Desde o final da era Apollo, um dos principais objetivos da NASA, Roscosmos e outras agências espaciais tem sido o desenvolvimento de tecnologias que permitirão uma presença humana de longo prazo no espaço. Essas tecnologias também ajudarão na hora de montar missões renovadas na Lua, Marte e outros locais no Sistema Solar. Nas últimas décadas, esses esforços renderam Mir e a Estação Espacial Internacional (ISS).
Nos próximos anos, esses esforços também levarão ao Lunar Orbital Platform-Gateway e a estações espaciais comerciais - como o Bigelow B330. E se empresas aeroespaciais privadas como a Gateway Foundation conseguirem o que querem, também teremos um espaçoporto em órbita ao redor da Terra. A empresa postou recentemente um vídeo mostrando exatamente como será esta estação espacial de roda rotativa e como empresas como a SpaceX poderiam ajudar a construí-la.
O conceito da empresa é conhecido como Gateway, uma estação espacial rotativa baseada em projetos propostos pelo cientista alemão de foguetes e arquiteto espacial Werner von Braun. Esses desenhos foram apresentados em uma série de artigos na revista nacional Collier's durante os anos 50, intitulado "O homem conquistará espaço em breve!" Por esse motivo, a empresa nomeou seu projeto proposto de estação Von Braun.
Este conceito é realmente bastante respeitado. O design de Von Braun foi construído com base em propostas anteriores, a mais antiga das quais foi feita pelo cientista russo Konstantin Tsiolkovsky em 1903. O conceito foi belamente ilustrado no trabalho de Stanley Kubrick 2001: Uma Odisséia no Espaço, que foi co-escrito pelo famoso cientista e futurista Arthur C. Clarke (e baseado em uma pequena história do seu título "The Sentinel").
Em todos os casos, o conceito geral envolve uma estação de rodas rotativas em órbita da Terra, que estabeleceria uma presença humana no espaço e, ao mesmo tempo, forneceria gravidade artificial para seus habitantes. Esse é um aspecto importante dos vôos espaciais propostos que levarão os astronautas a locais no espaço profundo, como Marte e mais além no Sistema Solar (e possivelmente além).
Dados os efeitos da exposição a longo prazo à microgravidade, que foram amplamente documentados no recente Estudo Gêmeo da NASA, os planejadores de missões têm procurado maneiras de mitigá-los. O estudo consistiu em dez investigações separadas sobre os efeitos a longo prazo da microgravidade em humanos, usando os astronautas gêmeos Scott Kelly e Mark Kelly como sujeitos do teste.
Depois de passar mais de um ano no espaço, as equipes de estudo observaram uma série de mudanças significativas entre Scott Kelly e seu irmão. Enquanto ele experimentou a mesma perda de massa muscular e densidade óssea que outros astronautas que passaram longos períodos a bordo da ISS, houve outras mudanças que tornaram a adaptação à vida na Terra novamente muito difícil.
A visão de Kelly havia diminuído, ele experimentou um inchaço intenso em suas extremidades, e mudanças na função de seus órgãos e expressão gênica também foram observadas. Além da microgravidade, também existem questões sobre como o corpo humano reagirá à exposição a longo prazo à gravidade lunar (16,5% da Terra normal) e à gravidade marciana (~ 38%).
Isso é especialmente importante, considerando os planos atuais de estabelecer um posto avançado permanente na Lua e conduzir missões tripuladas a Marte nas próximas duas décadas. Como afirmou o CEO da Gateway Foundation, John Blincow, no vídeo recém-lançado (visto abaixo), esse é um dos benefícios do Gateway proposto pela empresa:
"As pessoas precisam de gravidade para que os corpos não se desmoronem. Mas quanto a gravidade lunar ficará boa por um ano, mas não por dois anos? Vai Gravidade marciana funciona para humanos a longo prazo, mas não para grandes animais de fazenda? Dois dias por semana a 30% g serão suficientes para as equipes da ISS reterem massa óssea? Construir a estação espacial von Braun pode ajudar a desvendar esses segredos. ”
A estrutura do Gateway consiste em dois anéis internos concêntricos fixados por quatro raios em um anel externo. Os dois anéis concêntricos compõem a Área de Gravidade Lunar (LGA), onde a rotação da estação fornece uma força gravitacional igual à da superfície lunar. O anel interno externo - o anel LGA Habitation - é onde os módulos de habitação serão colocados, que consistem em pequenas salas para os hóspedes.
Enquanto isso, o anel interno do teto alto da LGA oferecerá ao turista a oportunidade de jantar e se divertir em um ambiente de baixo consumo de energia. No centro da estação estão o Hub e Bay, onde o controle de tráfego e o ambiente, a segurança e o nexo de transporte do Gateway estarão localizados. O Hub também terá uma sala de observação, onde os hóspedes poderão assistir a lançamentos.
O anel externo, conhecido como Área de Gravidade de Marte (MGA), experimenta uma rotação mais rápida, pois fica mais distante do núcleo. Isso resulta em uma força gravitacional artificial semelhante à que seria experimentada na superfície de Marte. Esta área terá 4 ou 5 decks e será onde grandes módulos que oferecem acomodações permanentes serão localizados. Como Blincow explicou:
“A estação espacial Von Braun será uma estação espacial rotativa projetada para produzir níveis variáveis de gravidade artificial, aumentando ou diminuindo a taxa de rotação. A estação será projetada desde o início para acomodar tanto a agência espacial nacional que realiza pesquisas de baixa gravidade quanto os turistas espaciais que desejam experimentar a vida em uma grande estação espacial com o conforto da baixa gravidade e a sensação de um bom hotel ".
