La normalisation des noms de lieu

transporte de seres humanos à órbita terrestre ou a localidades mais distantes e que, ao mesmo tempo, oferecessem proteção à inospitalidade do espaço sideral. O meio ambiente espacial inclui condições como o vácuo, a microgravidade, temperaturas extremas e radiações que o tornam inviável para os seres vivos que habitam o planeta Terra. No espaço, a vida pode

sobreviver apenas amparada por tecnologias de suporte e equipamentos de apoio como cabines pressurizadas e isoladas, trajes espaciais e proteção contra radiações. O sideral faz da tecnologia uma exigência vital. No espaço, sem tecnologia não há vida.

Além de vencer as limitações impostas à vida pelo ambiente espacial, as missões tripuladas devem se preocupar em suprir as necessidades fisiológicas básicas dos organismos para que se mantenham vivos. Enquanto na Terra tais necessidades seriam supridas pela biosfera que basicamente fornece oxigênio, água potável e alimentos e ainda providencia a remoção dos resíduos produzidos durante o metabolismo realizado pelos seres vivos e proteção contra radiações nocivas, no ambiente de uma nave espacial todos estes suprimentos devem ser fornecidos e as substâncias tóxicas resultantes do metabolismo devem ser tratadas ou descartadas.

As missões tripuladas realizadas até hoje, mesmo as que implicaram maior permanência de seres humanos nas estações espaciais, caracterizam-se por comporem um “sistema simples aberto” (Clément, 2005). Isto significa que todos os suprimentos necessários (ou sua maior parte) de água, ar e alimento para a manutenção da tripulação são calculados e enviados da Terra. Obedecendo a esta mesma lógica, os resíduos produzidos são recolhidos e selecionados para depois serem tratados ou armazenados para retornarem à Terra ou serem incinerados na sua reentrada da atmosfera.

Para missões que envolveriam a construção de bases lunares ou colônias em Marte haveria a necessidade de elaboração de sistemas fechados. Estes sistemas são recomendados quando se tornaria extremamente custoso, ineficaz ou logisticamente impossível o reabastecimento dos suprimentos necessários para a manutenção da tripulação. Nos sistemas fechados há a necessidade de se reciclar todos os elementos, inclusive recorrendo à produção de complexos sistemas biológicos para a produção de alimentos e para a decomposição de matérias. Mesmo em uma viagem à Marte, cuja duração seria de em média 500 dias, haveria a necessidade de se elaborar sistemas que aproveitassem ao máximo a reciclagem dos elementos.

Após as experiências com animais em voos suborbitais de mísseis demonstrarem ser possível a sobrevivência no espaço, engenheiros e cientistas se empenharam para desenvolver tecnologias de suporte à vida para as naves espaciais. Nos Estados Unidos e na União Soviética, iniciativas neste sentido ocorreram de forma simultânea, impulsionadas pela entrada das missões tripuladas na corrida espacial.

As primeiras cápsulas espaciais projetadas para o envio de homens à órbita foram previamente testadas com animais (cães e macacos) a bordo. Elas foram desenvolvidas e testadas nos Estados Unidos e na União Soviética entre 1959 e 1960 para a utilização em voos tripulados com seres humanos de 1961 a 1963.

O Opytnoe Konstructorskoe Byuro-1 (OKB -1), que em português significa Departamento de Desenvolvimento de Projetos, comandado pelo chefe do programa espacial da União Soviética, Sergei Pavlovich Korolev, foi o responsável pela construção das cápsulas Vostok, utilizadas pelo primeiro programa soviético de voos tripulados, o programa Vostok. Este programa compreendeu seis missões tripuladas de 1961 a 1963, acumulando 15 dias, 2 horas e 22 minutos de permanência humana no espaço. Embora a mais longa das missões Vostok tenha durado quase cinco dias, a cápsula foi projetada para manter um cosmonauta por até 10 dias no espaço.

A cápsula Vostok foi responsável pelo voo de Yuri Gagarin, em 12 de abril de 1961, que permaneceu em órbita por 89 minutos. Na última missão realizada com este modelo de cápsula, a Vostok 6, em 16 de junho de 1963, os soviéticos enviaram ao espaço a primeira mulher, a cosmonauta Valentina Vladimirovna Tereshokova, que permaneceu em órbita por três dias. Durante quase todo o voo, Valetina sofreu de náuseas, vômitos e dores, o chamado “mal do espaço”, que já havia acometido o cosmonauta Guerman durante a missão Vostok 2, realizada em agosto de 1961. Os voos destas primeiras cápsulas soviéticas eram totalmente automáticos e controlados da Terra. A escolha por voos automáticos foi uma precaução

tomada pois embora os testes com animais houvessem mostrado que as viagens espaciais não afetariam as capacidades humanas, não se tinha certeza da reação humana a um voo espacial.

