Os novos trajes espaciais da NASA
[Os novos trajes espaciais da NASA].
Os famosos trajes do Programa Apollo permitiram os primeiros passos fora do planeta, mas tinham grandes problemas de flexibilidade, que dificultavam bastante o trabalho dos astronautas.
Em Outubro de 2019, a NASA finalmente revelou a sua próxima geração de trajes espaciais, que servirão o Programa Artemis e possivelmente futuras missões em Marte.
Vamos falar sobre isso!
O traje atual utilizado pelos astronautas da NASA é chamado de Extravehicular Mobility Unit, ou EMU.
E apesar de serem muito confiáveis e terem servido muito bem todas essas décadas, eles já estão mostrando os sinais da idade.
E para aproveitar as melhorias tecnológicas que o tempo nos proporcionou e suprir a necessidade criada pelo Programa Artemis, que pretende voltar à Lua em 2024, um novo traje precisava ser criado.
E ele foi finalmente apresentado, com o acrônimo de xEMU, ou Exploration Extravehicular Mobility Unit.
Ele ainda está em desenvolvimento e ainda terão alguns anos de testes e mudanças antes de um uso real em uma missão.
Por isso, algumas das coisas que eu falar aqui vão mudar.
E além do xEMU, o Orion Crew Surival Suit, ou OCSS, também foi apresentado.
Os dois trajes têm fundamentalmente o mesmo trabalho: manter os astronautas vivos em ambientes inóspitos.
Mas, o OCSS é o que chamam de “traje de contingência”.
Ele tem o objetivo de proteger os astronautas dentro da cápsula Orion durante o lançamento e reentrada na atmosfera, partes bastante críticas de qualquer missão espacial.
Se algo acontecer com o veículo durante esses procedimentos e ele for despressurizado, os tripulantes estarão à salvo em um ambiente pressurizado com oxigênio suficiente para continuarem respirando.
E não por pouco tempo.
Afinal, essa cápsula é parte dos planos da NASA para a volta à Lua.
E se algum evento como esse acontecer durante o caminho para lá, o traje tem que os manterá vivos por dias sem problemas.
Um dos requisitos do seu projeto é manter o astronauta vivo por um período de até 144 horas.
Esse é o tempo necessário para o perfil de missão que as cápsulas Orion vão ter.
E os astronautas não precisam vestir o traje por 100% do tempo de voo como uma medida de prevenção.
A cápsula vai operar em um ambiente pressurizado com 20% de oxigênio e 80% nitrogênio a cerca de 1 atm de pressão.
Caso haja uma despressurização, ela é capaz de compensar essa perda de ar por período de 1 hora, tempo suficiente para o traje ser colocado por todos os tripulantes e pressurizado.
Mas o traje não opera com a mesma mistura de oxigênio e nitrogênio da cápsula.
Em períodos longos ele é pressurizado a 4.3 psi com 100% de oxigênio.
Mas, se uma emergência como essa acontecesse, os astronautas não poderiam ser submetidos a essa pressão logo de início por que há um risco de sofrer com síndrome de descompressão.
Estar em um ambiente com uma pressão tão baixa assim pode fazer com que o nitrogênio dissolvido no sangue se transforme em gás, causando pequenas bolhas que podem ser um grande risco de saúde.
Para evitar isso, durante as primeiras 9 horas os trajes seriam pressurizados com 8 PSI, dando tempo suficiente para o nitrogênio ser lentamente expelido do corpo.
Um traje não-rígido como esse oferece pouquíssima mobilidade com 8 PSI.
Por isso, reduzir a pressão para 4.3 psi é uma necessidade.
Ele é uma evolução do Advanced Crew Escape Suit, o famoso “pumpkin suit”, que era usado nos ônibus espaciais.
A cor laranja escolhida para o traje é a mesma dos trajes antigos e isso não é por acaso.
O objetivo é facilitar a busca pelos astronautas em uma situação de emergência.
O traje tem duas camadas que seguram a pressão e uma camada externa retardante de fogo.
Os conectores de entrada e saída de ar em azul e vermelho podem ser vistos aqui.
O OCSS é feito especificamente para cada indivíduo e o seu desenvolvimento já é bem avançado já que os lançamentos tripulados da Orion também dependem desse equipamento para acontecerem.
Várias testes já aconteceram, inclusive com pessoas vestindo os trajes em câmaras de vácuo e ele foi muito bem.
Algumas coisas podem mudar com o tempo, como é de se esperar com equipamentos do tipo, mas ele está quase pronto para o uso.
O xEMU tem um foco muito grande na melhoria de mobilidade.
O time encarregado tem o objetivo de fazer com que seja possível que os astronautas trabalhem como geólogos no traje.
O visor dele oferece uma visibilidade muito melhor se comparado com o A7L do programa Apollo, permitindo até que o astronauta olhe para baixo.
