Exploração espacial. Os Primeiros Foguetes

Transcrição

1 Exploração espacial Exploração espacial é o conjunto de esforços do homem em estudar o espaço e seus astros do ponto de vista científico e da sua exploração econômica, fazendo o uso de naves espaciais, satélites artificiais ou sondas espaciais, e muitas vezes fazendo uso de humanos em suas missões: os astronautas, como são chamados nos Estados Unidos e no ocidente de um modo geral, cosmonautas como são chamados na Rússia. Alternativamente o termo espaçonautas pode ser utilizado em países de língua portuguesa, como o Brasil, e em fins dos anos 80, a China passou a usar a designação de taikonautas como forma corrente. A ciência tecnológica relacionada com eles é chamada de astronáutica. O céu sempre atraiu a atenção e os sonhos do homem. Há duzentos anos, em uma famosa obra de ficção intitulada "De la Terre à la Lune" (1865), Júlio Verne escreve sobre um grupo de homens que viajou até a Lua usando um gigantesco canhão. Na França, Georges Melies foi um dos pioneiros do cinema, e em seu filme "Le voyage dans la Lune" (1902) acabou criando um dos primeiros filmes de ficção científica em que descrevia uma incrível viagem à Lua. Em obras como "The War of the Worlds" (1898) e "The First Men On The Moon" (1901), H. G. Wells também concebe idéias de exploração do espaço e de contato com civilizações extraterrestres. Muito ainda faltava para que o homem pudesse alcançar o espaço exterior, mas este sonho tornou-se realidade, em parte, através das idéias destes visionários e do trabalho de pioneiros. Entre estes pioneiros devemos lembrar os engenheiros de foguetes Robert Hutchings Goddard (Estados Unidos), Konstantin Tsiolkovsky (Rússia), Hermann Oberth (Alemanha), e mais recentemente Wernher von Braun (Alemanha) e Sergei Korolev (Ucrânia). Os Primeiros Foguetes A tecnologia necessária para a exploração espacial ficou disponível com a construção dos primeiros foguetes. Eles permitem colocar em órbita satélites artificiais para estudo tanto da Terra quanto do espaço exterior. Também permitem o envio de astronautas ao espaço exterior. Desde os antigos chineses, que inventaram a pólvora, que se fazem experiências com foguetes.

2 Mas foram Robert Hutchings Goddard (Estados Unidos), Konstantin Tsiolkovsky (Rússia) e Hermann Oberth (Alemanha) os pioneiros na concepção de foguetes. Estes homens fizeram com que a ciência astronáutica desse seus primeiros passos. Robert Hutchings Goddard e o primeiro vôo de foguete propelido a combustível líquido (gasolina e oxigênio), lançado em 16 de março de 1926, em Auburn, Massachusetts, Estados Unidos Goddard foi mais longe e construiu diversos foguetes pequenos. Ele especializou-se em conceber e construir foguetes propelidos por combustível líquido. Diversos de seus projetos apresentavam conceitos que até hoje são usados nos modernos foguetes, como por exemplo a estabilização do vôo com o uso de giroscópios. De forma independente, na Alemanha nazista, engenheiros alemães desenvolviam um projeto que resultaria na bomba V-2 (tecnicamente mais bem descrita como míssil). As V-2 eram propelidas a álcool (mistura de 75% de álcool etílico e 25% de água) e oxigênio líquido. Os motores geravam um máximo de lbs (72574 kg) de empuxo, desenvolvendo velocidade de 1341 km/h, com um raio de alcance de 321 a 362 km. Elas foram usadas para bombardear Paris e Londres em O projeto dos modernos foguetes muito deve a estes precursores. O princípio de funcionamento do motor de foguete se baseia na terceira lei de Newton, a lei da ação e reação, que diz que "a toda ação corresponde uma reação, com a mesma intensidade, mesma direção e sentidos contrários". Assim, o foguete se deslocará para cima por reação à pressão exercida pelos gases em combustão na câmara de combustão do motor. Por isto este tipo de motor é chamado de propulsão por reação. Corrida espacial Na década de 1930, o entusiasmo com foguetes era muito grande tanto nos Estados Unidos, com Goddard, quanto na URSS. Com a derrota da Alemanha na Segunda Guerra Mundial, os Estados Unidos e a URSS capturaram a maioria dos engenheiros que trabalharam no desenvolvimento da V-2. Verdade é que eles foram relevantes apenas no programa espacial dos EUA, já que os capturados pela URSS não passavam de engenheiros e técnicos de produção. Particularmente importante para os EUA foi a aquisição de Wernher von Braun, um dos principais projetistas alemães, que participou ativamente do programa de mísseis balísticos dos EUA e depois dos primeiros passos do programa espacial norte-americano (tendo sido, inclusive, o líder da equipe que projetou o lançador Saturno V que levou as naves Apollo para a Lua).

