Estação Espacial Internacional
A Estação Espacial Internacional (EEI) é um laboratório espacial totalmente concluído, cuja montagem em órbita começou em 1998 e foi oficialmente finalizada em 8 de julho de 2011, com a missão STS-135 do ônibus espacial Atlantis. Orbitando a uma altitude de 408 x 418 km, a EEI é visível da Terra a olho nu e viaja a uma velocidade média de 27.700 km/h, completando 15,70 órbitas por dia.
Pontos-chave
- A EEI é um laboratório espacial concluído em 2011, visível da Terra a olho nu.
- Seus objetivos incluem pesquisa científica, observação, fabricação e base para futuras missões espaciais.
- A montagem da EEI envolveu mais de 50 missões e uma colaboração internacional de 15 países.
- A estação possui 14 módulos pressurizados e sistemas complexos de energia, suporte à vida e comunicação.
- A participação brasileira no projeto foi limitada devido a problemas contratuais, mas um astronauta brasileiro visitou a estação.
Inicialmente concebida como laboratório, observatório e fábrica em órbita, a EEI também foi planejada para apoiar futuras missões espaciais. A Política Espacial Nacional dos EUA de 2010 expandiu seus papéis para incluir fins comerciais, diplomáticos e educacionais.
Pesquisas Científicas na EEI
A EEI serve como uma plataforma única para pesquisas científicas de longo prazo em gravidade zero e exposição ao espaço. Diferente de naves não tripuladas, ela oferece um ambiente acessível para pesquisadores humanos por décadas, simplificando experimentos e eliminando a necessidade de múltiplos lançamentos. Os campos de pesquisa são vastos, incluindo astrobiologia, astronomia, medicina espacial, ciências da vida, ciências físicas, ciência dos materiais, clima espacial e meteorologia. Cientistas na Terra podem acessar dados da tripulação e modificar ou iniciar novos experimentos, algo incomum em veículos não tripulados. As tripulações realizam missões de vários meses, dedicando cerca de 160 horas de trabalho por semana com uma equipe de seis pessoas.
A construção da EEI exigiu mais de 50 missões de montagem e utilização, incluindo 39 assistidas por ônibus espaciais e cerca de 30 missões de naves Progress para logística. A estação finalizada possui um volume pressurizado de 1.200 metros cúbicos, massa superior a 419.000 kg, 110 kilowatts de potência e uma estrutura de 108,4 metros de comprimento com módulos de 74 metros, abrigando tripulações de seis pessoas. Diversas empresas contratadas por agências espaciais globais foram responsáveis pela fabricação dos módulos e da estrutura.
O fim da Guerra Fria possibilitou uma aliança internacional para a construção da EEI, com a participação de 15 países: Estados Unidos, Rússia, Canadá, Japão e, através da Agência Espacial Europeia (ESA), Bélgica, Dinamarca, França, Alemanha, Itália, Países Baixos, Noruega, Espanha, Suécia, Suíça e Reino Unido. No entanto, a invasão da Ucrânia pela Rússia em 2022 gerou incertezas sobre a continuidade dessa cooperação, com declarações de líderes questionando o futuro da parceria e até mesmo a órbita da estação.
Participação Brasileira no Projeto
O Brasil assinou um acordo direto com a NASA para produzir hardware, em troca de acesso a equipamentos americanos e a oportunidade de enviar um astronauta à estação. Em 2006, Marcos César Pontes, o primeiro astronauta lusófono, passou uma semana na EEI, transportado por um foguete russo. Contudo, o Brasil foi excluído do projeto de construção da EEI devido ao não cumprimento de contrato por uma subcontratada da Embraer, que falhou em fornecer o Palete EXPRESS prometido. Após quase uma década de participação, o país deixou de ser considerado um fabricante da base orbital, sendo visto apenas como um usuário da estação, segundo John Logsdon, diretor do Instituto de Políticas Espaciais da Universidade George Washington.
A construção formal da EEI foi concluída em 8 de junho de 2011, com 14 módulos pressurizados totalizando cerca de 1.000 metros cúbicos de volume. Esses módulos incluem laboratórios, compartimentos de acoplagem de espaçonaves, câmaras de despressurização, nodos de ligação e áreas de vivência. Cada módulo foi lançado por ônibus espaciais, foguetes Proton ou Soyuz. O módulo Pirs foi desacoplado em 26 de julho de 2021 para dar lugar ao módulo Nauka, que foi acoplado em 29 de julho de 2021, tornando o Pirs o primeiro módulo aposentado permanentemente da EEI.
A Estação Espacial Internacional conta com sistemas complexos para garantir sua operação e a sobrevivência da tripulação, incluindo suprimento de energia elétrica, suporte à vida, controle de orientação e altitude, e comunicação.
