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domingo, 4 de maio de 2014

AS DIFICULDADES DA VIAGEM A MARTE.


ANTES DE INICIAR ESSA MATÉRIA, LANÇAREMOS AQUI ALGUMAS PERGUNTAS PARA REFLEXÃO, QUE DISCUTIREMOS NO FINAL DA MATÉRIA.
  • Porque o homem que teoricamente já foi algumas vezes à lua não voltou mais lá apesar de ter hoje uma tecnologia infinitamente superior à da época que foi?
  • Porque deixou de ir depois do acidente com a Apollo 13 ?
  • Porque os Russos que estariam teoricamente mais adiantados na corrida espacial  antes dos Americanos irem à lua, nunca foram a lua ou nunca quiseram ir lá ?

Essas são apenas algumas perguntas que instigam o imaginário daqueles que imaginam uma "TEORIA DA CONSPIRAÇÃO" que procura mostrar que o homem não foi à lua e tudo não passa de um embuste, e obviamente existem outras perguntas. Muitas outras, milhares delas, mas deixemos apenas essas para ficarmos pensando enquanto lemos essa matéria.


Se os cientistas tivessem de eleger o maior desafio tecnológico para a 1ª metade do século 21, ele dificilmente fugiria disto: uma viagem tripulada a Marte. São tantas as dificuldades envolvidas nesse projeto que fazem as missões à Lua parecer uma voltinha no quarteirão.


Por isso, a viagem não deve acontecer antes da década de 2030 ou 2040, o que obviamente afasta a possibilidade de que essa viagem seja feita pela atual geração, e por isso ela só esteja sendo planejada, porque ninguém que hoje comanda essa operação irá decidir realmente isso no futuro.

Mas vários projetos conduzidos atualmente em diversas partes do globo procuram identificar as maiores dificuldades ligadas à missão.

O mais óbvio desafio numa viagem a Marte é a distância. Levando em conta apenas as órbitas terrestre e marciana, a separação mínima entre os dois mundos é de cerca de 80 milhões de quilômetros. Mas, com as tecnologias hoje disponíveis de propulsão, a rota possível não é essa linha reta de 80 milhões de quilômetros, mas uma diagonal curvada, com cerca de 400 milhões de quilômetros. Sondas não tripuladas levam pouco mais de 8 meses para fazer essa rota até Marte. Uma viagem à Lua, em comparação, leva 3 dias e meio.

O principal desafio envolvido nessa missão seria proteger os astronautas da radiação solar e cósmica, presente durante todo o trajeto. Mas, mesmo que haja um escudo efetivo contra a radiação, fica a dúvida: pode uma tripulação fazer a jornada marciana, passar algum tempo no planeta vermelho, retornar à Terra em segurança e não enlouquecer, diante de tamanho isolamento?

magnetosfera protege a superfície da Terra das partículas carregadas do vento solar. É comprimida no lado diurno (Sol) devido à força das partículas chegantes, e estendido no lado noturno.
"O Cinturão de VAN HALLEN é uma região onde ocorrem vários fenômenos atmosféricos devido a concentrações de partículas no campo magnético terrestre, descobertas em 1958 por James Van Allen. As radiações de Van Allen não ocorrem, salvo em raras exceções, nos pólos, e sim na região equatorial. Estas formam dois cinturões em forma de anéis, com centro no equador. O mais interno se estende entre as altitudes de mil e cinco mil quilômetros, sua intensidade máxima ocorrendo em média aos três mil quilômetros.

AURORA BOREAL
Consiste de prótons altamente energéticos, que se originam pelo decaimento de nêutrons produzidos quando raios cósmicos vindos do espaço exterior colidem com átomos e moléculas da atmosfera terrestre. Parte dos nêutrons é ejetada para fora da atmosfera e se desintegra em prótons e elétrons ao atravessar esta região do cinturão. Essas partículas se movem em trajetórias espirais ao longo de linhas de força do campo magnético terrestre.

O segundo cinturão, que fica situado entre 15.000 e 25.000 km, contém partículas eletricamente carregadas de origem tanto atmosférica quanto solar. São principalmente íons hélio trazidos pelo vento solar. As partículas mais energéticas deste são elétrons cuja energia atinge várias centenas de milhares de elétrons-volt. Os prótons são muito menos energéticos do que os do primeiro cinturão, porém seu fluxo é mais intenso.