3 Historicamente, a exploração espacial começou com o lançamento do satélite artificial Sputnik 1 pela URSS a 4 de outubro de 1957, no Cosmódromo de Baikonur (base de lançamento de foguetes da URSS), em Tyuratam, no Cazaquistão. Este acontecimento provocou uma corrida espacial pela conquista do espaço entre a URSS e os Estados Unidos que culminou com a chegada do homem à Lua. O primeiro ser vivo no espaço não foi um homem, mas a cadela Russa Laika, da raça Kudriavka. Ela subiu ao espaço em 1957 a bordo da nave espacial Sputnik 2, e morreu quatro dias depois, devido ao calor, na reentrada. Diversos animais foram usados nos primórdios da exploração espacial para testar o efeito da radiação, da ausência de gravidade e das condições do espaço exterior sobre os organismos vivos. Antes da cadela Kundriavka, foram as cadelas Albina e Tsyganka, usadas pela URSS em voos sub-orbitais. Pelo lado dos Estados Unidos, os primeiros primatas foram Albert 1 e Albert 2, que morreram em 1949 na ponta de foguetes V-2 capturados na Alemanha. Sputnik 5, a última missão Sputnik, foi lançada ao espaço em 19 de agosto de 1960 com os cachorros Belka e Strelka, quarenta camundongos, dois ratos e diversas plantas. As missões Korabl- Sputnik ainda levaram os cães Pchelka, Mushka, Chernuschka e Zvezdochka. O primeiro primata em órbita foi Enos lançado em 29 de novembro de 1961 a bordo de uma nave Mercury em preparação ao primeiro vôo dos Estados Unidos com humanos. Yuri Gagarin ( ) foi o primeiro homem no espaço, em um vôo orbital de 48 minutos, a bordo da nave Vostok 1. O vôo de Gagarin ocorreu em 12 de Abril de Neste vôo ele disse a famosa frase: "A Terra é azul". A primeira mulher no espaço foi a Russa Valentina Tereshkova, que em 16 de junho de 1963 deu 46 voltas ao redor da Terra a bordo da nave Vostok VI. O lançamento da Sputnik e a colocação do primeiro homem no espaço devem-se, em grande parte, ao talento do engenheiro soviético Sergei Korolev, o engenheiro-chefe do programa espacial soviético, que conseguiu convencer Nikita Khrushchov, na época o líder da URSS, a investir no programa espacial. Foi ele quem primeiro teve a idéia de levar (realmente) homens à Lua. Quatro meses após o lançamento da Sputnik 1, os Estados Unidos responderam com seu primeiro satélite, o Explorer I, em 31 de janeiro de Os feitos iniciais da URSS na corrida espacial, que incluem o primeiro satélite artificial - o Sputnik - e o primeiro homem no espaço - Yuri Gagarin, desafiaram os Estados Unidos, cujo programa espacial ainda dava os primeiros passos - o primeiro norte-americano iria ao espaço só em 5 de maio de 1961, mesmo assim apenas em um vôo sub-orbital. Num famoso discurso de 1961, John F. Kennedy lançou o desafio de "enviar homens à Lua e retorná-los a salvo" antes que a década terminasse.

4 No famoso discurso na Universidade Rice suas palavras foram: We choose to go to the moon. We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard ("Nós decidimos ir a Lua. Nós decidimos ir à Lua nesta década e fazer as outras coisas, não porque elas são fáceis, mas porque elas são difíceis"). A partir de então, os Estados Unidos colocaram em marcha um ambicioso programa espacial tripulado que iniciou com o Projeto Mercury, que usava uma cápsula com capacidade para um astronauta em manobras em órbita terrestre, seguido pelo Projeto Gemini com capacidade para dois astronautas, e finalmente o Projeto Apollo, cuja espaçonave tinha capacidade de levar três astronautas e pousar na Lua. Os primeiros astronautas a circunavegar a Lua foram os tripulantes da Apollo 8, Frank Borman, James Lovell e William Anders, na noite de Natal de Por problemas em suas missões Zond (que usavam a nave Soyuz modificada para circum-navegação da Lua), os soviéticos não foram capazes de levar homens à órbita da Lua antes dos Estados Unidos, e nunca mais o fariam. Apenas missões Zond não tripuladas, Zond 5 e Zond 6, o fizeram em setembro e novembro de Após isto, ainda houve as missões não tripuladas Zond 7 e Zond 8 que circum-navegaram a Lua em 1969 e 1970, já após os bem sucedidos vôos tripulados dos Estados Unidos para a Lua. Finalmente, o objetivo de pousar homens na Lua foi alcançado em 20 de julho de 1969 pela Apollo 11. Ficou famosa a frase do primeiro astronauta a pisar na Lua, Neil A. Armstrong: "Um pequeno passo para um homem, um salto gigantesco para a humanidade". Em 1975 as naves Apollo 18 e a soviética Soyuz 19 realizaram um acoplamento no espaço, na primeira missão conjunta da Nasa (agência espacial dos Estados Unidos) e da agência espacial soviética. Mais tarde, com a queda do comunismo, esta cooperação entre os dois países se intensificaria e eles acabariam participando juntos da construção da Estação Espacial Internacional.

