Quais avanços tecnológicos a exploração espacial permitiu que fossem descobertos e hoje são utilizados em nossa rotina?

Como o desenvolvimento tecnológico para acelerar a exploração espacial afeta a vida na Terra.

A corrida espacial se iniciou na década de 1950 quando o primeiro satélite — Sputnik I, foi lançado à órbita. Nessa época, a atividade era restrita aos governos e instituições de pesquisa, além de ser predominantemente dominada por Estados Unidos, União Soviética e China.

Passaram-se algumas décadas e os avanços tecnológicos nos permitiram saltar de satélites de telecomunicação para missões com o objetivo de viabilizar o turismo espacial e a ocupação de Marte. O espaço se transformou em um negócio e empresas privadas apostam corrida para desenvolver tecnologias que permitam condições de sobrevivência fora da Terra.

A SpaceX, empresa fundada por Elon Musk em 2002, atualmente está estimada em mais de US$ 20 bilhões de dólares e pretende levar pessoas para Marte em 2024. Já a NASA, trabalha e acredita que essa conquista será possível próxima a 2030.

Além da SpaceX, Virgin Galactic (fundada por Richard Branson) e Blue Origin (fundada por Jeff Bezos) são empresas que também se preparam para levar turistas além da órbita do nosso planeta. A Virgin já vendeu mais de 700 passagens antecipadamente, custando cerca de US$ 250 mil cada. A viagem ainda não tem data confirmada para acontecer.

Atualmente, o principal desafio de realizar as expedições está no custo.

Por isso, os investimentos em soluções tecnológicas que auxiliam a indústria espacial crescem cada vez mais.

Nesse texto, decidimos abordar as tecnologias emergentes por trás da exploração espacial — assim como o seu impacto em diversos setores. Pois, acreditamos que elas fazem parte do que há de mais inovador e avançado sendo desenvolvido.

DIETA ESPACIAL

Umas das questões centrais é a alimentação das pessoas que vão para o espaço. Viagens para Marte estão estimadas a durar até 5 anos. Levar alimentos para todo esse tempo acarreta em um enorme acréscimo de peso e ocupação de espaço nas naves, dois ativos valiosos em missões espaciais.

Já houve uma evolução grande em termos de sabor. O problema ainda está na validade dos alimentos.

Por isso, a NASA está pensando em como viabilizar o cultivo de alimentos fora da órbita, o que não é uma missão simples em condições restritas de água, ar e solo. Os primeiros experimentos envolvem o cultivo de diferentes folhas em argila e parece estar dando certo.

Outro grupo de cientistas alemães estão no mesmo caminho. Em uma estação de pesquisa na Antártida, foi possível cultivar vegetais em um ambiente projetado sem sol e sem solo. A equipe reuniu cerca de 8kg de produção de seus primeiros rendimentos, incluindo ervas, alface, rúcula e rabanetes vermelhos.

Na Finlândia, a startup Solar Foods desenvolveu um método para produzir proteína em pó a partir de CO2 e ingredientes químicos como fósforo. A solução pode ajudar na produção de alimentos nutritivos de forma sustentável na Terra. E, também pode se tornar uma solução viável para astronautas com recursos limitados.

Tecnologias que aumentam a durabilidade dos alimentos vão poder ser utilizadas para alimentar populações em locais remotos, em situações de vulnerabilidade e instabilidade (como campos de refugiados)?

Soylent é um exemplo de marca que se inspira em alimentos para astronautas para o desenvolvimento dos seus produtos.

As grandes empresas produtoras de alimentos estão atentas à esses desenvolvimentos?

Será que dentro de alguns anos este não será um nicho de mercado significativo?

GERAÇÃO DE ENERGIA E RESFRIAMENTO DE SATÉLITES

Ainda em fase de teste, o EmDrive seria uma possível solução para tornar foguetes mais leves, potentes e ecológicos. O cientista britânico Roger Shawyer propôs a ideia em 2001. Através de impulsos para bombear microondas dentro de um cone de metal, as ondas se rebateriam nas paredes exercendo força suficiente para movimentar o objeto.

Em 2015 a NASA realizou um teste inicial em que teoricamente a máquina teria funcionado. Entretanto, o impulso observado no experimento é tão pequeno que são necessários mais testes para entender se o movimento foi de fato gerado pela engenharia da máquina.

Em Junho deste ano (2019), novos testes foram desenvolvidos. A equipe da Technische Universität Dresden construiu um instrumento hiper-sensível para medir o impulso , que acreditam ser imune à interferências externas. A equipe planeja publicar os resultados oficiais em Agosto.

O EmDrive, se realizado, será um método de viagem espacial que pode facilitar a chegada à Marte em apenas 10 semanas. Hoje, leva-se no mínimo 6 meses.