Via de regra, não existe entre os dois cinturões uma delimitação; eles fundem-se em altitudes variáveis. Durante os períodos de intensa atividade solar, grande parte das partículas eletricamente carregadas vindas do Sol consegue romper a barreira formada pelos cinturões de radiação de Van Allen. Ao atingir a alta atmosfera produzem os fenômenos de auroras polares e as tempestades magnéticas."  

E ai?? Qual dos dois ferozes (Bonadio e/ou Anônimo I) me explicaria como os "três patetas" passaram pelo cinturão de VAN HALLEN usando uma camisola de alumínio e voltaram para a superfície terrestre sem alterações cromossômicas e/ou lesões dérmicas ou epidérmicas?? A RUSSIA tem pedras lunares aos quilos que foram coletadas por naves não tripuladas... Alguns dos ferozes já viram a entrevista dada pelos "astronautas lunares" ao voltarem para terra?? Conclusão: O HOMEM NUNCA FOI A LUA, JAMAIS IRÁ A MARTE !!! Um PC (386) tinha mais tecnologia que toda a NASA em 1969!! Centenas de problemas no "projeto Lua" de 1960 à 1969. (anônimo II)

Para descobrir isso, o Instituto de Problemas Biomédicos de Moscou e a Agência Espacial Europeia (ESA) estão conduzindo um experimento chamado Mars-500. Trata-se de uma simulação completa do que seria a viagem a Marte.

Seis "tripulantes" passariam 520 dias trancafiados nesse ambiente, agindo exatamente como se fossem astronautas a caminho de Marte. A simulação é baseada num projeto real elaborado pela empresa Energia, responsável pela fabricação dos atuais foguetes e naves espaciais russos.

"O programa de tarefas contém experimentos técnicos, psicológicos, microbiológicos e fisiológicos reais", afirma Elena Feichtinger, vice-gerente de projeto do Mars-500 para a ESA. "Da tripulação é exigido que opere e monitore os sistemas de suporte de vida, entre outros. Há um ciclo de trabalho de 24 horas estabelecido, em que todos os membros da tripulação estão envolvidos."

Para verificar a robustez da simulação, os pesquisadores decidiram executar um teste em menor escala - isolaram uma tripulação durante 105 dias no simulador. Essa rodada inicial, concluída em 14 de julho, trouxe surpresas. Ela mostrou que o isolamento talvez nem seja um problema. Todos os tripulantes relataram que a sensação de passagem do tempo é profundamente alterada pela ausência de referências externas, como o ciclo dia-noite a que estamos acostumados na Terra.

"Todos nós temos a sensação de que entramos no módulo apenas 2 ou 3 semanas atrás", conta em seu diário, após 12 semanas de confinamento, o francês Cyrille Fournier, piloto de avião recrutado pela ESA para participar do projeto como um dos dois tripulantes da agência europeia na simulação.


A estrutura da Mars500 foi montada próximo a Moscou, na Rússia. A grande ‘nave’ simulava as dimensões de um módulo espacial rumo a Marte (Foto: ESA)

Pisando em outro mundo

Uma coisa que o Mars-500, ao menos nessa etapa inicial, ainda não fez foi simular como seria trabalhar na superfície de Marte. Mas existe outro grupo que, com apoio da Nasa e de patrocinadores privados, faz já há alguns anos uma série de simulações de como seria a vida dos astronautas no planeta vermelho.

A ong Mars Society financiou a construção de um módulo de pesquisa high tech, com especificações similares às de um veículo de pouso em Marte, no lugar mais parecido com aquele mundo vizinho que conseguiram achar: Devon Island, na região norte do Canadá.


Quem for levado para lá sem sobreaviso pode mesmo acreditar que está em Marte. O cenário é gélido e árido, com solo rochoso marrom-avermelhado e aparente ausência de animais (aparente porque vez por outra a estação pode receber a visita indesejável de ursos polares).



Lá, tripulações trabalham exatamente como se estivessem no planeta vermelho - com trajes espaciais e seguindo com precisão a rotina que seria adotada pelos futuros astronautas. É um campo de provas para procedimentos e equipamentos.