A nave Vostok, pesando 4,8 toneladas, era revestida por um material capaz de suportar as altas temperaturas e composta por dois módulos: a cápsula pressurizada de reentrada, em formato esférico com 6 m3_{, a qual abrigava apenas um cosmonauta em 1,6 m}3_{, instrumentos e}

o sistema de salvamento; e o módulo de serviço, na forma de um cone, onde ficavam retrofoguetes para a reentrada, antenas e o reservatório de combustível. O sistema de suporte à vida a bordo da cápsula mantinha a temperatura constante e garantia o fornecimento de oxigênio e a retirada de CO2 e vapor d’água. O cosmonauta realizava o voo trajando uma roupa espacial que pesava 11,5 kg, sendo 3,6 kg do capacete, que sozinho funcionava como um sistema de suporte à vida independente do sistema da nave. Como também faziam os estadunidenses, o cosmonauta tinha suas funções vitais monitoradas por telemetria, com os sinais enviados para a central de controle na Terra. Após a reentrada na atmosfera, por medida de segurança, o cosmonauta era automaticamente ejetado da cápsula a uma altitude de 7 km da superfície terrestre, pousando em terra com a ajuda de um paraquedas, enquanto a cápsula também possuía o seu próprio paraquedas. Ao contrário das cápsulas estadunidenses que caiam no mar, as soviéticas desciam em terra firme.

Nos Estados Unidos, o Projeto Mercury, executado pela NASA também no período de 1961 a 1963, realizou mais de 15 testes não tripulados antes de enviar primatas nas cápsulas, para então terem início os voos tripulados por humanos. Um total de seis voos tripulados acumularam o tempo de permanência no espaço de 2 dias, 5 horas e 55 minutos. Com as cápsulas Mercury, os EUA realizaram os seus primeiros voos: o suborbital, com Alan Shepard, em 05 de maio de 1961, e o orbital com John Glenn, em 20 de fevereiro de 1962.

Revestida ao fundo por material composto por uma liga de níquel capaz de suportar altas temperaturas e lateralmente por liga de alumínio e várias camadas de fibra de vidro, a cápsula Mercury tinha um formato de cone pesando 1,5 toneladas e possuía o volume habitável de

1,7 m3_{, comportando apenas um tripulante. A maior parte da cápsula era dedicada ao}

compartimento da tripulação, inteiramente pressurizado, com atmosfera de oxigênio a 100%. Nele, o astronauta trajando vestimentas espaciais e capacete permanecia atado a um assento, tendo à sua frente a mesa de controle e ao lado de sua cabeça um reservatório de água. O traje espacial possuía tubos de entrada e saída de ar ligados umbilicalmente ao sistema de controle ambiental da cápsula. Abaixo do assento, localizava-se o sistema de controle ambiental que, além de fornecer oxigênio e regular a temperatura, retirava do ambiente o CO2 e os vapores de água. Este sistema também coletava a urina, que ficava armazenada em bolsas junto ao corpo do tripulante. Biosensores eram colados ao corpo do astronauta para o monitoramento de seu estado fisiológico durante o voo. Eles registravam informações sobre batimentos cardíacos, temperatura corporal, frequência respiratória e pressão sanguínea transmitidos por telemetria à central de controle dos voos na Terra.

gemini e voskhod

Na sequência destes primeiros laboratórios de permanência da vida humana no espaço, estadunidenses e soviéticos investiram no desenvolvimento de outros dois programas espaciais já com vistas a tornar possível viagens à Lua. Enquanto os estadunidenses se concentraram no desenvolvimento do Projeto Gemini, realizado de 1963 a 1966, os soviéticos se empenharam no projeto Voskhod, executado em 1964 e 1965.

Para as duas chamadas superpotências espaciais, estes projetos tinham como objetivo aprimorar suas naves para permitir a realização de atividades extra-veiculares como as caminhadas espaciais, manobras orbitais com o acoplamento de naves e avançar nos estudos sobre os efeitos do ambiente espacial para o ser humano.

