A NASA e os seus parceiros têm apoiado humanos que vivem e trabalham continuamente no espaço desde Novembro de 2000. Após 25 anos de habitação, a Estação Espacial Internacional continua a ser um campo de provas para a tecnologia que alimenta a campanha Artemis da NASA, futuras missões lunares e a exploração humana de Marte.
Dê uma olhada nos principais avanços tecnológicos possibilitados pela pesquisa a bordo do laboratório orbital.
Os robôs têm sido fundamentais para o sucesso da estação espacial. A partir do Canadarm2, construído no Canadá, que montou grandes porções do laboratório em órbita e continua a apoiar as operações em curso, especialmente durante caminhadas espaciais, a tecnologia robótica na estação evoluiu para incluir assistentes de voo livre e robôs humanóides que ampliaram as capacidades da tripulação e abriram novos caminhos para a exploração.
Os primeiros ajudantes robóticos da estação chegaram em 2003. Os robôs SPHERES – abreviação de Synchronized Position Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellite – serviram na estação por mais de uma década, apoiando monitoramento ambiental, coleta e transferência de dados e testes de materiais em microgravidade.
O subsequente sistema robótico de vôo livre da NASA, Astrobee, baseou-se nas lições aprendidas com SPHERES. Conhecidos carinhosamente como Honey, Queen e Bumble, os três Astrobees trabalham de forma autônoma ou por controle remoto por astronautas, controladores de voo ou pesquisadores em solo. Eles são projetados para completar tarefas como inventário, documentar experimentos conduzidos por astronautas ou movimentar carga pela estação, e podem ser equipados e programados para realizar experimentos.
A NASA e seus parceiros também testaram robôs humanóides hábeis a bordo da estação espacial. O Robonaut 1 e o seu sucessor mais avançado, o Robonaut 2, foram concebidos para utilizar as mesmas ferramentas que os humanos, para que pudessem trabalhar em segurança com tripulações com potencial para assumir tarefas de rotina e atividades de alto risco.
As tecnologias robóticas avançadas desempenharão um papel significativo na missão da NASA de regressar à Lua e continuar até Marte e mais além. Robôs como Astrobee e Robonaut 2 têm a capacidade de se tornarem zeladores de futuras espaçonaves, completar missões precursoras para novos destinos e apoiar a segurança da tripulação ao enfrentar tarefas perigosas.
Viver e trabalhar no espaço há mais de duas décadas requer tecnologia que aproveite ao máximo os recursos limitados. Os sistemas de suporte de vida da estação espacial reciclam ar e água para manter os astronautas saudáveis e reduzir a necessidade de reabastecimento da Terra.
O Sistema de Controle Ambiental e Suporte à Vida (ECLSS) da estação remove o dióxido de carbono do ar, fornece oxigênio para a respiração e recicla águas residuais – transformando o café de ontem no café de amanhã. É construído em torno de três componentes principais: Sistema de Recuperação de Água, Sistema de Revitalização de Ar e Sistema de Geração de Oxigênio. O processador de água recupera águas residuais da urina dos membros da tripulação, da umidade da cabine e dos sistemas de hidratação dentro dos trajes espaciais para caminhadas espaciais, convertendo-as em água limpa e potável.
O sistema de revitalização do ar filtra o dióxido de carbono e vestígios de contaminantes da atmosfera da cabine, garantindo que o ar permaneça seguro para respirar. O sistema de geração de oxigênio usa eletrólise para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, proporcionando um suprimento constante de ar respirável. Hoje, estes sistemas podem recuperar cerca de 98% da água trazida para a estação, um passo vital para a realização de missões de longa duração onde o reabastecimento não será possível.
As lições aprendidas a bordo da estação espacial ajudarão a manter as tripulações da Artemis saudáveis na Lua e a moldar os sistemas de circuito fechado necessários para futuras expedições a Marte.
A manufatura aditiva, também conhecida como impressão 3D, é usada regularmente na Terra para produzir rapidamente uma variedade de dispositivos. A adaptação deste processo ao espaço poderia permitir aos membros da tripulação criar ferramentas e peças para manutenção e reparação conforme necessário e poupar espaço de carga valioso.