5 Programa espacial da URSS A URSS começou seu programa espacial com uma grande vantagem sobre os Estados Unidos. Isto ocorreu porque, devido a problemas técnicos para fabricar ogivas nucleares mais leves, os mísseis lançadores intercontinentais da URSS eram imensos e potentes se comparados com seus similares norte-americano. Assim, os foguetes para seu programa espacial já estavam prontos como resultado do esforço militar soviético resultante da guerra fria. Por conseqüência, os soviéticos foram capazes de colocar o primeiro satélite artificial em órbita (o Sputnik, de quase 84 kg) e os primeiros homens, Yuri Gagarin e Gherman Titov. Embora a URSS nunca tenha admitido, seu programa espacial incluía planos para pousar homens na Lua (este programa mais amplo chamava-se de Lunar L1). A prova disto é a existência de um módulo lunar soviético, chamado de LK lander, mas cuja existência era desconhecida até recentemente no ocidente. O programa espacial da URSS, durante o período da corrida espacial, consistiu em três projetos (além das missões não tripuladas Sputnik ocorridas antes das missões Vostok e de uma série de sondas enviadas a outros planetas e à Lua): Vostok (nave com capacidade para um cosmonauta), Voskhod (para dois ou três cosmonautas) e Soyuz (para três cosmonautas) que aproximadamente acompanhavam as capacidades de seus congêneres dos Estados Unidos: Projeto Mercury, Projeto Gemini e Projeto Apollo. Porém, nem tudo eram sucessos no lado da URSS. Em um acidente ocorrido na plataforma de lançamento em 1960 dezenas de cientistas e técnicos soviéticos morreram, atrasando os planos soviéticos para o espaço. Mas o pior ocorreu em 1966 com a prematura morte de Sergei Korolev, o engenheiro-chefe do programa espacial soviético. Ainda houve o acidente com a Soyuz 1, em abril de 1967, com a morte do cosmonauta Vladimir Komarov, que atrasou o Projeto Soyuz em 18 meses. Estes fatos somados a falta de verbas, pouco controle de qualidade da indústria soviética e o desinteresse dos militares da cúpula do regime pelo programa espacial foram as principais causas do fracasso dos soviéticos em chegar à Lua. Mesmo não tendo conseguido levar homens à Lua, o programa espacial soviético foi muito bem sucedido em uma diversidade de aspectos, e aí se inclui a estação espacial MIR - um esboço e campo de provas para o que viria a ser a Estação Espacial Internacional. A URSS também desenvolveu um veículo reutilizável, semelhante ao Ônibus Espacial dos Estados Unidos, chamado Buran. No entanto, o veículo foi usado apenas uma vez, em um vôo não tripulado, e depois abandonado. O programa espacial da Rússia (a herdeira