O que a comprovação do EmDrive pode significar para toda a indústria de energia e mobilidade?

Será a solução para a redução de custo e consequente viabilidade de mais viagens para fora da Terra?

Será que outras empresas aéreas já estão acompanhando o setor espacial e pensam em um futuro impacto na indústria?

LIXO ESPACIAL

Quanto mais acesso temos à órbita terrestre, maior é o acúmulo de lixo no espaço. Segundo a NASA, estima-se que há pelo menos 20.000 detritos espaciais maiores que uma bola de baseball orbitando a Terra. E, pelo menos 500.000 do tamanho de uma bola de gude ou maior.

Uma colisão entre um lixo espacial e um satélite, por exemplo, pode afetar a comunicação e a mobilidade aqui na Terra.

Como um movimento inicial, a SpaceX pediu autorização para a FCC (Comissão Federal de Comunicações) — órgão regulador da área de telecomunicações e radiodifusão dos Estados Unidos — para modificar sua licença para que parte de seus satélites possam operar a uma altitude de 600 quilômetros abaixo do originalmente solicitado. Com essa redução, a empresa consegue obter os mesmos resultados com 16 satélites a menos e facilitar o descarte dos mesmos.

Paralelo à isso, a ISS (International Space Station) e a empresa Made in Space trouxeram outra iniciativa para otimizar a produção de materiais e descartes das espaçonaves. Foi desenvolvido uma impressora 3D para que astronautas criem e imprimam materiais em plástico necessários em órbita. Assim, ao invés de levarem uma quantidade desnecessária de diferentes suprimentos, que eventualmente seriam descartados no espaço, é possível criar e reciclar os mesmos através desse sistema.

Ainda, uma das inovações está na utilização da urina como matéria prima para produzir esse plástico. Ou seja, mais uma forma de maximizar a eficiência reduzindo o número de remessas e a quantidade de suprimentos necessários em missões.

Como as empresas/instituições que estão trabalhando nessa indústria devem tratar o lixo produzido?

Com a utilização de impressoras 3D no espaço, quais novos mercados e profissões podem surgir? Precisaremos ter pessoas/empresas que façam o projetem esse tipo de produto. A partir daí, como as empresas e marcas podem se posicionar?

SAÚDE, CRISPR E OS EFEITOS A LONGO PRAZO DO CORPO A ZERO G

Um dos grandes desafios está nas consequências a longo prazo da microgravidade, radiação e ambiente espacial no corpo humano. Em maio desse ano, pela primeira vez, astronautas usaram a tecnologia CRISPR/Cas9 para edição de genes no espaço.

O objetivo do estudo é compreender mudanças moleculares, simulando o dano genético causado pela radiação cósmica e entender se os métodos de reparo do DNA são diferentes no espaço e na Terra. Embora as células tenham meios de corrigir falhas no DNA, erros no processo de reparo podem levar a consequências negativas para a saúde, incluindo o câncer.

Entender o CRISPR/Cas9 ajuda a encontrar melhores maneiras de proteger os astronautas de danos.

Assim como em diversos segmentos, é importante percebermos que as tecnologias tendem a cruzar a fronteira do seu objetivo inicial.

Tomografias, ressonâncias magnéticas e câmeras de celulares são exemplos que tiveram seu surgimento no desenvolvimento espacial e acabaram beneficiando toda a população em outras áreas.

A empresa TechShot, por exemplo, responsável por soluções para a impressão de órgãos 3D, juntou-se a NASA. Durante a impressão de corações humanos é necessário que eles cresçam em torno de uma estrutura, garantindo que os órgãos não entrem em colapso durante o processo. O desafio é a sua remoção, que até então não se provou possível. Assim, a empresa acredita que a impressão à zero G seja a solução.

O avanço de métodos como CRISPR através da exploração espacial pode representar um avanço e consequentemente redução de custos e maior acesso à todos?

Como a medicina de precisão — diagnóstico e desenvolvimento de tratamentos individualizados através de sequenciamento de genoma — pode se beneficiar na corrida espacial?

Esses e outros questionamentos e reflexões norteiam a nossa visão de futuro. Mesmo que uma possível transição da vida humana para Marte por enquanto nos pareça impossível, o quanto as tecnologias desenvolvidas para isso podem afetar positivamente a nossa vida na Terra?

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A Aerolito é um laboratório de exploração de cenários futuros. Ajudamos pessoas e empresas a absorver os conceitos de um contexto pós-digital.

Quais os avanços mais importantes na exploração espacial?

Quais as tecnologias utilizadas na exploração do espaço?

Quais os avanços tecnológicos conquistados pela humanidade ao longo da exploração espacial?

Quais tecnologias foram desenvolvidas para as viagens espaciais que fazem parte do nosso dia a dia?