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A Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla inglês) é um laboratório espacial localizada na órbita da Terra, há cerca de 400 quilômetros de altitude. A nave está lá há 25 anos (algumas peças foram enviadas antes) e já recebe centenas de astronautas de diferentes países para estudar temas como engenharia, física, biologia e radiação. Mas como a ISS está voando há tanto tempo sem cair na Terra?
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A resposta é relativamente é simples: ela está constantemente caindo. Ela só nunca chegou a reentrar no nosso planeta porque frequentemente reajusta sua altura para equilibrar a perda de altitude com a velocidade na órbita. Vamos entender a fundo.
Estação Espacial Internacional está caindo
Para entender o funcionamento da Estação Espacial Internacional na órbita terrestre, temos que dar um passo atrás e entender a teoria gravitacional de Isaac Newton. A história mais conhecida sobre essa teoria é a maçã caindo na cabeça de Newton, que o fez descobrir a gravidade… mas esse foi só o ponto de partida.
A partir do entendimento da situação da maçã, o físico começou a aplicar suas hipóteses em outros casos. Um deles foi uma analogia com uma bala de canhão. Nesse caso, se uma bala for disparada para cima, voltará ao chão justamente por causa da gravidade. No entanto, Newton propôs uma analogia diferente: uma bala disparada horizontalmente do topo de uma montanha alta, onde o ar é rarefeito. Se a bala tiver velocidade suficiente e sua trajetória for igual à curvatura da Terra, ela continuaria caindo na direção da curva, mas não perderia altitude porque o planeta estaria se movendo nessa mesma direção. O fenômeno foi chamado de força centrípeta, em que a força é sempre direcionada para o centro da curvatura (e não necessariamente para baixo, como na gravidade).
Esse é um dos princípios que regem a Estação Espacial Internacional. Ela segue a mesma trajetória da Terra, criando um equilíbrio entre a força centrípeta e a força da gravidade. Ou seja, a ISS está caindo ao mesmo tempo que segue a Terra.
ISS depende de velocidade e altura
Os cálculos para manter a ISS na órbita são complexos e levam em conta altura, velocidade e resistência do ar ao redor, além da própria taxa de curva da Terra.
Colocando isso em números, o laboratório orbital está a uma altura de cerca de 400 quilômetros e viaja a 7,6 quilômetros por segundo. Essa velocidade é necessária para que a Estação Espacial Internacional continue orbitando na altura estabelecida e siga no mesmo ritmo da curvatura da Terra.
Nesse caso, se a ISS estivesse a uma altitude maior, poderia viajar a uma velocidade menor para acompanhar a órbita do nosso planeta. Já se estivesse em uma altura mais baixa do que 400 km, teria que se movimentar mais rapidamente para acompanhar o mesmo ritmo.
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Mesmo assim, a nave cai. Segundo o Space.com, a Estação está em uma região da atmosfera chamada termosfera. Apesar da densidade muito baixa das moléculas nessa camada, é o suficiente para criar arrasto e desacelerar o movimento, fazendo com que a ISS perca cerca de 100 metros de altitude por dia.
Ou seja, a Estação Espacial Internacional está constantemente caindo, mas, como o ritmo é baixo, é possível controlá-lo. A solução para que a nave não caia na Terra é que, em certa frequência de tempo, os motores e propulsores são acionados para levá-la de volta à altura original, de 400 km.
Estação Espacial Internacional vai cair um dia
A nave não pode seguir desassistida para sempre. Como falamos, ela perde altitude e constantemente precisa ser acionada para voltar à posição original. Mesmo assim, um dia ela precisará voltar a Terra – e esse dia não vai demorar.
O motivo é simples: a nave é antiga. A primeira peça, o módulo Zarya, foi enviada à órbita terrestre em novembro de 1998, há mais de 26 anos. O Olhar Digital relembrou essa história aqui. Mesmo o restante do laboratório é antigo, com mais de 20 anos sobrevivendo em condições extremas no espaço. Algumas, inclusive, estão começando a ranger.
Mas tem um problema: a Estação Espacial Internacional tem 109 metros de comprimento e 73 metros de altura, e deixá-la cair na Terra livremente seria catastrófico. Pensando nisso, agências espaciais têm um plano. O OD detalhou o planejamento da NASA aqui. Vamos a um resumo:
- A ISS vai ser propositalmente aposentada e desorbitada ao final desta década;
- Em 2030, um rebocador de naves espaciais atracará na carcaça na nave e aguardará a altitude cair de 400 quilômetros para cerca de 220 quilômetros, o que deve demorar entre 12 e 18 meses;
- Quando a Estação estiver na altura estipulada, o rebocador vai acionar seus motores e empurrar a ISS para baixo, até 150 quilômetros de altitude acima da Terra;
- Então, uma queima final do motor levará a nave até a mesosfera, uma camada da atmosfera densa, onde os meteoros queimam;
- Daí em diante, a ISS vai cair de forma planejada em uma região remota do Oceano Pacífico chamada “Cemitério de Naves Espaciais”.
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