6 da ex-união Soviética) conta até hoje com a nave Soyuz (a espaçonave mais antiga da história da exploração espacial ainda em uso), e também com a nave de carga Progress (uma versão modificada da Soyuz, que está sendo usada para abastecer a Estação Espacial Internacional) e com um poderoso lançador, o foguete Proton. Programa espacial dos EUA Muito do atraso inicial do programa espacial dos Estados Unidos pode ser atribuído a um erro estratégico de investir inicialmente nos lançadores Vanguard, mais complexos e menos confiáveis que os lançadores Redstone (baseados nas antigas V-2 alemãs). Muito teria que ser feito para se chegar ao gigantesco foguete Saturno V, desenvolvido pela equipe chefiada por Von Braun, e que permitiria enviar a nave Apollo à Lua. O Saturno V tinha três estágios, 110m de altura, e 2,7 milhões de kg, propelido pelos cinco poderosos motores F- 1 do primeiro estágio, mais os motores J-2 dos estágios seguintes. Em julho de 1958 é criada a agência espacial dos Estados Unidos, NASA, responsável por coordenar todo o esforço norte-americano de exploração espacial e administrar o programa espacial dos EUA. O programa espacial dos Estados Unidos iniciou com o Projeto Mercury, baseado em uma nave com capacidade para um astronauta e manobras em órbita da Terra. A seguir, a NASA desenvolveu o Projeto Gemini, que consistia em uma nave com capacidade para dois astronautas e manobras em órbita da Terra. Os principais objetivos das missões Gemini eram testar a acoplagem em órbita e atividades extra-veiculares, duas habilidades consideradas necessárias para o pouso na Lua. O lançador usado no Projeto Gemini foi o foguete Atlas. Houve doze vôos no Projeto Gemini, dez deles tripulados, que ocorreram entre março de 1965 e novembro de O projeto foi bem sucedido em seus objetivos de desenvolver a tecnologia e preparar os astronautas para as missões para a Lua. Finalmente, os Estados Unidos foram bem sucedidos em seu objetivo de alcançar a Lua antes da URSS, em 1969, com o Projeto Apollo. Este projeto envolveu um fantástico esforço de US$ 20 bilhões, 20 mil companhias que desenvolveram/fabricaram componentes e peças, e 300 mil trabalhadores. Seis missões Apollo pousaram na Lua (no total de doze astronautas que caminharam na Lua). Todas as missões tripuladas Apollo fizeram uso

7 do foguete Saturno V, com exceção das Apollo 7, Skylab II, III e IV, e Apollo 18, que fizeram uso do foguete Saturno IB, menos potente e mais barato, pois estas missões foram missões com pequena carga em órbita terrestre. O projeto de construção de veículos espaciais reutilizáveis remonta de 1975, quando foram feitos os primeiros testes de um protótipo acoplado a um avião Boeing adaptado a testes de vôo a grande altitude. O objetivo foi testar a aerodinâmica e a dirigibilidade do Ônibus Espacial. Foram construídas cinco espaçonaves deste tipo, chamadas Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis e Endeavour, que foram usadas em diversas missões no espaço. Destas apenas a Discovery, a Atlantis e a Endeavour ainda existem, já que as outras acabaram destruídas em acidentes que se tornaram tragédias da história da exploração espacial. Ainda foram construídas mais duas naves, uma chamada Enterprise, usada apenas para testes de pouso, mas sem capacidade de entrar em órbita, e a outra chamada Pathfinder, um simulador usado para treinamento dos astronautas. Um dos grandes feitos recentes da NASA foi o Telescópio Espacial Hubble, posto em órbita da Terra em 1990, e que captou as mais nítidas imagens do céu até então vistas e que estão permitindo descobrir as origens de nosso Universo. Atualmente os Estados Unidos participam, junto com outros 15 países, da construção da Estação Espacial Internacional. Programa espacial da China O Programa espacial chinês teve início em 1956, através da cooperação em ciência, tecnologia espacial e desenvolvimento de foguetes do governo comunista da China com a então União Soviética. Mesmo com o afastamento da então URSS devido a divergências políticas com o governo de Mao Tse Tung em 1960, a comunidade científica chinesa continuou seus testes e experiências e durante a década de 60 construiu e lançou diversos foguetes. O desenvolvimento do foguete orbital Longa Marcha - que seria o pilar dos lançamentos espaciais chineses - nos últimos anos da década, levaria a China a colocar um satélite - o Dong Fang Hong I - em órbita, em 1970, o primeiro de uma série de mais de cinqüenta lançados nas décadas seguintes.

8 A nave Shenzhou, desenvolvida nos anos 90 para levar um homem ao espaço é a maior realização do programa espacial chinês; o módulo em verde é o único que volta à Terra, trazendo os taikonautas da missão. Cultural. Como o apoio do governo comunista chinês, no começo dos anos 70, o Projeto 714, que esperava colocar dois homens em órbita terrestre, começou a ser desenvolvido, mas terminou cancelado por falta de investimento financeiro, devido a discordâncias políticas internas durante o período da Revolução Foi somente nos anos 90 que a comunidade astronáutica da China pôde finalmente se dedicar seriamente ao esforço tecnológico de enviar um homem ao espaço, quando a Administração Espacial Nacional recebeu sinal verde e fundos suficientes para o desenvolvimento do Programa Shenzhou, iniciado em 1992, que culminou com a primeira missão tripulada chinesa ao espaço em 15 de outubro de 2003, a Shenzhou 5, levando a bordo o coronel Yang Liwei para 21 horas em órbita da Terra, colocando os chineses dentro do seleto clube dos três países que já enviaram humanos ao espaço por seus próprios meios. Atualmente, o governo e a agência espacial chinesa programam-se para novas missões no espaço: em 2020 a China espera ter em funcionamento o Tiangong 3, a primeira estação

