O espaço é um dos ambientes mais extremos que se pode imaginar. Acima da atmosfera isolante da Terra, as naves espaciais estão sujeitas a temperaturas extremas, quentes e frias, e a uma ameaça significativamente maior de danos causados por radiação.
A primeira condição extrema com a qual uma nave espacial deve lidar é a do lançamento. O foguete que coloca a sonda em órbita também a sacudirá violentamente e a atingirá com ondas sonoras extremamente altas.
Qualquer um desses fenômenos pode destruir peças delicadas de equipamento e, portanto, os engenheiros sempre constroem um modelo térmico e estrutural da espaçonave e o testam. Eles simulam as condições de lançamento usando a mesa de vibração e a câmara acústica no Centro Europeu de Tecnologia Espacial da ESA (ESTEC) na Holanda.
As temperaturas no espaço podem variar do extremamente frio, centenas de graus abaixo de zero, a muitas centenas de graus acima? especialmente se uma nave espacial se aventurar perto do sol.
Embora não exista ar no espaço, a energia é transportada pela radiação, geralmente proveniente do Sol, que causa aquecimento quando é absorvida por naves espaciais, planetas ou outros corpos celestes.
Dependendo de onde eles pretendem que um veículo opere no espaço, os engenheiros constroem sistemas de refrigeração ou isoladores.
No entanto, no caso do caçador de cometas da ESA, Rosetta, a espaçonave deve se aventurar primeiro no calor do Sistema Solar interno, antes de partir para o congelante Sistema Solar externo.
Os engenheiros projetaram um sistema de "lâminas" que se encaixam nos painéis de radiador da espaçonave. Quando a Rosetta está no sistema solar interno, as persianas se abrem, permitindo que os radiadores expelam o excesso de calor para o espaço.
Mais tarde, no Sistema Solar externo, as persianas se fecharam, ajudando a reter o calor interno. Garantir que circuitos integrados e computadores possam funcionar no ambiente de radiação do espaço requer a blindagem de equipamentos eletrônicos sensíveis.
A radiação no espaço pode ser dividida em tipos "interceptados" e "transitórios". As partículas capturadas são as partículas subatômicas, principalmente prótons e elétrons, capturadas pelo campo magnético da Terra, que cria os chamados cinturões de radiação de Van Allen em todo o planeta.
O quarteto Cluster de naves espaciais foi projetado para trabalhar e investigar essa região do espaço.
A radiação transitória é composta principalmente de prótons e raios cósmicos que fluem constantemente pelo espaço e são aprimorados durante as tempestades magnéticas no Sol conhecidas como 'erupções solares'.
Quando essa radiação colide com circuitos eletrônicos, eles podem alterar o conteúdo das células da memória, fazer com que correntes espúrias fluam ao redor da nave ou até queimar chips de computador.
Construir circuitos integrados que resistem aos efeitos da radiação é conhecido como 'endurecimento do espaço'. Geralmente, isso envolve redesenhar os chips para que eles sejam protegidos de alguma forma contra a radiação nociva. Outra abordagem é detectar os erros produzidos pela radiação espacial e corrigi-los.
As chuvas de meteoros também podem danificar a nave espacial. As pequenas partículas de poeira que nos levam a ver 'estrelas cadentes' viajam pelo espaço a vários quilômetros por segundo e podem ter o efeito de 'jateamento de areia' grandes conjuntos de painéis solares vitais.
Durante uma tempestade nas Leonidas, por exemplo, os cientistas fizeram o Telescópio Espacial Hubble girar para que seus painéis solares apresentassem a menor área de superfície para os meteoros que chegavam.
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
