Como a China reinventou a estação espacial!
Bem-vindos, exploradores do espaço e entusiastas da tecnologia, ao fascinante universo da estação espacial Tiangong! Neste vídeo, desvendaremos os intricados detalhes por trás da operação e expansão dessa maravilha da engenharia chinesa. Preparem-se para uma jornada pelos módulos multifuncionais e descubram os planos emocionantes que moldarão o futuro desta estação espacial.
A corrida espacial tem sido uma jornada fascinante, especialmente no que diz respeito às estações espaciais. Desde a década de 1970, temos colocado estações em órbita, mas o Tiang Gong representa um avanço notável, transcendendo o status quo que, até então, se assemelhava a um “submarino no espaço”. A primeira estação espacial, chamada Salyut, foi implantada em 1971 pelos soviéticos. Dois anos depois, a NASA superou isso com o Skylab, construído dentro do estágio superior oco do gigantesco foguete Saturno 5 Lua.
Em 1986, testemunhamos a implantação do primeiro módulo modular da estação espacial, denominada Mir pelos soviéticos. Levaria uma década para montar a estação Mir de sete módulos, solidificando a Rússia como líder no desenvolvimento espacial, mesmo com o colapso da União Soviética durante o projeto. Quando finalmente chegamos à Estação Espacial Internacional (ISS), notamos que compartilha muitas semelhanças com a Mir. Os russos, com décadas de experiência, desempenharam um papel significativo no design.
Então, ao observarmos a evolução de Salute para Skylab, Mir e, finalmente, a ISS, não percebemos uma enorme quantidade de progresso ou inovação no design. Se alguma coisa, o Skylab destaca-se como a estação espacial mais marcante do grupo, apresentando uma estética soviética que perdurou ao longo das décadas. A ISS, por sua vez, tem mais em comum com um submarino do que com a Starship Enterprise. Se olharmos para a ISS como uma versão 2.0, é evidente que a abordagem de design permaneceu consistente ao longo do tempo.
Agora, voltamos nossa atenção para o Tiangong da China, e a diferença é notável. Apesar de apenas cerca de 20 anos separarem a ISS do Tiangong, este último parece representar um século de progresso. É uma mudança de paradigma, uma evolução marcante no design das estações espaciais.
Atualmente, o Tiangong consiste em três módulos que formam uma estação em forma de T, com 55 metros de comprimento e 39 metros de largura, orbitando a aproximadamente 400 km acima da superfície da Terra. O módulo Tianhe é o principal módulo de comando, lançado pela primeira vez em abril de 2021. O módulo experimental Cen, adicionado em julho de 2022, serve como uma combinação de alojamento da tripulação, laboratório e câmara de descompressão. O módulo Menen, gêmeo do Wen, funciona exclusivamente como centro de pesquisa e espaço experimental, juntando-se à estação em novembro de 2022.
Em termos de construção, o ritmo é notavelmente rápido em comparação com a ISS, que levou a Rússia e a NASA dois anos apenas para tornar-se habitável e outros dez anos para alcançar a conclusão. Embora possa parecer que o Tiangong surgiu de repente, é, na verdade, a fase três de um plano que a China iniciou há nove anos, conhecido como Projeto 921. A fase um desse plano envolveu o desenvolvimento e lançamento de um foguete e nave espacial tripulada, a Longa Marcha 2F e a Shen Joo, respectivamente, lançadas pela primeira vez em 1999.
A fase dois envolveu práticas significativas, com Shen 7 marcando a primeira caminhada espacial chinesa em 2003. Posteriormente, a China começou a implantar módulos de teste, funcionando como estações espaciais em miniatura, permitindo que tripulações chinesas realizassem estadias prolongadas no espaço e praticassem manobras de acoplamento entre os módulos de teste e o Shen. Essa fase também viu o desenvolvimento contínuo de naves espaciais chinesas.
A China desenvolveu o Tianzhou, também conhecido como Celestial Ship, como um veículo de transporte de carga com uma capacidade de carga de 6.500 kg. Essa espaçonave foi projetada para ser compatível com o novo foguete Longa Marcha 7, que é um substituto moderno para o Longa Marcha 2F, lançado pela primeira vez em 2016. Atualmente, a terceira fase do plano espacial chinês envolve o desenvolvimento e a montagem do novo espaço, o Tiangong ou Palácio Celestial.