9 espacial modular chinesa com capacidade de alojar por 40 dias 3 taikonautas, e em 2025 planeja conduzir com êxito a aterrissagem humana na Lua. Também foi estabelecido como objetivo construir uma base exploratória na Lua e conduzir missões tripuladas a Marte. Outros programas Recentemente os programas espaciais dos Estados Unidos e da Rússia (herdeira do programa espacial da extinta URSS) começaram a receber concorrência de programas de outros países, tais como a Comunidade Européia e o Japão. A Agência Espacial Europeia (ESA) conta com um ótimo lançador para satélites, o foguete Ariane. A ESA também desenvolveu um veículo reutilizável semelhante ao Ônibus Espacial americano, chamado Hermes. No entanto, devido aos custos, o projeto foi abandonado. Também começaram as primeiras tentativas privadas de exploração espacial, como é o caso da SpaceShipOne que foi bem sucedida em enviar astronautas em vôos sub-orbitais acima de 100 km de altitude. Atualmente, um reprojeto para 6 tripulantes e 2 pilotos chamado SpaceShipTwo bancado pela companhia Virgin Galactic pretende levar turistas espaciais ao custo de U$ 250mil dólares a viagem. Estes vôos estão programados para iniciarem em 2015, inaugurando uma nova era de turismo espacial sendo previsto o vôo inaugural em 2015 por Sir.Richard Branson e sua família. Acidentes e tragédias Mesmo com toda a tecnologia e controle de qualidade, em um ambiente tão hostil como o espaço, e envolvendo máquinas tão complexas, é de se esperar que ocorram erros. Muitos acidentes ficaram para a história da exploração espacial. Alguns deles provocaram baixas entre os astronautas e cosmonautas. Em 24 de outubro de 1960 uma explosão na plataforma de lançamento matou dezenas de cientistas e técnicos da URSS. No dia 23 de março de 1961 (poucos dias antes do vôo pioneiro de Gagarin ao espaço) irrompe um incêndio no interior de uma cápsula Vostok. O cosmonauta que realizava treinamento a bordo da nave, Valentin Bondarenko, não tem tempo de escapar e sofre queimaduras graves, vindo a falecer num hospital poucas horas depois. Isso somente viria a ser admitido oficialmente pela URSS em 1985.

10 Em 1966 a nave Gemini VIII ficou desgovernada no espaço, mas os astronautas conseguiram consertar a nave e regressar a Terra. Passado um ano, os astronautas Virgil "Gus" Ivan Grissom, Edward Higgins White II e Roger Bruce Chaffee, do Projeto Apollo, morreram no solo em um incêndio dentro da cabine de comando, no que ficou conhecido como "Apollo 1". Em abril de 1967, o cosmonauta Vladimir Komarov teve uma variedade de problemas técnicos com a nave Soyuz 1, e acabou morrendo no pouso, no acidente que atrasou o programa espacial soviético em 18 meses. Em 21 de fevereiro de 1969 um foguete do programa lunar soviético caiu, logo após o lançamento, sobre uma cidade matando 350 pessoas. satisfatória para os seus tripulantes. Em 1970, devido a um acidente grave, ocasionado por uma faísca de um curto circuito nos tanques ao serem agitados os gases criogênicos, procedimento padrão da Missão, a Apollo 13 ficou seriamente avariada em seu caminho em direção à Lua. Isto impossibilitou seu pouso na Lua e resultou em um retorno tenso e espetacular à Terra, com um mínimo de oxigênio remanescente, no mais conhecido acidente espacial da história. O episódio terminou, contudo, de forma A frase que marcou o evento foi: OK, Houston, we have a problem here. ("Houston, nós temos um problema aqui"). Em 30 de junho de 1971 a despressurização da nave Soyuz matou os cosmonautas Georgy Dobrovolsky, Vladislav Volkov e Viktor Patsayev, que haviam cumprido uma missão de 24 dias em órbita. Em 28 de janeiro de 1986 um defeito no anel de borracha que vedava os foguetes à combustível sólido causou a explosão do Ônibus Espacial Challenger, matando todos seus ocupantes, inclusive a professora Christa MacAulife, a primeira civil a participar de um vôo espacial. Mais recentemente, em 2003, o Ônibus Espacial Columbia explodiu nos procedimentos finais de pouso, matando todos os seus tripulantes. Em 22 de agosto de 2003, uma explosão destruiu o Veículo Lançador de Satélite (VLS-1), na base brasileira de Alcântara, no Estado do Maranhão. A causa do acidente de Alcântara, segundo o major brigadeiro Tiago Ribeiro, diretor do Centro Técnico Aeroespacial (CTA), em São José dos Campos, São Paulo, foi a ignição espontânea de um dos quatro motores do VLS-1.