É verdade, ainda falta muito para a condução da primeira viagem tripulada a Marte. Mas é inegável que os primeiros passos já começaram a ser dados.

DIFICULDADES
TRAJES ESPACIAIS USADOS NA SIMULAÇÃO DA PERMANÊNCIA EM SOLO MARCIANO.


1 - Duração da viagem e permanência em solo Marciano.

A viagem é longa e dura aproximadamente 8 meses, dependendo da posição da Terra em relação à Marte, um viagem teria que ocorrer numa época em que ocorre a "aproximação" de Marte e Terra, outro problema é a falta de gravidade no espaço e não haver tecnologia para criar uma artificial. Isso causa um perda de massa óssea por parte dos astronautas, além da radiação espacial que poderia trazer problemas de saúde, principalmente o risco de câncer. Além disso, a nave teria que levar, além de mantimentos suficientes para a viagem, equipamentos para montar as moradias marcianas, que teriam que ser diferentes das terrestres já que teriam que ser parecidas com as naves, com um sistema de descompressão, além de oxigênio. Após a chegada em Marte, terão que construir suas casas, além de locais para cultivar seus alimentos, que terá que ser totalmente vegetal, eles irão plantar em estufas, ou seja, terão que levar uma quantidade enorme de alimento para se manterem.


2 - Gravidade.

O planeta Marte tem uma gravidade muito pequena (T=1 e M=0,38). Isto certamente vai produzir o que se chama de 'ossos de vidro' fazendo nosso esqueleto quebrar até por subir uma escada.

3 - Atmosfera.

Além de não podermos sair na superfície do planeta sem traje espacial, a atmosfera tem baixa pressão, sendo quase exclusivamente de gás carbônico, não ter camada de ozônio para nos proteger os olhos e com isso as radiações ionizantes nos atingem em toda potência. Isto faz aumentar as probabilidades de cegueira pois as radiações ultravioletas podem inutilizar a lente do olho humano e as demais radiações com o passar do tempo podem ir lentamente queimando a retina.
Claro que se usares lentes especiais podem perfeitamente evitar isso.
Mas lembre, vais ter que estar sempre protegido. Sempre.

4 - Alimentação.

Não é possível cultivar em Marte. As plantas não fazem fotossíntese quando há radiação ultravioleta. Então a única chance é criar uma horta em abóbodas que façam o papel da camada de ozônio. Nesta horta, dentro de uma bolha de plástico transparente com pressão igual ao que temos na Terra. Até aí, tudo bem.
Mas a atmosfera de Marte é muito tênue, assim é constantemente bombardeada por micro-meteoros. Claro que alguns nem irão chegar a superfície, mas com o passar do tempo, alguns irão gradativamente minando a resistência desta abóboda, então a única opção é ir trocando constantemente de tempos em tempos (tem que ser medido para que tenhamos uma idéia correta).

5 - Água.

Em Marte não há água, talvez vestígios de uma época em que os dinossauros caminhavam aqui na Terra. Os cientistas dizem que podem retirar a água de rochas impregnadas, mas isso é ainda uma hipótese a ser comprovada. No início a água e alimentos terão que vir da Terra.
Então não será uma colônia independente, mas sim , dependente.
E como em nosso universo é governado pelas leis do caos e da entropia, certamente que irão ocorrer atrasos, acidentes, erros e com isso talvez os colonos venham a sofrer transtornos por falhas no transporte de alimentos, água e oxigênio.

6 - Oxigênio.

Devido a pouca gravidade de Marte, o gás oxigênio (bem como o vapor de água), não ficam aderidos na superfície. Prova disto é que Marte ao longo destes anos desde a sua formação, perdeu completamente estes gases, só restando o gás carbônico, assim mesmo em baixa pressão por culpa justamente da baixa gravidade de Marte.

Isto posto, teremos que sempre reciclar o oxigênio e na falta dele, ter uma usina (solar por exemplo) que forneça a energia necessária para separar o oxigênio do gás carbônico, que não é fácil. Então a princípio o oxigênio também terá que vir da Terra, mas tenho receio que se não houver uma tecnologia alternativa, alguns colonos poderão perder a vida justamente por falta de oxigênio.

Claro que há outros problemas tão graves quanto estes, mas são de outra natureza, ou seja da natureza humana que envolvem as ciências sociais e psicológicas.