Suprimento de Energia Elétrica
A energia elétrica da EEI é gerada pelo Sol, convertida em eletricidade por painéis solares. Inicialmente, apenas os painéis dos módulos russos Zarya e Zvezda forneciam energia. O segmento russo utiliza um sistema de 28 volts, similar ao do ônibus espacial. O restante da estação obtém eletricidade de painéis solares nas extremidades da estrutura principal, com tensão entre 130 e 180 volts, estabilizada e distribuída a 160 volts, e convertida para 124 volts. Conversores permitem a troca de energia entre os segmentos, essencial após o cancelamento da Plataforma Russa de Ciência e Energia, fazendo com que o segmento russo dependa dos painéis americanos. A alta tensão na parte norte-americana permite o uso de condutores de menor seção elétrica, reduzindo a massa da EEI.
Suporte à Vida (ECLSS)
O Sistema de Suporte à Vida e Controle Ambiental (ECLSS) é responsável por manter elementos cruciais como pressão atmosférica, nível de oxigênio, água e sistemas de combate a incêndios. O sistema Elektron gera o oxigênio a bordo. A prioridade máxima do ECLSS é manter uma atmosfera estável, mas ele também coleta, processa e armazena resíduos e água produzida e utilizada pela tripulação. Por exemplo, o sistema recicla fluidos do banheiro, chuveiro, urina e condensação. Filtros de carvão ativado são os primeiros a remover produtos do metabolismo humano do ar.
Controle de Orientação
A orientação da Estação é mantida por dois mecanismos. Normalmente, giroscópios de controle de momento (CMGs) mantêm a EEI orientada, com o laboratório Destiny à frente do módulo Unity, a estrutura P a bombordo e o módulo Pirs apontado para a Terra. Se os giroscópios ficarem saturados e perderem a capacidade de controle, o sistema russo de controle de orientação assume automaticamente, usando retrofoguetes para manter a orientação e permitir a dessaturação dos giroscópios americanos. Este procedimento foi utilizado durante a missão STS-117, enquanto a estrutura S3/S4 estava sendo instalada.
Controle de Altitude
A Estação Espacial Internacional é mantida em órbita entre 278 e 460 km de altitude, com um limite máximo usual de 425 km para facilitar manobras de acoplagem de espaçonaves Soyuz. Devido ao arrasto atmosférico e à queda gravitacional, a estação perde altitude a uma taxa de 2,5 km por mês e precisa ser impulsionada para altitudes mais elevadas várias vezes ao ano. Esse impulso pode ser realizado pelos foguetes do módulo Zvezda, por um ônibus espacial acoplado, por uma espaçonave Progress ou pelo Veículo de Transferência Automático (ATV) da ESA, levando aproximadamente duas órbitas (três horas) para elevar a estação em vários quilômetros. Durante a construção, o transporte de grandes cargas para a estação é facilitado. Após o lançamento, uma espaçonave geralmente leva dois dias para realizar a manobra de aproximação e acoplagem.
Comunicação Essencial
A radiocomunicação é vital para a operação da EEI, transmitindo dados de telemetria e científicos entre a estação e os Centros de Controle de Missão globais. Links de rádio também são usados para procedimentos de aproximação e acoplagem de espaçonaves, e para comunicação entre a tripulação, controladores de voo e familiares em terra. Para isso, a EEI possui diversos sistemas de comunicação internos e externos. O primeiro equipamento lançado foi o sistema russo Regul de VHF, que transmite dados do Segmento Orbital Russo para o Controle de Missão da Agência Espacial Federal Russa em Moscou, via estações terrestres e satélites Altair e Molniya. Os dados saem da estação por uma antena de rádio no Módulo Zvezda. A comunicação entre os módulos é feita por cabos telefônicos de cobre.
Como um projeto internacional, os diversos módulos da Estação Espacial Internacional são operados e monitorados por suas respectivas agências espaciais em diferentes locais do mundo.
Uma ampla variedade de naves espaciais, tripuladas e não tripuladas, tem apoiado as atividades da estação. Mais de 60 naves Progress (incluindo M-MIM2 e M-SO1 que instalaram módulos), mais de 40 naves Soyuz, 35 voos de ônibus espaciais da NASA, cinco voos do ATV europeu, cinco HTV 'Kounotori' japoneses, oito Dragons da SpaceX e quatro voos orbitais da Cygnus já voaram para a EEI.
Caminhadas no Espaço (AEV)
As Atividades Extra-Veiculares (AEV) são fundamentais para a montagem e manutenção da Estação Espacial. Existem duas formas de realizá-las na EEI: através do módulo russo de descompressão Pirs, utilizando o traje espacial russo Orlan; ou através do módulo americano Quest Joint Airlock, usando o traje americano. Para as AEVs a partir do Quest Airlock, a NASA estabeleceu como procedimento de rotina o 'acampamento' dos astronautas no módulo para reduzir o risco de doenças relacionadas à descompressão. Esse procedimento, testado pela primeira vez em 2005 pela Expedição 12, envolve os astronautas dormirem na câmara de despressurização na noite anterior à caminhada espacial, onde a pressão é reduzida para 10,2 psi (70 kPa), em comparação com a pressão normal da estação de 14,7 psi (101 kPa). Dormir em um ambiente de baixa pressão ajuda a eliminar o nitrogênio do corpo, prevenindo a embolia durante a saída da estação.