As naves Gemini e Voskhod seguiam o modelo das que as precederam, porém comportavam, respectivamente, dois e até três astro/cosmonautas. A Gemini pesava 3,8 toneladas, com um espaço interno de 2,5 m3_{, enquanto a Voskhod tinha 5,6 toneladas, sendo}

que a área disponível para a tripulação era a de uma esfera com área interna de 6 m3 _{e espaço}

habitável de 1,6 m3_{, igual ao da cápsula soviética anterior.}

O Programa Voskhod contou com apenas duas missões, realizadas em 1964 e 1965. A Voskhod 1 foi a primeira que levou mais do que uma pessoa para o espaço, com uma tripulação de três cosmonautas que não dispunham de trajes espaciais e nem de assentos ejetáveis. A cápsula possuía um sistema em circuito fechado de televisão para o registro da missão. A tripulação aterrissava na Terra dentro da cápsula, que tinha sua velocidade de reentrada freada por uma série de paraquedas que se abriam e o uso de retrofoguetes.

A nave Voskhod 2, projetada para uma tripulação de dois cosmonautas, também marcou a história da exploração espacial: foi modificada para incluir uma escotilha, pela qual o cosmonauta Alexei Leonov, vestido com traje espacial, saiu para fazer a primeira caminhada no espaço, em março de 1965, enquanto o seu companheiro de tripulação Pavel Belyayev, permaneceu na nave. A Vostok não podia ter sua cabine despressurizada, como ocorria com a Gemini. Para permitir a saída do cosmonauta, construiu-se uma câmara inflável de borracha, ao lado da cabine e presa à escotilha, que servia de passagem entre o interior e o exterior. Após a caminhada de 10 minutos no espaço ligado à espaçonave apenas por um cordão umbilical, Leonov teve dificuldade para reentrar na nave, pois, uma vez inflado no exterior da nave, seu traje espacial impediu sua passagem pela escotilha. Isso exigiu que o cosmonauta esvaziasse um pouco do ar de seu traje para conseguir retornar ao interior da nave. Os voos realizados pelas missões Voskhod 1 e 2 somaram 2 dias, 2 horas e 19 minutos.

Do lado estadunidense, o Programa Gemini foi responsável pela realização de 10 missões tripuladas, entre 1965 e 1966, que acumularam 40 dias, 9 horas e 51 minutos de permanência humana no espaço. Este programa foi concebido com o objetivo de preparar e testar tecnologias e procedimentos que seriam posteriormente empregados nas missões tripuladas à Lua para concretizar o desafio lançado em 1961 por Kennedy de levar o homem ao satélite natural da Terra antes do final da década. Neste sentido, a nave Gemini, projetada a

partir da Mercury, também tem formato de sino, mas, com uma área habitável maior, foi elaborada para receber uma tripulação de dois astronautas. A dupla deveria trabalhar em conjunto para efetuar manobras de acoplamento a outras naves e atividades extraveiculares.

Com o Programa Gemini, os Estados Unidos efetuaram a sua primeira caminhada espacial, três meses após o pioneiro feito soviético. Durante a missão Gemini IV, o astronauta Edward White, portando traje espacial, saiu da nave para andar na órbita terrestre durante 21 minutos. A realização de atividades extraveiculares exigia a despressurização total da nave, o que obrigava os dois astronautas a trajarem roupas espaciais. Outras atividades extraveiculares foram realizadas pelo programa para ajudar na acoplagem ao módulo Avena, lançado ao espaço para treinamentos, e para mostrar que os astronautas poderiam trabalhar no exterior da nave, como ocorreu na última missão Gemini, a 12, em que o astronauta Edwin Eugenne “Buzz”, que anos mais tarde comporia a missão que pousou na Lua, realizou cinco horas de atividades extraveiculares. Ainda em relação às atividades previstas pelo programa Gemini, os astronautas levaram consigo câmeras fotográficas para registrar fotos do espaço e da Terra, fotos estas que despertariam o interesse pela criação de satélites de sensoriamento remoto (Ver Capítulo 4).

Desde a primeira missão tripulada do programa, a Gemini 3, foram realizados testes de manobras em órbita usando propulsores. Um módulo havia sido colocado em órbita, o Agena, para que os astronautas treinassem aproximações e efetuassem acoplagens a ele. Para auxiliar a tripulação nestas manobras foi instalado um computador de bordo que, além de auxiliar na movimentação em órbita, permitia a programação automática da reentrada a partir da nave, que deixava de depender exclusivamente do controle em solo para efetuar este procedimento.