Por exemplo convivência de pessoas em ambientes fechados por toda a vida.

Isto vai gerar atritos e problemas psicológicos que poderão colocar em risco a vida de todos.

Por exemplo, alguém pira e resolve abrir a janela para entrar um 'ar de Marte'.

Claro que isto é apenas um exemplo, se alguém enlouquecer, pode perfeitamente explodir tudo, pois estará de 'saco cheio de Marte', Isto é perfeitamente possível e não podemos descartar.
Bem é o que eu penso, não é fácil, mas para aqueles que acreditam ser possível, eu diria talvez.

Eu particularmente desejo que seja isto possível, mas sei como é a índole humana.

Embora seja racional, se deixa muito levar pelas emoções e tem atitudes completamente opostas à razão que habita sua mente.

Para quem não acredita, podemos usar até a nossa comunidade aqui do YR setor de astronomia.

Percebo que alguns não se toleram ao ponto de fazerem campanhas para expulsão dos mesmos.

Note, não estou entrando no mérito e nas razões que levam as pessoas fazerem isso e sim na questão primordial:

Por que fazem isso?

No meu modo de ver a tolerância é só uma mera palavra, nada mais que isso.

Note, não estou entrando no mérito da questão. Cada um tem razões de sobra para tomar estas atitudes. Meu questionamento é porque isto acontece, certo?

7 - A radiação.

A terra é envolta por uma camada radiotiva o que dificutaria a saida daqui.

Em 1958 o satélite de exploração espacial, o Explorer I dotado de um contador Geiger detectou radiação na órbita da Terra. Esta consiste de elétrons e prótons, com energias altíssimas, entre 1 e 100 milhões de elétron-volts. A esta região foi dado o nome de Cinturão de Radiação Van Allen. Na verdade ela se divide em dois cinturões. Os dois cinturões de Van Allen, em geral, não estão presentes nos pólos, tem a forma de forma duas capas que envolvem a Terra sendo mais espessas no Equador.

O cinturão mais interno está situado entre de mil e cinco mil quilômetros de altitude. Consiste de prótons altamente energéticos, que se originam pelo decaimento de nêutrons produzidos quando raios cósmicos provindos do espaço exterior colidem com átomos e moléculas da atmosfera da Terra. Assim, quando ejetados para fora da atmosfera, parte dos nêutrons se desintegra em prótons e elétrons ao atravessar a região do cinturão. As trajetórias das partículas são espirais ao longo de linhas de força do campo magnético do planeta. Existe um segundo cinturão mais acima entre 15.000 e 25.000km, contém partículas eletricamente carregadas de origem tanto atmosférica quanto solar. Estas são íons, em geral trazidos pelo vento solar. Nesta região as partículas mais energéticas são elétrons com várias centenas de milhares de elétrons-volt.
Van Allen foi capa da revista VEJA.

Os prótons no cinturão externo são muito menos energéticos do que os do mais interno. Não existe uma delimitação entre o cinturão interno e o externo, eles se fundem em altitudes que variam. Quando a atividade solar é intensa, partículas eletricamente carregadas rompem os cinturões, estas ao atingir a alta atmosfera produzem os fenômenos de auroras polares e as tempestades magnéticas. Contudo, muitas partículas são refletidas de volta para o espaço ao longo do campo magnético terrestre.A atmosfera da Terra limita as partículas energéticas das regiões Van Allen entre 200 a 1.000 km aproximadamente, conforme já descrito anteriormente, o campo dos cinturões não se estende além de 7 raios terrestres de distância, e seus limites estão restritos a uma área que de aproximadamente 65° do equador celeste.A presença de um cinto de radiação já tinha sido teorizada por Nicholas Christofilos antes das primeiras prospecções realizadas por satélites na alta atmosfera terrestre.

A confirmação de sua existência se deu em primeiro lugar com as missões Explorer I no dia 31 de janeiro de 1958, e Explorer III, seu estudo foi realizado pelo Doutor James Van Allen. A primeira missão espacial a compilar dados significativos sobre o Cinturão de Van Allen foi a Sputnik 3, seguida pelas missões Explorer IV, Pioneer III e Luna 1. A presença de clorofluorohidrocarbono na atmosfera superior, liberado pela atividade humana, causa uma absorção seletiva de partículas alfa naquela região. O acúmulo cria nuvens ionicamente carregadas e invisíveis, conhecidas como região pseudo-Van Allen, sendo 1x10-9 do tamanho real do cinturão de Van Allen verdadeiro. Atualmente, existem 2 propostas paralelas de estudo do cintução de radiação. Estas pesquisam o efeito quantitativo e qualitativo de absorção de radiação que se propaga para a baixa atmosfera terrestre.

