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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
Fontes:
- NASA - Era do Ônibus Espacial
- NASA - Estação Espacial Internacional
- Wikipedia - Era Espacial
- Whatis - O que é o espaço?
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