E como Chris Hansen, o Gerente de Atividades Extraveiculares da NASA já contou em algumas entrevistas, uma grande prioridade para a NASA é garantir uma boa cobertura da missão.
Então, boas câmeras definitivamente estarão presentes no novo traje.
A cor do traje demonstrado no evento no ano passado provavelmente não será essa.
Por conta das grandes diferenças de temperatura que uma atividade extraveicular do tipo pode enfrentar, o traje provavelmente vai ser branco.
E assim como o traje de voo, para manter uma certa mobilidade o xEMU também precisa manter uma pressão mais baixa, de cerca de 4.7 PSI.
As atividades extraveiculares na ISS com o traje atual exigem que os astronautas passam algumas horas respirando oxigênio com máscaras para remover o nitrogênio do seu corpo e isso demora bastante.
O xEMU não vai precisar de tanto tempo assim de preparação.
Ele vai ser capaz de regular a pressão do oxigênio no traje, começando com pressões mais altas no começo da atividade e baixando lentamente ao longo do tempo.
Os astronautas do Programa Apollo não conseguiam andar tão bem com os trajes A7L.
O xEMU pretende mudar isso.
Ele conta com rolamentos em partes cruciais para a movimentação, como a junção do torso com as pernas, braços, ombros e pernas.
Isso dá um alcance de movimento muito maior.
Durante a apresentação, Kristine Davis, uma das engenheiras do projeto, demonstrou que o ângulo dos rolamentos dos ombros faz com que seja possível alcançar o outro lado do torso, algo bastante difícil com os trajes atuais e com os antigos trajes das missões Apollo.
Mas um dos problemas que um rolamento na Lua pode trazer é o contato com partículas de poeira, que se provaram extremamente problemáticas nas missões Apollo.
Então, proteger estes componentes é um ponto importantíssimo no desenvolvimento do novo traje e eles não serão visíveis dessa maneira.
Zíperes também são um problema em ambientes como esse.
Diferentemente dos trajes das missões Apollo, o xEMU garante a entrada por basicamente uma “escotilha” na parte de trás, diminuindo bastante as chances de falha, além de permitir um uso diferente do traje.
Vai ser possível usar ele como um "airlock".
Até hoje, para um astronauta passar de um ambiente pressurizado para um ambiente despressurizado havia 2 opções: Remover todo o ar do veículo, como acontecia no Módulo Lunar das missões Apollo, ou entrar em um ambiente intermediário, um “airlock” e despressurizar esse lugar, permitindo a transferência.
Por conta do design no xEMU, é possível usá-lo como esse ambiente intermediário, deixando seu lado externo exposto ao ambiente despressurizado e vestí-lo saindo diretamente do ambiente pressurizado.
Isso descomplica bastante as coisas e pode ser especialmente útil com veículos pressurizados em locais como Marte ou a Lua.
A backpack também sofreu grandes alterações.
Oxigênio será levado em uma garrafa com uma pressão maior, provavelmente na casa dos 3.000 PSI, garantindo mais autonomia de oxigênio para as atividades.
A absorção de CO2 dos trajes atuais acontece com filtros de Hidróxido de Lítio, que reagem com o CO2, gerando Carbonato de Lítio e Calor.
Esse é um sistema consumível e isso é um fator bastante limitante para a autonomia dos trajes.
O xEMU vai usar uma tecnologia bastante semelhante com a utilizada na ISS e que eu já expliquei nesse outro vídeo.
Mas, resumindo: O sistema tem um material que serve como espécie de filtro, retendo as moléculas de CO2, e deixando o restante passar.
Quando esse filtro fica saturado ou “cheio” de CO2, basta expô-lo a diferenciais de pressão e o seu conteúdo é liberado.
No xEMU, um novo sistema chamado de “Swing Bed” faz a mudança entre 2 filtros diferentes.
Quando um estiver cheio, eles o expõe para o vácuo e o CO2 é liberado, enquanto isso o outro é utilizado.
Esse sistema pode ser utilizado por quanto tempo for necessário desde que haja bateria para manter tudo funcionando.
O xEMU ainda está em desenvolvimento e nem ao menos os materiais dos quais ele será feito foram totalmente escolhidos.
A parte estrutural do tronco demonstrada na apresentação da NASA era feita de alumínio por ser um material leve e fácil de trabalhar.
Mas os engenheiros ainda estão de olho em materiais compósitos como fibra de carbono.
Como pôde ser visto na apresentação, a mobilidade do xEMU mesmo na gravidade terrestre já é impressionante.
Ter trajes novos é uma parte essencial para a volta dos seres humanos à Lua.
E veremos alguns avanços significativos rumo a esse objetivo nos próximos, e não só nessa área.
É isso e até a próxima!"