8 - A LONGA EXPOSIÇÃO A AUSÊNCIA DE GRAVIDADE

Já foi comprovado que a longa permanência em ambiente sem gravidade produz uma série de alterações no corpo humano, inclusive a atrofia de músculos entre outros efeitos indesejáveis. A maior exposição a que o homem ficou submetido no espaço foi de seis meses, e provocou sérios problemas de atrofia muscular apesar de rotinas de exercícios de 4 horas diárias.

Estação terá gravidade artificial e proteção contra raios cósmicos
COLABORAÇÃO PARA A FOLHAO Nautilus-X foi especialmente projetado para preservar seres humanos da exposição prolongada ao espaço profundo. Isso envolve lidar com altas doses de radiação e os efeitos da falta de peso sobre a saúde dos astronautas.

Nautilus-X, O Multi -. Mission Space Exploration Vehicle 
Esta é uma proposta de projeto pela NASA Tecnologia Equipe de Avaliação Aplicações (TAAT). 
Ele usa a tecnologia disponível atualmente. 
O custo estimado desta nave é de cerca de $ 3,5 bilhões em dólares correntes. .
Para combater o problema dos raios cósmicos, cuja ação prolongada pode causar câncer, o veículo terá uma câmara de proteção.

Já a ausência de peso exige uma solução tecnologicamente mais simples: a construção de uma centrífuga. A rotação pode fornecer uma forma de gravidade artificial na nave. (SN)

Porém esse não é o único efeito. Alguns astronautas relatam que sentem inflar as veias do pescoço poucos minutos após saírem da atmosfera da Terra. Alguns sentidos - como o paladar e o olfato - também ficam alterados: os astronautas só conseguem sentir o sabor das comidas muito temperadas. Outras partes do corpo ainda são afetadas, como os pulmões. Na superfície terrestre, os níveis de oxigênio e de sangue nesse órgão são constantes; já no espaço, esses níveis se alteram.

 
Em viagens mais longas, os astronautas têm ainda que enfrentar problemas psicológicos. Isso porque eles ficam limitados em um espaço limitado, isolados da vida normal da Terra e convivem com um grupo pequeno de companheiros, e normalmente  de outras nacionalidades. Essas mudanças podem provocar ansiedade, insônia, depressão, além de criar situações de tensão na equipe.
 
Quando os astronautas retornam à Terra, novas mudanças ocorrem em seus corpos. Embora os efeitos da falta de gravidade sejam completamente reversíveis, o corpo tende a voltar ao normal só uma ou duas semanas depois do retorno. Muitos astronautas ficam desorientados e não conseguem manter o equilíbrio do corpo, além de apresentarem um enfraquecimento dos ossos, que podem se quebrar mais facilmente.

Muitos médicos pesquisam os efeitos da ausência de gravidade no corpo humano, para melhorar os cuidados com a saúde não só daqueles que viajam pelo espaço, mas também dos que ficam na Terra. Isso porque os efeitos de uma viagem espacial são semelhantes a algumas das consequências do envelhecimento do organismo. Como podemos  perceber, a vida de um astronauta é muito mais difícil do que parece à primeira vista.


Quando estiver em contato com a microgravidade pela primeira vez, provavelmente terá as seguintes sensações:
  • náusea
  • desorientação
  • dor de cabeça
  • perda de apetite
  • congestão
  • enfraquecimento de músculos e ossos
Elas são causadas pelas transformações que o corpo passa. Vamos aprender um pouco mais a seguir.