11 A explosão destruiu os equipamentos e matou 21 pessoas da equipe Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). Sondas espaciais Se a presença de humanos na Lua é um feito tecnológico grandioso, a maioria das descobertas científicas mais interessantes têm sido feitas por sondas teleguiadas não tripuladas. A primeira sonda espacial foi a soviética Lunik II, que pousou na Lua em Depois disto seguiram-se diversas sondas da URSS e dos Estados Unidos, enviadas para a Lua e diversos planetas. Em janeiro de 1962, a sonda Ranger 3 dos Estados Unidos, de 327 kg, falhou em pousar na Lua e entrou em órbita solar. Em abril de 1962, a Ranger 4, de 328 kg, tornou-se a primeira sonda norte-americano a atingir a Lua. A Ranger 4 não pousou exatamente, mas ocorreu um impacto com a superfície lunar. O mesmo aconteceu com a Ranger 6, em janeiro de Entre 1966 e 1968, os Estados Unidos enviaram 7 sondas Programa Surveyo para a Lua. Partes da Surveyor 3 foram coletadas para estudo pela missão Apollo 12 em novembro de A primeira sonda interplanetária foi a Mariner 2, que pousou em Vênus em Ela foi seguida pela Venera 7 da URSS, que chegou em Vênus em Em 1968 as missões Zond 5 e Zond 6 da URSS foram bem sucedidas em circum-navegar a Lua. Em 1970 a URSS foi bem sucedida em enviar a Lua o veículo por controle remoto (rover) Lunokhod 1, a bordo da nave Lunik 17. A URSS coletou muitas pedras lunares através de suas sondas Lunik. Em 1971 a Mariner 9 enviou muitas fotos da superfície de Marte. No mesmo ano a sonda Marte 2 da URSS também chegou a Marte. A Mariner 10 sobrevoou Mercúrio em Os EUA também enviaram sondas de longa distância e com missões longas, como por exemplo as Pioneer 10 e 11 que pesquisaram Júpiter em 1973 e 1974, e em 1979 enviaram fotos de Saturno. A Pioneer 10 foi o primeiro artefato humano a abandonar o sistema solar. Lançada em 3 de março de 1972, sobrevoou Júpiter a aproximadamente km em 3 de dezembro de

12 1973. Depois, em 3 de dezembro de 1974, a Pioneer 11 também sobrevoou Júpiter a km, seguindo rota depois para Saturno. Também devemos lembrar as Voyager 1 e 2 que pesquisaram os planetas externos do sistema solar e abandonaram o sistema solar partindo para uma viagem sem volta em direção das estrelas. A Voyager 2, lançada em 20 de agosto de 1977 passou a km de Júpiter e a km de Saturno. Em 24 de janeiro de 1986 ela passou a km de Urano, e em 25 de agosto de 1989 passou a menos de 3000 km de Netuno, o planeta mais distante da Terra a ser visitado por uma sonda espacial, é esperado que ela fique totalmente sem energia em Em 1976 as Viking (EUA) pousaram em Marte e coletaram muitos dados do planeta, assim como enviaram muitas fotografias de seu relevo. Mais avançada, a Pathfinder dos EUA pousou no solo de Marte em 1997, com um veículo robótico (rover) capaz de movimentar-se na superfície marciana e enviar fotos detalhadas de seu terreno. A sonda Deep Space 1 foi lançada em 24 de outubro de 1998, testando diversas novas tecnologias espaciais. Sua missão foi bem sucedida em se encontrar com o cometa Borrelly e enviar as melhores fotos de um cometa jamais obtidas. A nave deixou de funcionar em dezembro de Mais ambiciosa que a missão da Deep Space 1, a Stardust foi projetada para coletar material de um cometa e retornar à Terra para estudos. A nave foi lançada ao espaço em 7 de fevereiro de 1999 e alcançou o cometa Wild 2 em janeiro de A nave retornou com o material coletado do cometa em 15 de janeiro de Ainda são dignas de menção a sonda Galileu, que descobriu vulcões em Júpiter, e a sonda Cassini, lançada em 1997, que pesquisa Saturno. No Natal de 2004 a Sonda européia Huygens desprendeu-se de sua nave-mãe, a norte-americano Cassini, e iniciou sua viagem para pousar em Titã, lua

