Matéria Especial: A Estação Espacial Internacional – o que você sabe sobre ela?

Sobre a estação

A Estação Espacial Internacional (“International Space Station” ou simplesmente ISS) é um laboratório espacial atualmente em construção. A montagem em órbita da EEI começou em 1998 e a estação encontra-se em uma órbita baixa (entre 340 km e 353 km) que possibilita ser vista da Terra a olho nu. Viajando a uma velocidade média de 27 700 km/h, a Estação completa 15,77 órbitas por dia. Na continuidade das operações da Mir russa, do Skylab dos Estados Unidos, e do planejado Columbus europeu, a Estação Espacial Internacional representa a permanência humana no espaço e tem sido mantida com tripulações de número não inferior a dois elementos desde 2 de Novembro de 2000. A cada rendição da tripulação, a estação comporta ambas equipes (em andamento e a próxima), bem como um ou mais visitantes.

A ISS envolve diversos programas espaciais, sendo um projeto conjunto da Agência Espacial Canadense (CSA/ASC), Agência Espacial Europeia (ESA), Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (宇宙航空研究 ou JAXA), Agência Espacial Federal Russa (ROSKOSMOS) e Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) dos Estados Unidos da América.

A estação espacial encontra-se em órbita em torno da Terra a uma altitude de aproximadamente 360 quilómetros, uma órbita tipicamente designada de órbita terrestre baixa (na verdade, a altitude varia ao longo do tempo em vários quilómetros devido ao arrastamento atmosférico e reposição). A estação perde, em média, 100 metros de altitude por dia e orbita a Terra num período de cerca de 92 minutos. Em 27 de Junho de 2008 (às 01:01 UTC) completou 55 000 órbitas desde o lançamento do módulo Zarya.

Partes da estação

A primeira secção da EEI foi colocada em órbita em 1998 e mais duas partes foram adicionadas antes do envio da primeira tripulação, que chegou à estação a 2 de Novembro de 2000 e consistia do astronauta norte-americano William Shepherd e de dois cosmonautas russos, Yuri Gidzenko e Sergei Krikalev. Nesta época foi decidido designar a estação espacial de “Alpha”, embora o uso do nome estivesse restrito à missão.

Após quase uma década de montagem, a configuração da estação (em junho/2008) contava com uma massa de 300 214 kg e 358 metros cúbicos de espaço habitável. Para chegar a essa configuração foram necessárias 26 missões norte-americanas do ônibus espacial e 48 missões russas. Destas últimas, 16 foram tripuladas e 32 não tripuladas. A construção também necessitou de 112 caminhadas no espaço, 28 das quais a partir do ônibus espacial e 84 a partir da própria ISS. No total, o tempo utilizado nessas caminhadas no espaço foi de 706 horas. Nesse processo também foram necessárias a realização de 18 000 refeições.[2]

Suprimento de energia elétrica

A fonte de energia elétrica da EEI é o sol: luz é convertida em eletricidade através de painéis solares. Antes do voo de montagem 4A (missão do ônibus espacial STS-97, 30 de Novembro de 2000) a única fonte de energia eram os painéis solares dos módulos russos Zarya e Zvezda. O segmento russo da estação usa um sistema de 28 Volts igual ao do ônibus espacial. No resto da estação a eletricidade é obtida através de painéis solares anexados as extremidades de sua estrutura modular (ISS Main Truss Structure) a uma tensão que varia entre 130 a 180 Volts. A energia é estabilizada e distribuída a 160 Volts e então convertida para 124 volts. A energia pode ser trocada entre os dois segmentos da estação usando conversores, isto é essencial desde o cancelamento da Plataforma Russa de Ciência e Energia. O segmento russo dependerá dos painéis solares norte-americanos para suprir sua demanda de energia elétrica.

Os painéis solares normalmente rastreiam o sol para maximizar a sua performance. Cada painel tem uma área de aproximadamente 375 m² e 58 metros (190 pés) de comprimento. Em sua configuração completa, os painéis solares rastreiam o sol durante cada órbita ao redor da Terra rotacionando seu rotor alfa no sentido vertical em relação a estação, enquanto o rotor beta ajusta seu ângulo do sol a partir do plano orbital da estação em relação a Terra. No entanto, antes que a estrutura modular estivesse montada, os painéis estavam temporariamente em posição perpendicular em suma orientação final, e nessa configuração, o rotor beta era usado como o principal rastreador do sol. Outra ligeiramente diferente opção de rastreamento, o modo Planador Noturno, pode ser usado para reduzir o ligeiramente o arrasto da estação alinhando os painéis solares no limite do vetor de velocidade.

Suporte à vida – tem ar? Água?

O Sistema de Suporte À Vida e Controle Ambiental (ECLSS – Environmental Control and Life Support System) provê ou controla elementos como pressão atmosférica, nível de oxigênio, água, extinção de incêndios, além de outras coisas. O sistema Elektron gera o oxigênio a que circula a bordo da estação. A mais alta prioridade para o sistema de suporte a vida é a manutenção de uma atmosfera estável dentro da Estação, mas o sistema também coleta, processa e armazena lixo e água produzida e usada pela tripulação. Por exemplo, o sistema recicla fluidos do banheiro, chuveiro, urina e condensação. Filtros de carvão ativado são os primeiros métodos para remoção de produtos do metabolismo humano no ar.

Controle de altitude – como é que fica lá em cima?