Enjôo espacialA náusea e a desorientação são como aquele frio na barriga que sentimos quando o carro passa por um buraco na estrada ou quando estamos na queda-livre de uma montanha russa, mas no caso da microgravidade, ela é constante e dura alguns dias. Essa é a sensação de enjôo espacial ou náusea por movimento em vôo espacial, causada por informações conflitantes que o seu cérebro recebe dos seus olhos e órgãos vestibulares (localizados no ouvido).Os olhos são capazes de ver o que está em cima e o que está embaixo, no entanto, pelo fato do sistema vestibular precisar da atração da gravidade para orientar o que é para cima e o que é para baixo, e para que possa mostrar em que direção você está se movimentando, ele não funciona bem na microgravidade. É claro que os olhos são capazes de informar ao cérebro que você está de cabeça para baixo, mas ele não recebe nenhuma orientação interpretável dos órgãos vestibulares. Por estar confuso, o cérebro produz náusea e você começa a se sentir desorientado, o que pode levar a vômitos e perda de apetite. Felizmente, após alguns dias, o cérebro se adapta à situação ao confiar somente nas informações visuais e você começa a se sentir melhor. A NASA desenvolveu adesivos com medicação que, colocada sobre a pele, ajuda os astronautas a lidar melhor com a náusea até que o corpo se adapte.

Rosto inchado e "pernas de pássaro"Em condição de microgravidade, você terá a sensação de rosto inchado e os seios da face parecerão congestionados, o que pode contribuir para a dor de cabeça e náusea causadas pela movimentação em vôo espacial. É a mesma sensação que sentimos quando nos curvamos ou ficamos de cabeça para baixo, porque o sangue corre para a cabeça.
 Alterações no sangue e nos líquidos corporais em condições de microgravidadeNa Terra, a gravidade puxa seu sangue para baixo, fazendo com que grandes quantidades de sangue se acumulem nas pernas. Ao entrar em contato com a microgravidade, o sangue passa a se concentrar no tórax e na cabeça. O rosto e os seios da face tendem a inchar. A mudança na quantidade de líquido também diminui o tamanho das pernas.

Fotos cedidas pela NASA
O astronauta Story Musgrave na Terra (à esquerda) e em órbita (à direita). É possível ver o inchaço em volta dos olhos e nas bochechas.
Quando o sangue passa a se concentrar no tórax, o coração aumenta de tamanho e bombeia mais sangue a cada batida. Os rins respondem a este aumento no fluxo de sangue com uma maior produção de urina, como se você tivesse tomado um copo grande de água. O aumento de sangue e líquidos também causa a queda da produção no hormônio anti-diurético (ADH) pela glândula pituitária, o que o deixa com menos sede. Portanto, você bebe menos água que na Terra. Esses dois fatores ajudam o tórax e a cabeça a se livrarem do excesso de líquido e, após alguns dias, os níveis de líquido corporal se reduzem. Embora ainda sinta a cabeça e os seios da face levemente inchados, esse inchaço será menor que nos primeiros dias. Ao voltar para a Terra, a gravidade irá puxar esses líquidos de volta para as pernas e isso pode fazer você sentir sensação de desmaio ao se levantar. Por outro lado, você voltará a se hidratar mais, o que fará com que os níveis de líquidos corporais voltem ao normal em poucos dias.

Anemia espacialÀ medida que os rins eliminam o excesso de líquido, também diminui a produção de eritropoietina, hormônio que estimula a produção de glóbulos vermelhos pelas células da medula espinhal. A queda na produção de glóbulos vermelhos se combina à queda no volume de plasma para que os hematócritos (porcentagem de volume de sangue ocupado pelos glóbulos vermelhos) sejam os mesmos que na Terra. Ao voltar para a Terra, seus níveis de eritropoietina irão aumentar, bem como sua contagem de glóbulos vermelhos.

Músculos fracosNa microgravidade, o corpo adota a posição "fetal", ou seja, você fica levemente de cócoras, com braços e pernas semi-arqueados à sua frente. Nesta posição, você não utiliza muito os músculos, especialmente aqueles que o ajudam a se levantar e manter a postura (músculos anti-gravidade). À medida que se prolonga sua estada na Estação Espacial Internacional, os músculos sofrem mudanças. A massa dos músculos diminui, o que contribui para a aparência de "pernas de pássaro". Os tipos de fibra muscular trocam a contração lenta pela contração rápida. Seu corpo não precisa mais contrair as fibras musculares lentamente, como as que são utilizadas quando você está em pé. São necessárias fibras de contração rápida à medida que você se impulsiona contra as superfícies da estação espacial. Quanto mais tempo você permanecer na estação, menos massa muscular terá. A perda de massa muscular o torna mais fraco, acarretando problemas após muito tempo de vôo e quando entrar em contato com a gravidade terrestre.