13 de Saturno, tendo pousado em Titã com sucesso em 14 de janeiro] de 2005, no primeiro pouso de nave espacial em outro satélite natural que não a nossa Lua. Uma das descobertas científicas desta sonda mostraram que em Titã "chove" metano, provocando fluxos líquidos. Isto ocorre porque a temperatura de Titã é de 180 C negativos. Exploração de Marte O planeta do sistema solar que mais atraiu a imaginação do homem foi sempre o "planeta vermelho". Palco para inúmeras histórias de ficçãocientífica, Marte é o planeta do sistema solar que possui a atmosfera mais próxima aos parâmetros da atmosfera terrestre. Objeto de estudo das missões Viking, Pathfinder, Mars Global Surveyor, Mars Odyssey e Mars Express, muitas descobertas ainda estão para serem feitas, particularmente a resposta à pergunta se Marte possui vida ou não. As missões Viking enviaram duas naves gêmeas para Marte, as Viking 1 e Viking 2. A Viking 1 foi lançada em 20 de agosto de 1975 e chegou em Marte em 19 de junho de A Viking 2 foi lançada em 9 de setembro de 1975 e entrou em órbita de Marte em 7 de agosto de Ambas pousaram naves-filhas, os Landers, que tiraram fotos, tomaram amostras e efetuaram análises de solo em busca de vida marciana. Foram exatamente as análises do solo marciano, feitas pelos Landers das missões Viking, que permitiram aos cientistas classificar diversos meteoritos encontrados aqui na Terra como de origem marciana. Um deles em especial, chamado cientificamente de ALH 84001, caído na Terra há dezenas de milhares de anos e encontrado entre 1984 e 1985, causou sensação em 2001 pois apresentava possíveis indícios de vida bacteriana fossilizada, na forma de pequenas estruturas minerais - evidência de vida extraterrestre. A evidência mostrou-se polêmica e foi rejeitada.

14 Às missões Viking seguiu-se a Pathfinder, que foi uma das mais bem sucedidas sondas da história da exploração espacial. A Pathfinder foi lançada ao espaço em 4 de dezembro de Ela possuía um robô chamado Sojourner, que permitia mobilidade nas observações da superfície marciana. O robô foi projetado para movimentar-se pela superfície de Marte e colher amostras, assim como fazer análises do solo. As imagens da Pathfinder foram recebidas até setembro de 1997, quando as transmissões se interromperam por algum problema desconhecido. A Mars Global Surveyor é uma nave da NASA lançada em 7 de novembro de 1996, que chegou à órbita de Marte em 12 de setembro de Sua missão principal começou em março de 1999 e terminou em janeiro de A missão estendida começou imediatamente após em fevereiro de 2001 e terminou em dezembro de A NASA também pousou dois veículos robóticos de controle remoto (rovers) na superfície de Marte, o Opportunity e o Spirit. Ambos obtiveram valiosas informações científicas do solo marciano. A Mars Odyssey foi uma sonda lançada em 7 de abril de 2001, e que chegou a Marte em 24 de outubro de Além dos experimentos científicos que a sonda levava, a Mars Odyssey serviu também como retransmissora dos sinais de rádio dos rovers Opportunity e Spirit. Mais recentemente eles foram seguidos por um rover mais avançado, o Curiosity. Uma outra sonda importante enviada para Marte foi a Mars Express, lançada pela Agência Espacial Européia. A sonda foi lançada ao espaço em 2 de junho de 2003 por meio de um foguete Soyuz-Fregat (o Fregat é o quarto estágio do lançador Soyuz). A Mars Express é a primeira missão européia a visitar outro planeta. Ela foi projetada para pesquisas relacionadas com a geologia e a história de Marte, sendo um de seus objetivos primários a descoberta de traços de água. São ao todo sete instrumentos científicos a bordo da nave, para executar uma série de experimentos remotos. A sonda também desceu na superfície marciana o Beagle 2 Lander, mas cujo contato por rádio foi perdido logo após o pouso, tornando-o inútil. Em fevereiro de 2005 foi anunciada a descoberta, pela Mars Express, de evidências de um mar congelado logo abaixo da superfície do planeta, somente 5º ao norte do equador do

15 planeta, com uma extensão de 900 km. A importância da descoberta é que esta é a primeira evidência da existência de água longe dos pólos do planeta. Mas a mais importante descoberta da Mars Express é a existência de gelo em Marte, obtida por meio de uma câmera estereoscópica HRSC. Trata-se de uma superfície circular de gelo, de 35 km de comprimento e 2 km de profundidade, localizada no fundo de uma cratera, numa grande planície no pólo norte do planeta. Estação Espacial Internacional A expressão "estação espacial" foi cunhada por Hermann Oberth em 1923 para descrever uma estrutura que serviria como ponto de partida para viagens à Lua e a Marte. A única experiência dos Estados Unidos com uma estação espacial, a Skylab, da década de 1970, foi um fracasso. A Skylab caiu na Terra prematuramente, encerrando os esforços norteamericanos de ocupação permanente do espaço. A experiência mais bem sucedida de ocupação permanente do espaço foi a Estação Espacial Russa MIR. Após a queda do comunismo, a cooperação e o financiamento dos Estados Unidos permitiram desenvolver com a MIR uma tecnologia que, hoje, está sendo aplicada na Estação Espacial Internacional (ISS). com o Unity Node norte-americano. A ISS é uma estação permanente de pesquisa espacial. Participam de seu desenvolvimento 16 países: Estados Unidos, Canadá, Japão, Rússia, 11 países pertencentes a Agência Espacial Européia e o Brasil. A construção da ISS começou em 1998 com a conexão do módulo de controle Russo Zarya