A motivação da China para criar sua própria estação espacial é multifacetada. Em parte, é impulsionada pelo desejo de ter uma presença própria no espaço, um ponto de encontro pessoal no cosmos. No entanto, também está relacionada ao fato de que a China foi banida da Estação Espacial Internacional (ISS) pelos Estados Unidos em 2011. Essa proibição, implementada por uma lei do Departamento de Defesa dos EUA, impede a NASA de colaborar de qualquer forma com a China. As razões por trás disso envolvem preocupações sobre direitos humanos, segurança nacional e receios de espionagem.
O interior do Tiangong é notavelmente espaçoso e aberto, apresentando um design moderno e minimalista, em contraste com a ISS. Os módulos do Tiangong têm um diâmetro externo quase idêntico ao da ISS, mas a diferença crucial está no volume interno disponível. Os módulos do Tiangong são mais longos e têm menos pontos de conexão, eliminando gargalos na estrutura. A tecnologia do Tiangong é mais moderna e compacta, permitindo a conexão sem fio de muitos sistemas, ao contrário da complexidade de cabos vista na ISS. Além disso, muitos componentes tecnológicos do Tiangong são ocultos atrás de painéis brancos lisos quando não estão em uso, proporcionando um visual limpo e moderno, seja por razões estéticas ou de funcionalidade.
O primeiro módulo do Tiangong foi lançado com sucesso em abril de 2021 e recebe o nome de “Tianhe”, que significa “Harmonia dos Céus”. Este módulo central, com um peso de 20 toneladas e um diâmetro máximo de 4,2 metros, é a espinha dorsal da estação espacial. Contém todos os elementos essenciais para o funcionamento da estação, suportando uma tripulação de três pessoas, incluindo propulsão por painéis solares, sistemas de suporte de vida, um braço robótico sofisticado e um nó de acoplamento com escotilha de acesso ao espaço.
O Tianhe possui três seções principais. Na extremidade menor, há um nó esférico multi-D com quatro portas, sendo uma delas permanentemente conectada ao módulo principal. A porta oposta serve como a principal porta de ancoragem da estação, onde a nave tripulada Shenzhou pode se acoplar. As portas laterais no nó multi-D são pontos de acoplamento para laboratórios de pesquisa adicionais. A porta inferior no nó serve como uma segunda porta de ancoragem da tripulação, usada durante transferências de tripulação quando dois grupos de três tripulantes estão presentes simultaneamente. A porta superior é uma escotilha usada para caminhadas espaciais.
Movendo-se para a seção cilíndrica estreita do Tianhe, encontramos o alojamento da tripulação, equipado com beliches individuais para os três membros da tripulação, além de instalações essenciais, como o banheiro espacial. Na extremidade mais larga do módulo principal, há uma área de trabalho com três racks experimentais, e a seção de propulsão da estação, responsável pelo controle orbital.
O Tianhe também suporta o principal braço robótico da estação, com 10 metros de comprimento. Embora um pouco mais curto que o braço canadense em operação na ISS, ele possui capacidades similares e a possibilidade de expansão.
Em 24 de julho de 2022, a China lançou com sucesso o módulo de laboratório de pesquisa Wenchang (WCN) para o Tiangong. O nome “Wenchang” se traduz como “Busca Celestial”. Este módulo, com peso de 20 toneladas, foi implantado pelo foguete Longa Marcha 5B, o primeiro lançador espacial de carga pesada da China, responsável por posicionar os três módulos do Tiangong em órbita a 400 km de altitude.
A configuração do projeto do foguete é realmente interessante. Este foguete utiliza combustível de hidrogênio no estágio central, que queima em chamas e está conectado a quatro boosters laterais abastecidos com querosene RP-1. Essa combinação faz com que o foguete Longa Marcha 5B seja o terceiro foguete mais poderoso em serviço atualmente, ficando atrás apenas do Falcon Heavy e do Delta 4 Heavy.
O processo utilizado por este foguete para colocar cargas úteis de 20 toneladas em órbita é único e, de certa forma, controverso. Após atingir cerca de 100 km de altitude, os quatro boosters laterais se desprendem, enquanto o motor central auxiliar continua a queimar. Ao contrário dos foguetes típicos, onde ocorre uma separação completa da seção inferior, o Longa Marcha 5B mantém o núcleo motor principal intacto. Os motores de reforço principal continuam a impulsionar o módulo até o ponto de inserção orbital, antes de finalmente se separar.
O destaque aqui é que a maior parte da estrutura do foguete permanece em órbita, não caindo imediatamente de volta à Terra. Isso significa que não será simplesmente descartado no oceano como é comum. Em vez disso, circulará ao redor da Terra por alguns dias, perdendo gradualmente altitude até ser puxado de volta para a atmosfera. Isso contrasta com a prática usual de foguetes que se desintegram ao reentrar na atmosfera.