Outro item importante mencionado por Blincow no papel que a SpaceX poderia desempenhar na criação da estação. Originalmente, o design do Gateway pedia módulos com 12 m de comprimento e 8,5 m de largura (aproximadamente o dobro do tamanho dos módulos ISS). Mas graças ao progresso que a SpaceX fez ultimamente com seus Starship e Super pesado, a Gateway Foundation acredita que cargas úteis mais pesadas podem ser lançadas.
“Se tivéssemos um SpaceX Super pesado No segundo estágio que foi desenvolvido apenas para a construção do espaço, podemos ter módulos com 40 pés (12 m) de largura e 60 pés (18 m) de comprimento ”, disse Blincow. "Esse tamanho muito maior permitirá um volume interior muito maior pelos mesmos custos de lançamento".
O design modular dos anéis destina-se a acomodar diferentes tipos de atividades e negócios. Enquanto alguns serão reservados para a habitação dos trabalhadores portuários, outros serão dedicados à pesquisa científica. Esses últimos módulos estarão em alta demanda, já que a estação oferece a chance de examinar como os organismos terrestres se saem com a gravidade lunar e marciana sem precisar ir até lá.
Outros estarão disponíveis para cadeias de hotéis e restaurantes, acomodações privadas de luxo e outras empresas que desejam estabelecer escritórios no espaço (possivelmente para aproveitar as leis tributárias!) Blincow também enfatiza que a criação do Gateway estará além de qualquer nação, e exigirá um esforço internacional que reúna agências espaciais, aeroespacial comercial e entusiastas do espaço.
O resultado final será uma estação internacional não muito diferente da ISS, mas um empreendimento de gerência privada que seria economicamente auto-sustentável. Nenhuma indicação é dada quanto custará a construção do Gateway, mas Blincow está confiante de que será acessível, graças novamente à SpaceX e à maneira como seu compromisso com foguetes reutilizáveis está reduzindo o custo de lançamentos individuais.
Referindo-se ao anúncio de Musk em 2017 de que o BFR seria totalmente reutilizável (que ele fez no 29º Congresso Astronáutico Internacional (IAC) em Adelaide, Austrália), Blincow declara:
“Quando começamos a fazer nossas projeções de custo para construção de espaço, baseamos no menor custo estimado de lançamento que pudemos encontrar - o SpaceX BFR a US $ 1000 por kg. Isso resultou em cerca de US $ 150 milhões por lançamento. Mas então Elon Musk fez uma apresentação em Adelaide que mudou tudo. Ao tornar todos os componentes do BFR reutilizáveis, seus custos podem ser distribuídos por muitos vôos, como um avião comercial.
“Elon Musk estima os custos de lançamento do Starship e Super pesado reforço em cerca de US $ 7 milhões. Alguns estimam que cada lançamento chegará a US $ 40 milhões depois que todos os fatores forem contabilizados. Mas, sejam sete ou quarenta milhões de dólares, ainda é música para nossos ouvidos. Isso significa que estações espaciais rotativas, instalações de manutenção e depósitos de combustível podem e serão construídos de maneira acessível. ”
O processo de construção, que dependerá fortemente dos avanços da robótica espacial, também validaria os principais sistemas e tecnologias que poderiam um dia entrar na construção de grandes habitats espaciais (como o O'Neil Cylinders). Estes são considerados por muitos como uma alternativa viável (ou adição) a propostas para a colonização de outros planetas.
Esses sistemas variam da estabilização à reciclagem do ar, da recuperação da água ao saneamento de baixa gravidade e do armazenamento de alimentos no espaço aos desafios de engenharia. Todas as questões que se enquadram no título geral de "como sustentamos uma população no espaço?" será tratado pela construção do Gateway, afirma Bilcow.
Em termos de financiamento da construção, Bilcow indica como sua empresa espera alavancar parcerias cruciais com as agências espaciais do mundo (NASA, Roscomos, ESA, China, Índia e outras), bem como empresas aeroespaciais comerciais. Eles também planejam arrecadar dinheiro através da venda antecipada de ingressos e módulos de venda (para os super-ricos), mantendo uma loteria e criando um programa de filiação à tripulação (para todo mundo).
Além da construção de um Gateway em órbita ao redor da Terra, a Fundação também espera criar uma frota de veículos trans-atmosféricos (TAVs) que possam transportar pessoas de e para a estação espacial. Eles também esperam construir outra em órbita lunar (a Ponte Lunar), o que permitiria viagens regulares entre a Terra e a Lua (usando ônibus cis-lunares) e viagens regulares à superfície lunar (usando pousos cis-lunares).
Novamente, os custos desse projeto seriam astronômicos e além do que qualquer nação ou empresa poderia incorrer. No entanto, com muitos empreendedores procurando fazer o turismo espacial acontecer, sem mencionar a maneira como essas estações espaciais poderiam facilitar as missões de exploração na Lua e até em Marte, as parcerias que Blincow imagina poderiam ser viáveis.
Como muitos outros planos ambiciosos para colonizar o espaço, comercializar LEO e estabelecer uma presença humana em outros corpos no Sistema Solar, teremos que esperar e ver se a Gateway Foundation tem pernas ou se sofre o mesmo destino que Mars One - que anunciou recentemente que está falida. Uma coisa que eles têm a seu favor, além da visão, é a capacidade de processar números. Vamos torcer para que eles trabalhem a seu favor!
Os principais pontos do vídeo da Fundação também foram objeto de uma apresentação realizada em Caltech em janeiro de 2016 (organizada pelo Instituto Keck de Estudos Espaciais). Intitulada "Construindo o primeiro porto espacial em órbita de baixa terra", a palestra foi apresentada por John Blincow e Tom Spilker - um engenheiro aposentado de voos espaciais que trabalhou por muitos anos no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA.
Para mais informações sobre a Gateway Foundation e seus vários projetos, consulte o site aqui.