16 O futuro Muitas aspirações da astronáutica podem se tornar realidade em poucos anos. Desde melhores motores de foguetes até descobertas científicas revolucionárias e viagens tripuladas para Marte - são as promessas da exploração espacial neste novo século. Outra possibilidade de avanço na tecnologia de motores de foguetes é o uso de propulsão nuclear, em que um reator nuclear aquece um gás produzindo um jato que é usado para produzir empuxo. Ou ainda a idéia de construir um foguete em forma de vela, que é acelerado pelo vento solar, o que permitiria maior velocidade e viagens a distâncias maiores. O desenvolvimento de um veículo reutilizável (o que o Ônibus Espacial nunca foi completamente) é um outro avanço esperado para os próximos anos. Isto permitiria mais vôos para o espaço, e um aumento das atividades de pesquisa na Estação Espacial Internacional. Um destes projetos é o VentureStar (também conhecido como X-33), uma nave com maior capacidade que o Ônibus Espacial e realmente reutilizável. Está em curso no momento uma espécie de corrida para o desenvolvimento de novas gerações de veículos transportadores espaciais. Paralelamente aos projetos da NASA para novos Veículos de Exploração Espacial, a Agência Espacial Russa (ROSCOSMOS) está se aliando à Europa e ao Japão para o desenvolvimento do veículo reutilizável Kliper. Embora eficiente e ainda hoje utilizada para transporte até a ISS, a cápsula Soyuz poderá ser aposentada assim que o novo veículo estiver operacional. A obsolescência do Ônibus Espacial provocou o anúncio de um esforço da NASA para substituílo, e uma das alternativas anunciadas seria uma nova geração de foguetes convencionais (não reutilizáveis), semelhantes aos usados durante a corrida espacial. Nesse caso existem atualmente contratos da NASA com duas empresas privadas para fornecimento de lançamentos de reabastecimento para a ISS utilizando os foguetes da serie Falcon da empresa SpaceX e Antares, da empresa americana Orbital Sciences. A descoberta da tecnologia necessária para manter uma base permanente de homens na Lua poderia ser o início da exploração comercial da mesma, assim como de asteróides próximos da Terra. Muitos minérios poderiam ser extraídos e enviados à Terra. Calcula-se que um único asteróide pequeno rico contendo metais como platina e ouro poderia render na casa de trilhões de dólares, fato que já atraiu a atenção de vários bilionários internacionais da iniciativa privada.

17 Outra possibilidade seria o uso da Lua como base de lançamento de foguetes para os planetas mais afastados da Terra, e mesmo para fora do sistema solar. Tal possibilidade teria a vantagem econômica da baixa gravidade lunar, que permitiria lançar naves mais longe e usando menos combustível.todas estas possibilidades são bastante animadoras, incluindo-se o plano recente dos Estados Unidos de enviar humanos a Marte, o que ainda deve levar algumas décadas. Isto poderia ser um passo importante para descobrir se lá já houve vida ou não. Outro movimento recente da exploração espacial, ainda em evolução, é a exploração espacial movida pela iniciativa privada. A nave SpaceShipOne, com capacidade para realizar vôos sub-orbitais, é o primeiro projeto bem-sucedido de vôo extraterrestre planejado e executado por uma empresa privada. Atualmente, diversas organizações estão empenhadas em projetos visando a vôos tripulados para os limites do planeta. Estão interessadas no promissor mercado do turismo espacial. Além de trazer para perto do cidadão comum a instigante possibilidade de conhecer o espaço, essas iniciativas podem contribuir para o desenvolvimento de alternativas tecnológicas mais baratas de exploração espacial. Basta dizer que a SpaceShipOne atingiu objetivos semelhantes aos do Programa Mercury ao custo de 20 milhões de dólares, uma fração do custo anual do programa espacial americano, sendo que a espaçonave privada pode levar três pessoas e é reutilizável. O início da exploração espacial inaugurou o que alguns autores denominam de era das "grandes navegações espaciais", em alusão à era das grandes navegações.