Ossos frágeisNa Terra, os ossos suportam o peso do seu corpo. O tamanho e a massa dos ossos se equilibram de acordo com a velocidade com que certas células ósseas (osteoblastos) depositam camadas de minerais e outras (osteoclastos) consomem essas camadas. Em condição de microgravidade, os ossos não precisam suportar o peso do seu corpo.Todos os ossos, especialmente os dos quadris, das coxas e da coluna lombar são muito menos utilizados que na Terra. Nesses ossos, a velocidade com que os osteoblastos depositam novas camadas é reduzida (ninguém sabe exatamente por quê, embora se acredite que as alteração na força e o aumento do stress influenciem de alguma forma), ao passo que a velocidade em que os osteoclastos consomem os ossos permanece a mesma. O resultado é que o tamanho e a massa desses ossos continua a cair enquanto você permanecer em condição de microgravidade, na taxa de cerca de 1% por mês. Essas alterações na massa óssea enfraquecem os ossos que ficam mais propensos a se quebrar ao retornar à gravidade terrestre. Não se sabe o quanto essa perda óssea pode ser recuperada no retorno à Terra, embora provavelmente não seja 100%. Essas alterações nos ossos podem limitar a duração dos vôos espaciais. É necessário mais pesquisas na área.Além dos ossos fracos, a concentração de cálcio no sangue sofre uma pequena redução à medida que os ossos são consumidos pelos osteoclastos. Os rins devem se livrar do excesso de cálcio, pois estão mais suscetíveis a desenvolver pedras.

 Numa conferência de imprensa anterior à sua primeira experiência de gravidade-zero em 2007, o físico teórico Stephen Hawking afirmou o desejo do seu voo encorajar o interesse público na exploração espacial. Salientou que com o risco cada vez maior da Humanidade eliminar-se a ela própria cá na Terra, os humanos precisam de colonizar o espaço.
Desde aí, Stephen Hawking argumenta que temos que alcançar este feito em menos de dois séculos ou então estamos condenados à extinção. Foi sem dúvida encorajado pelo anúncio do presidente americano, Barack Obama, em Abril passado, de uma nova iniciativa de enviar pessoas a Marte até 2030.

No entanto, Stephen Hawking, Barack Obama e outros proponentes das viagens espaciais de longa-duração, esquecem-se de um pormenor importante. Os seres humanos não têm capacidade para deixar a Terra durante os vários anos que demora uma viagem de ida-e-volta a Marte, pela simples razão que a nossa biologia está intimamente ligada à Terra.
Para funcionarmos devidamente, precisamos de gravidade. Sem ela, o ambiente é, de vários modos, menos exigente sobre o corpo humano, e tal é observado aquando do regresso à Terra. Por exemplo, os astronautas que regressavam das missões Apollo estavam claramente enfraquecidos. E isto não é nada em comparação com os efeitos de uma viagem a Marte.

Um dos primeiros órgãos a ser afectado é o coração, que encolhe praticamente um-quarto após uma semana em órbita. A atrofia do coração leva à diminuição da pressão arterial e da quantidade de sangue expelido por este órgão muscular. Deste modo, a atrofia do coração leva à diminuição da capacidade de exercício. Astronautas que regressam à Terra após meses na Estação Espacial Internacional têm tonturas e desmaios porque o sangue não chega ao cérebro em quantidades suficientes.

Seis semanas numa cama equivale à mesma atrofia do coração sofrida após uma semana no espaço, o que sugere que esta atrofia é provocada, tanto pela ausência de gravidade, como pela redução simultâneo de exercício.

Outros músculos também sofrem. Os efeitos da gravidade-zero nos músculos dos nossos membros são fáceis de verificar experimentalmente. Dado que suportam o peso do corpo, os músculos "anti-gravidade" das coxas e da "barriga da perna" degeneram-se significativamente quando se tornam redundantes durante o voo espacial.
Mesmo com exercício físico, após seis meses os tripulantes da ISS perdem 13% do seu volume muscular na região gemelar e 32% da força máxima dos músculos das pernas.
Também ocorrem várias alterações metabólicas, entre elas uma redução na capacidade de oxidação de gorduras, que podem levar ao seu aumento em músculos atrofiados. Os viajantes espaciais também sofrem a deterioração do seu sistema imunitário, tanto durante como após as suas missões.

