tempo a refletir sobre o movimento de queda dos objetos, quase 2000 anos depois, duvidou da teoria do estudioso seu antecessor: notou que a resistência do ar tem importância. Assim, construiu um plano inclinado e deixou uma bola de bronze rolar por ele várias vezes. Ao fazê-lo, 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 corpo 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. Precisaria de uma câmara de vácuo para uma verificação precisa - uma um pouco mais pequena que a de Ohio seria suficiente. No fim de contas, é apenas sem a resistência do ar, dentro de um vácuo, que todos os corpos caem realmente à mesma velocidade. O facto de Galileu ter chegado a conclusões corretas sem uma câmara de vácuo torna a sua conquista científica ainda mais importante.


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