Outro detalhe técnico aprimorado para as viagens à Lua pelo programa Gemini foi a instalação de novas baterias que permitiram aumentar a permanência em órbita a partir da Gemini 5, que ficou 8 dias em órbita. Na Gemini 7, os astronautas ficaram 14 dias em órbita, batendo o recorde de permanência no espaço. O esforço neste sentido também atendia à necessidade de realização de experiências para verificar a performance do corpo humano a períodos prolongados

de microgravidade. Também foram realizadas pesquisas sobre o ambiente espacial com relações à radiação, ao campo magnético, a coleta de poeira cósmica e de micrometeoritos.

a caminho da Lua

A viagem à Lua exigiu novos foguetes, naves e módulos espaciais para alunar na superfície do satélite natural, pois a estratégia adotada por estadunidenses e soviéticos descartava a realização de uma viagem direta. Os estadunidenses conseguiram chegar lá e os soviéticos, depois do fracasso de seu programa de missões tripuladas lunares, por mais de 20 anos negaram que haviam intenções de mandar cosmonautas ao satélite natural da Terra.

Os projetos dos Estados Unidos e da União Soviética preocuparam-se em desenvolver foguetes mais potentes, capazes de levar ao espaço cargas mais pesadas, novas naves (as cápsulas Apollo e Zond) e módulos para pousar na Lua. O projeto adotado pelos estadunidenses foi de lançar um foguete que colocasse na órbita terrestre a nave Apollo, composta por um Módulo de Comando e de Serviços, acoplado ao Módulo Lunar. Uma vez na órbita terrestre, a nave, dotada de motores de orientação, rumaria para a órbita lunar, onde o Módulo Lunar se desprenderia e faria a sua descida para a superfície da Lua. No retorno, uma parte do Módulo Lunar (o Módulo de Ascensão) conduziria os astronautas de volta e se acoplaria ao Módulo de Comando e de Serviço, na órbita da Lua. Depois, a nave Apollo rumaria à órbita terrestre para retornar à Terra.

A estratégia adotada pelos soviéticos, dentro do programa Lunar N1, era muito semelhante a dos estadunidenses e envolveu o desenvolvimento da nave Zond, uma modificação da nave Soyuz para a missão à Lua e do módulo lunar Lunniy Korabl. Vários fatores impediram que o programa de expedição lunar soviético se realizasse. Dentre eles estão a morte do chefe do programa espacial soviético, Serguei Korolev, em 1966, uma série de quatro explosões do foguete N1, projetado especialmente para esta missão e, por fim, o desastre da nave Soyuz-1 que, em abril de 1967, chocou-se contra o solo depois de seu

paraquedas principal não ter se aberto durante a reentrada na Terra, levando à morte do primeiro cosmonauta em missão. Embora o projeto de exploração lunar tripulado tenha sido cancelado pela União Soviética em 1972, as naves Soyuz serviram de base para a criação da primeira estação espacial permanente na órbita terrestre e são utilizadas até hoje para o transporte de tripulação para a Estação Espacial Internacional.

As naves Soyuz foram concebidas para o programa de mesmo nome, realizado de 1967 a 1976, acumulando 97 dias de tempo de voo. Assim como no caso estadunidense, este programa deveria treinar o acoplamento de naves em órbita como parte do treinamento do voo à Lua. Durante este período, foram elaborados três modelos de naves com capacidade para três astronautas. Pesando 7 toneladas, a Soyus possuía três módulos, totalizando 9 m3 _de

volume habitável e dois painéis solares para o fornecimento de energia. O acidente, em 1967, com a nave na primeira missão Soyus causou um atraso de 18 meses ao programa. A primeira acoplagem em órbita entre duas naves Soyus ocorreu apenas em janeiro de 1969. Nos anos 1970, a nave foi aperfeiçoada para se acoplar às estações espaciais Salyut. Em 1975, o clima de détente chegou ao espaço e a missão Soyuz 19 destinou-se ao acoplamento da nave Soyuz a uma nave Apollo, mostrando a intenção das superpotências ampliarem suas relações diplomáticas e conviverem pacificamente no espaço.