Sem dúvida que o efeito mais perigoso sobre o corpo é a perda óssea. Embora a dureza e a força do osso, bem como a relativa facilidade com que fossiliza, dá-nos uma aparência de permanência, os ossos são na realidade um tecido vivo e incrivelmente flexível. No final do século XIX, o anatomista alemão Julius Wolff descobriu que os ossos ajustam-se às cargas que têm que suportar. Um decréscimo na carga leva à perda de material ósseo, enquanto um aumento dá origem a um ganho na sua espessura.

Então, não é surpresa saber que em microgravidade espacial os ossos degeneram-se, especialmente aqueles que normalmente suportam maiores cargas. Cosmonautas que passaram meio-ano no espaço perderam quase um-quarto do material nos ossos da canela, mesmo com exercícios intensivos. Embora experiências com embriões de galinha a bordo da ISS tenham estabelecido que a formação óssea continua em microgravidade, a velocidade de formação é ultrapassada pela perda.

O mais preocupante é que, ao contrário da perda muscular que estabiliza com o tempo, a perda óssea continua a um ritmo estável de 1-2% por cada mês sem gravidade. Durante uma missão de três anos a Marte, caso não exista um método de criar gravidade artificial, os viajantes espaciais podem perder cerca de 50% da sua massa óssea, o que tornaria extremamente difícil o seu regresso à Terra e às suas forças gravitacionais.

A perda óssea não é permanente. Até seis meses após o seu regresso à Terra, os cosmonautas que passaram meio-ano no espaço mostraram recuperação parcial de massa óssea. No entanto, mesmo após um ano de recuperação, pacientes que em experiências tinham ficado três meses numa cama (em repouso) não recuperaram toda a massa óssea perdida, embora tivessem recuperado os músculos da região gemelar muito mais cedo.

As agências espaciais terão que ser muito criativas no que respeita à questão de perda óssea durante os voos até Marte. Existem conceitos para naves com gravidade artificial, mas ninguém sabe com certeza o que terá que ser desenvolvido para evitar estes problemas. Por agora, criaturas sem ossos, como as alforrecas, têm maior capacidade biológica para fazer tais viagens e regressar em segurança à Terra após uma viagem de vários anos. Para nós, humanos, a gravidade (ou a ausência dela) é um problema.

A quase-impossibilidade de escapar para o espaço é apenas um dos muitos exemplos de como os nossos corpos são inseparáveis dos ambientes em que vivemos. Nas nossas ambições futuristas não nos podemos esquecer que a mente e o corpo estão ligados à Terra quase como através de um cordão umbilical.

Links:Microgravidade:Efeitos no corpo humano (Wikipedia)Medicina espacial (Wikipedia)Estação Espacial Internacional:WikipediaNASAESA

3 comentários:

  1. Perfeito. Uma matéria com uma didática simples e que traz informações científicas relevantes e extremamente curiosas. Nos faz filosofar sobre a ótica de como nossas vidas estão conectadas, de forma invisível, a elementos e ambientes. Com certeza poderíamos extrair desta matéria mais um bom roteiro para um filme de ficção científica de grande sucesso.
    Grato pela matéria bem elaborada.
    Egydio.

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  2. Excelente matéria. Sou fanático por sci fi desde adolescente e sempre imaginei como seria uma viagem real à Marte. Ano passado, li sobre o projeto Mars One de enviar a primeira tripulação com viagem somente de ida até Marte. Me questionei por que apenas de ida? Fui buscar mais informações. Li diversas matérias que se opuseram a tal idéia, dizendo-se que na verdade, essa viagem seria uma viagem suicida e que os tripulantes sobreviveriam em Marte por apenas uma semana ou pouco mais. Que mesmo em 2030, havendo ou não tal tecnologia, possibilitando uma viagem à Marte, seria inviável enviar seres humanos até lá para morrerem. Quis saber mais detalhes, e o que você postou me deu uma maior compreensão. Cara, teu blog está de parabéns! Li também outros posts e valeram a pena.

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