A investigação a bordo do laboratório orbital está a ajudar a desenvolver esta capacidade.
A primeira impressora 3D da estação espacial foi instalada em novembro de 2014. Esse dispositivo produziu mais de uma dúzia de ferramentas e peças de plástico, demonstrando que o processo poderia funcionar na órbita baixa da Terra. Os dispositivos subsequentes testaram diferentes designs e funcionalidades de impressoras, incluindo a produção de peças a partir de materiais reciclados e simulações de regolito lunar. Em agosto de 2024, um dispositivo fornecido pela ESA produziu o primeiro produto metálico impresso em 3D.
A estação espacial também hospedou estudos de uma forma de impressão 3D chamada impressão biológica ou bioimpressão. Este processo utiliza células vivas, proteínas e nutrientes como matéria-prima para produzir potencialmente tecidos humanos para o tratamento de lesões e doenças. Até agora, um menisco do joelho e tecido cardíaco humano vivo foram impressos a bordo.
A capacidade de fabricar coisas no espaço é especialmente importante no planeamento de futuras missões à Lua e a Marte porque os fornecimentos adicionais não podem ser enviados rapidamente da Terra e a capacidade de carga é limitada.
À medida que a estação espacial orbita a Terra, os seus quatro pares de painéis solares absorvem a energia do Sol para fornecer energia elétrica para as inúmeras pesquisas e investigações científicas realizadas todos os dias, bem como para as operações contínuas do laboratório em órbita.
Além de aproveitar a energia do Sol para as suas operações, a estação espacial forneceu uma plataforma para pesquisas inovadoras em energia solar. Pelo menos duas dúzias de investigações testaram tecnologia avançada de células solares – avaliando o desempenho das células em órbita e monitorizando a degradação causada pela exposição ao ambiente extremo do espaço. Estas investigações demonstraram tecnologias que poderiam permitir energia solar mais leve, menos dispendiosa e mais eficiente, que poderia melhorar o design de futuras naves espaciais e apoiar a geração de energia sustentável na Terra.
Uma investigação – o Roll-Out Solar Array – já conduziu a melhorias a bordo da estação espacial. O teste bem-sucedido de um novo tipo de painel solar que se abre como um brinde de festa e é mais compacto do que os atuais designs de painéis rígidos informou o desenvolvimento dos ISS Roll-Out Solar Arrays (iROSAs). Os seis iROSAs foram instalados durante uma série de caminhadas espaciais entre 2021 e 2023 e proporcionaram um aumento de 20% a 30% na potência da estação espacial.
Durante 25 anos, o posto orbital serviu como uma plataforma de aprendizagem global, promovendo a educação STEM e ligando as pessoas na Terra à vida no espaço. Cada experimento, downlink em voo e carga útil projetada pelos alunos ajudam os alunos a ver a ciência em ação e a compartilhar a busca da humanidade pela descoberta.
O primeiro e mais antigo programa educacional na estação espacial é o ISS Ham Radio, conhecido como Rádio Amador na Estação Espacial Internacional (ARISS), onde os alunos podem fazer perguntas diretamente aos membros da tripulação a bordo da estação espacial. Desde 2000, o ARISS conectou mais de 100 astronautas com mais de 1 milhão de estudantes em 49 estados dos EUA, 63 países e todos os continentes.
Através do Learn with NASA, alunos e professores podem explorar atividades práticas e experimentos liderados por astronautas que demonstram como a física, a biologia e a química se desenvolvem na microgravidade.
Estudantes de todo o mundo também participam de pesquisas inspiradas na estação espacial. Programas como Genes in Space e Cubes in Space permitem que os alunos projetem experimentos para órbita, enquanto competições de codificação e robótica, como o Kibo Robot Programming Challenge, permitem que os alunos programem robôs de vôo livre Astrobee a bordo do laboratório em órbita.
Enquanto a NASA se prepara para as missões Artemis à Lua, a estação espacial continua a despertar a curiosidade e a inspirar a próxima geração de exploradores.
Fonte: infomoney