O projeto Apollo durou de 1961 a 1972, tendo como ápice a aterrissagem do homem na Lua, ocorrida em 20 de julho de 1969, com a missão Apollo 11. Ao todo, foram 11 voos tripulados, com seis pousos na Lua, totalizando um tempo de voo de aproximadamente 107 dias. A nave Apollo era maior que as naves Mercury e Gemini, assim como também era mais potente o foguete que a colocou em órbita, o Saturno, com seus 110 metros de altura. Com capacidade para uma tripulação de três astronautas, a nave pesava mais de 45 toneladas, sendo 15 toneladas do Modulo Lunar.

Os astronautas eram transportados no Módulo de Comando, de formato cônico, com um volume habitável de 6 m3_{, inteiramente pressurizado. Ao Módulo de Comando estava}

anexado o Módulo de Serviço, de formato cilíndrico, que comportava os sistemas de propulsão da nave, combustível e equipamentos necessários para a sobrevivência no espaço, dentre eles os sistemas reguladores da temperatura dos aparelhos e motores e também o de controle ambiental e suporte à vida.

O Módulo Lunar (Figura 7), por sua vez, era composto por dois módulos: um de descida e outro de ascensão. Neste último estava a cabine pressurizada que podia abrigar dois astronautas, com um volume habitável de 6,65 m3_{. No módulo de ascensão estavam alocados}

os sistemas de controle ambiental e de comunicação. O sistema de controle ambiental do Módulo Lunar era responsável por fornecer as condições de habitabilidade vitais para os astronautas, como o suprimento de oxigênio, filtragem do CO2, regulação da temperatura,

resfriamento dos equipamentos, pressurização e despressurização da cabine, fornecimento de água potável (para hidratar os alimentos) e garantir água e oxigênio para o Sistema de Sobrevivência Portátil, utilizado pelos astronautas durante as saídas extraveiculares.

Fonte: NASA Figura 7. Astronauta da tripulação da Apollo 11 caminha no solo lunar em direção ao Módulo Lunar (1969).

Com o fim da missão Apollo, graças à qual os Estados Unidos conseguiram recuperar seu prestígio de potência tecnológica, houve uma grande expectativa quanto às próximas missões espaciais. A NASA tinha planos para a realização de voos tripulados a Marte, construir uma base na Lua, criar um ônibus espacial... Entretanto, estas missões foram consideradas muito caras para os Estados Unidos que, desde o início dos anos 1970, passaram a cortar sucessivamente os orçamentos destinados à NASA.

estações espaciais e missões de longa duração

Depois da Lua, em vez de buscar destinos mais distantes, estadunidenses e soviéticos concentraram-se em ocupar a órbita terrestre de forma permanente, mediante a construção de estações espaciais. Esta nova fase da exploração espacial permitiu grandes avanços no conhecimento dos efeitos da exposição do corpo humano e de outras formas de vida ao ambiente espacial, ao mesmo tempo em que se sofisticaram as tecnologias para garantir a sobrevivência do homem no espaço.

Em 1971, os soviéticos colocaram em órbita a sua primeira estação espacial, a Salyut- 1. Entre 1971 e 1986, oito estações espaciais foram lançadas pelo foguete Proton. A primeira delas permaneceu 175 dias em órbita e a última, lançada em 1982, mais de 3 mil dias, reentrando na atmosfera terrestre em fevereiro de 1991. Destas oito estações, três foram utilizadas com objetivos militares, empregadas para sensoriamento remoto e reconhecimento fotográfico, como faziam os satélites espiões.

As estações Salyut tinham cada uma massa de 19 toneladas, com um espaço habitável de 100 m3_{, com capacidade de acolher permanentemente uma tripulação de três cosmonautas.}

Eram formadas por quatro cilindros com diferentes diâmetros, sendo o maior de 4 metros, que unidos formavam um conjunto de 16 metros de comprimento. Elas eram dotadas de sistemas de controle ambiental e painéis solares que lhes forneciam energia elétrica. Seus primeiros modelos permitiam o acoplamento de apenas uma nave Soyuz em uma de suas extremidades. A partir da

Salyut-6, duas naves poderiam ser acopladas, sendo utilizadas tanto para a troca de tripulação quanto para reabastecimento de carga também feito por meio das naves automáticas Progress.

A bordo de suas estações espaciais, os soviéticos realizaram missões com permanência humana cada vez mais longas. Na Salyut-1, o tempo de permanência humana foi de 23 dias, um recorde para a época. Na Salyut-7 a permanência humana estendeu-se para 816 dias, sendo que no ano de 1984 apenas uma tripulação de três cosmonautas bateu o recorde de permanência no espaço, passando 236 dias no interior da estação. Nessas estações teve início