A Estação Espacial Internacional é mantida em órbita numa altitude limite mínima e máxima de 278 a 460 km. Normalmente o limite máximo é de 425 km para permitir manobras de encontros para espaçonaves Soyuz. Devido a Estação estar em constante queda por causa do arrasto atmosférico e queda do efeito de gravidade, ela precisa ser impulsionada para altitudes mais elevadas várias vezes durante o ano. Um gráfico de altitude sobre o tempo mostra que a Estação cai a uma razão de 2,5 km por mês. O impulso pode ser feito por dois foguetes do módulo Zvezda, por um ônibus espacial docado, por uma espaçonave Progress ou pelo Veículo de Transferência Automático (ATV) da ESA e leva aproximadamente duas órbitas (três horas) em cada impulso para vários quilômetros acima. Enquanto em construção é relativamente fácil voar grandes cargas para a Estação Espacial. Normalmente após o lançamento, uma espaçonave requer dois dias para realizar a manobra de aproximação e atracamento.

O que pode ser visto de lá!?

A ISS é um grande laboratório de pesquisas, e de quebra um magnífico “mirante espacial” de onde são vistas as mais belas imagens da Terra, Lua e Espaço. Veja a seguir algumas das imagens mais incríveis feitas da estação:

É possível ver a Estação da Terra? Como?

A ISS orbita em torno da Terra a uma distância de aproximadamente 400 km. Embora pareça longe, ela pode ser vista a olho nu da Terra em noites de céu limpo. Quando visível, a ISS parece uma estrela cadente a mover-se no céu. O melhor momento para observá-la é logo depois do pôr-do-sol ou um pouco antes do alvorecer. Nessas ocasiões, nós, observadores, estamos na sombra da Terra e está escuro à nossa volta, enquanto que a ISS, sobrevoando-nos a grande altitude, está ainda a ser iluminada pelo Sol.

Embora a ISS siga sempre a mesma órbita à volta da Terra, a Estação Espacial nem sempre passa pelos mesmos pontos todas as vezes. Isto ocorre porque a Terra também roda em torno do seu próprio eixo, completando uma volta a cada 24 horas. Sempre que a ISS atinge o mesmo ponto na sua órbita, a Terra rodou, posicionando outro local sob a Estação Espacial.

Explicação:
(A) O mapa-múndi (a parte sombreada indica onde é noite no momento).
(B) A Estação Espacial Internacional; o centro representa as suas latitude e longitude actuais.
(C) A linha azul marca o trajecto do vôo da Estação Espacial Internacional sobre a superfície terrestre.
(D) O círculo vermelho em torno da Estação Espacial Internacional representa o seu horizonte (a área no solo a partir da qual a ISS é visível).
(F) O círculo amarelo representa a posição do Sol no zénite (meio-dia em ponto na Terra).

A órbita da ISS cobrirá 85% da superfície da Terra, incluindo países que abrigam 95% da população mundial. Apenas as zonas do extremo norte ou do extremo sul do mundo não podem ver a ISS.

Ao observarmos daqui da Terra, ao contrário do que se pode pensar, ela não fica estática no céu, podendo parecer mover-se tão depressa como um avião a jato a alta altitude, por vezes demorando entre 4-5 minutos para percorrer o céu. Devido ao seu tamanho e à configuração dos seus painéis solares altamente reflectivos, a estação espacial é agora, e de longe, o mais brilhante objeto construído pelo Homem em órbita da Terra.

Em passagens favoráveis, pode parecer até mais brilhante que o planeta Vênus, com magnitude -4,5, e umas 16 vezes mais brilhante que Sirius, a estrela mais brilhante do céu noturno. Há quem estime que atinja magnitude -5 ou -6 (números mais pequenos representam objectos mais brilhantes, nesta escala astronômica).

E como um bônus, a luz solar que é refletida diretamente dos seus painéis solares pode por vezes fazer com que a ISS pareça aumentar repentinamente de brilho, até magnitude -8: mais de 16 vezes o brilho de Vênus!

A ISS roda em torno da Terra numa órbita inclinada 51,6º em relação ao equador, o que torna possível a observação de dois tipos de passagens.

No primeiro caso (chamemos-lhe de passagem “Tipo I”), a ISS aparece inicialmente na parte Sudoeste do céu e desloca-se para Nordeste.

Cerca de sete ou oito horas depois, torna-se possível observar um segundo tipo de passagem (a que chamaremos de “Tipo II”), mas desta vez com a ISS inicialmente a aparecer na porção Noroeste do céu e a deslocar-se para Sudeste.

Em resumo, ela é vista em momentos diferentes dependendo de onde você está.

Então qual é o calendário de observação para a sua cidade? Pode facilmente descobrir visitando os links no final do artigo.

Cada um perguntará a sua localização ou a cidade que pretende, e mostrará uma lista de alturas boas para observação. As previsões calculadas com alguns dias de antecedência têm normalmente um erro de poucos minutos. No entanto, podem mudar devido ao lento decaimento da órbita da estação espacial e às correções periódicas para altitudes maiores. Verifique frequentemente as atualizações.

Algumas passagens são melhores que outras. Se a ISS não passar mais que 20 graus acima do seu horizonte local, é provável que não fique muito mais brilhante que segunda ou terceira magnitude (10 graus é o equivalente ao tamanho do seu punho à distância do braço esticado). Em adição, com passagens tão baixas, a ISS provavelmente será visível apenas durante um minuto ou dois. Reciprocamente, as passagens mais altas no céu – especialmente aquelas acima dos 45 graus – duram mais tempo e são bem mais brilhantes.

As melhores circunstâncias de observação são aquelas que levam a ISS num arco alto pelo céu cerca de 45 a 60 minutos após o pôr-do-Sol, ou 45 a 60 minutos antes do nascer-do-Sol. Em tais casos, a ISS demorará entre 4 e 5 minutos a atravessar o céu; provavelmente ficará muito brilhante e a probabilidade de entrar na sombra da Terra é muito baixa ou nula.