O módulo Wen, lançado em 24 de julho de 2022, serve a uma dupla finalidade na estação espacial. Além de fornecer mais três dormitórios para tripulantes, aumentando a capacidade total da estação para seis pessoas, o módulo também oferece espaço para uma variedade de experimentos científicos. Ele abriga dois painéis solares gigantes, cada um com uma envergadura de 55 metros de ponta a ponta. Esses painéis solares utilizam células solares de última geração, que são super finas e flexíveis para maximizar a quantidade de área de superfície que podem cobrir.
Os painéis solares do módulo Wen são extremamente eficientes, gerando cerca de 7 kilowatts de eletricidade para a estação. Dentro do Wen, existem quatro espaços de rack experimentais dedicados a projetos de pesquisa em biotecnologia e variáveis nas ciências da vida, com foco nos efeitos da gravidade.
Na extremidade menor do módulo Wen, há espaço para experimentos externos, uma seção onde podem ser anexados nós ao casco externo da estação para coletar dados. A tripulação pode acessar esses pontos de fixação externos através da eclusa de ar e da escotilha no Wen. Esta área também serve como o principal bloqueio de ar para caminhadas espaciais, permitindo que a tripulação acesse os pontos de fixação externos usando um braço robótico secundário chamado “Goen”. Este braço de 5 metros de comprimento pode se mover pela estação e operar de diferentes locais, agarrando-se aos pontos de fixação e movendo-se como uma espécie de lagarta robótica. O Goen pode se unir ao braço principal para formar um braço robótico longo de 15 metros, correspondendo em tamanho e capacidade ao braço 2 do Canadá na Estação Espacial Internacional (ISS).
A terceira e última peça do quebra-cabeça é o módulo Menan, ou Celestial Dream, um laboratório de pesquisa que chegou à estação em outubro de 2022. Semelhante ao Wen, o Menan oferece espaço para experimentos adicionais, mas sem dormitórios para a tripulação. Possui sua própria câmara de ar que serve como um segundo porto de carga, além de um conjunto de painéis solares idêntico ao do Wen. A adição do Menan energizou totalmente a estação, trazendo-a para sua máxima funcionalidade.
Além desses módulos, há o Telescópio Espacial Chinês em desenvolvimento. Embora não esteja fisicamente conectado ao Tiangong, ele orbitará próximo à estação. Este telescópio terá capacidades semelhantes ao Telescópio Espacial Hubble e poderá se acoplar ao Tiangong para manutenção e atualizações, algo que não é facilmente possível com o Hubble ou o futuro Telescópio Espacial James Webb.
Há também notícias de que a China está considerando outra expansão para o Tiangong, discutida em uma recente reunião do Congresso Astronáutico Internacional.
As autoridades chinesas revelaram planos para expandir a estação Tiangong de três módulos para seis. A China planeja lançar um novo módulo de expansão multifuncional nos próximos anos, e acredita-se que módulos adicionais começarão a se unir à estação em cerca de quatro anos. Embora haja um número limitado de projetos de pesquisa internacional em colaboração com o Escritório dos Estados Unidos para Assuntos do Espaço Sideral e a Agência Espacial Europeia, a expansão futura pode abrir caminho para mais colaborações.
Atualmente, devido ao tamanho relativamente pequeno da estação Tiangong, a presença de membros da tripulação internacional é limitada. No entanto, com a expansão planejada, há esperanças de que a estação possa se tornar um local mais acessível para pesquisas internacionais e, possivelmente, visitas de tripulações de diferentes países.
É importante notar que as restrições políticas existentes impedem a colaboração direta entre astronautas chineses e americanos devido a questões de segurança e política. Essas restrições, que funcionam nos dois sentidos, impedem astronautas americanos de participar da estação espacial chinesa e vice-versa. Espera-se que, no futuro, as tensões políticas globais diminuam, permitindo maior cooperação entre países no espaço.
Dada a situação atual e as tensões geopolíticas em torno de Taiwan, a perspectiva de uma colaboração global harmoniosa no espaço pode parecer distante. No entanto, espera-se que, com o tempo, as condições possam melhorar, proporcionando um ambiente propício para a colaboração internacional no campo da exploração espacial.
E assim concluímos nossa incrível viagem pelo Tiangong, um símbolo do avanço científico e da exploração espacial. Se este mergulho nas complexidades da estação espacial chinesa cativou sua curiosidade, não deixe de deixar seu like e inscrever-se no canal Money Sapiens para ficar atualizado sobre as últimas novidades do cosmos e da tecnologia. Juntos, continuemos a explorar os mistérios do universo. Obrigado pela companhia, e até a próxima jornada!