Caros Leitores;
Ao contrário da ideia de 'apontar e disparar', uma viagem real a Marte parece muito gira, como a figura acima mostra para uma trajetória típica de 'custo mínimo'. Isso, a propósito, é chamado de Órbita de Transferência Hoeman, e é a principal estadia das viagens espaciais interplanetárias. Depende dos detalhes da órbita que você toma entre a Terra e Marte. O tempo típico durante a maior aproximação de Marte à Terra a cada 1,6 anos é de cerca de 260 dias. Mais uma vez, os detalhes dependem da velocidade do foguete e da proximidade dos planetas, mas 260 dias é o número que ouço com mais frequência dar ou tirar 10 dias. Algumas órbitas de transferência de alta velocidade podem fazer a viagem em menos de 130 dias.
Para uma discussão mais detalhada, veja as notas do curso de Física 6 pelo Prof. Craig Patten na UC. São Diego. Vou capturar os comentários relevantes abaixo:
Quanto tempo leva? A Terra leva um ano para orbitar o Sol e Marte leva cerca de 1,9 anos (digamos 2 anos para facilitar o cálculo) para orbitar o Sol. A órbita elíptica que o leva da Terra a Marte é mais longa que a órbita da Terra, mas mais curta que a órbita de Marte. Assim, podemos estimar o tempo que levaria para completar esta órbita, calculando a média dos comprimentos da órbita da Terra e da órbita de Marte. Portanto, levaria cerca de um ano e meio para completar a órbita elíptica acima (partes sólidas e tracejadas!). Como seria bom passar algum tempo em Marte, estamos interessados apenas na viagem de ida (linha sólida) que é metade da órbita e levaria metade do tempo da órbita completa, ou cerca de nove meses. Então, leva nove meses para chegar a Marte. É possível chegar a Marte em menos tempo, mas isso exigiria que você queimasse seus motores de foguete por mais tempo, usando mais combustível. Com a tecnologia de foguetes atual, isso não é realmente viável.
Nos nove meses que leva para chegar a Marte, Marte se move uma distância considerável em sua órbita, cerca de 3/8 do caminho ao redor do Sol. Você precisa planejar com antecedência para ter certeza de que, quando atingir a distância da órbita de Marte, ele estará onde você precisa que ele esteja! Na prática, isso significa que você só pode começar sua viagem quando a Terra e Marte estiverem devidamente alinhados. Isso só acontece a cada 26 meses. Ou seja, há apenas uma janela de lançamento a cada 26 meses.
Depois de passar 9 meses a caminho de Marte, você provavelmente vai querer passar algum tempo lá. Na verdade, você DEVE passar algum tempo em Marte! Se você continuasse em sua órbita ao redor do Sol, quando voltasse para onde começou, a Terra não estaria mais onde você a deixou!
Para sair de sua órbita elíptica ao redor do Sol e entrar na órbita de Marte, você precisará novamente queimar algum combustível. Se você quiser explorar a superfície de Marte, também precisará de combustível para tirar seu módulo de pouso da superfície de Marte. Na primeira viagem a Marte, é necessário trazer todo esse combustível com você para Marte. (Talvez algum dia possamos fabricar combustível de foguete em Marte). Na verdade, você só pode pousar uma pequena parte da nave em Marte, porque pousar tudo na superfície e decolá-lo novamente exigiria enormes quantidades de combustível. Portanto, você provavelmente deixará parte da nave, incluindo todos os suprimentos para a viagem de volta, orbitando Marte, enquanto parte da tripulação vai explorar a superfície.
Assim como você tem que esperar que a Terra e Marte estejam na posição correta antes de ir para Marte, você também precisa ter certeza de que eles estão na posição correta antes de voltar para casa. Isso significa que você terá que passar de 3 a 4 meses em Marte antes de começar sua viagem de volta. Ao todo, sua viagem a Marte levaria cerca de 21 meses: 9 meses para chegar lá, 3 meses lá e 9 meses para voltar. Com nossa atual tecnologia de foguetes, não há como contornar isso. A longa duração da viagem tem várias implicações.
Primeiro, você deve trazer comida, água, roupas e suprimentos médicos suficientes para a tripulação, além de todos os instrumentos científicos que você desejará levar. Você também tem que trazer todo esse combustível! Além disso, se você estiver no espaço por nove meses, precisará de muita blindagem para protegê-lo da radiação do Sol. Água e cimento fazem uma boa blindagem, mas são muito pesados. Ao todo, estima-se que para uma tripulação de seis, você precisaria de 3 milhões de libras de suprimentos! O ônibus espacial pode levantar cerca de 50.000 libras para o espaço, então seriam necessários 60 lançamentos de ônibus espaciais para levar todos os seus suprimentos ao espaço. Na história do ônibus espacial, houve apenas cerca de 90 lançamentos, e há menos de dez lançamentos por ano... Assim, com o ônibus espacial, levaria seis anos apenas para levar os suprimentos ao espaço. Por esta razão, você provavelmente precisaria desenvolver um sistema de lançamento que pudesse levantar mais de 50.000 libras para o espaço. Mesmo com um veículo de lançamento melhor, é improvável que você possa lançar a missão a Marte de uma só vez. Você terá que lançá-lo em várias peças e montá-las em órbita.
Em segundo lugar, você ficará no espaço por um longo período de tempo, e haverá consequências fisiológicas de ficar sem peso por longos períodos de tempo. Por um lado, seus músculos não precisam trabalhar tanto. Em resposta a ser usado menos, seus músculos começam a encolher ou atrofiar. Lembre-se, seu coração também é um músculo, e bombear sangue pelo seu corpo é mais fácil no ambiente sem peso do espaço, então seu coração fica mais fraco também. Em uma viagem espacial prolongada, seus músculos podem ficar tão fracos que seria difícil para você ficar de pé quando retornar a um ambiente onde está sujeito à gravidade.
Assim como seus músculos precisam fazer menos trabalho para movê-lo no espaço, seus ossos não são tão necessários. A principal função do seu esqueleto é suportar o peso do seu corpo. Quando você está sem peso no espaço, seu corpo percebe que os ossos não estão sendo muito usados e eles começam a perder cálcio, tornando-se mais quebradiços. São efeitos graves que podem prejudicar a capacidade dos astronautas de realizar experimentos e tarefas quando chegarem a Marte, onde serão novamente submetidos à gravidade.
Para estudar esses efeitos fisiológicos da ausência de peso de longa duração, você precisa fazer experimentos em pessoas que permaneceram sem peso por longos períodos de tempo. Atualmente, a estação espacial russa Mir é um lugar onde os astronautas podem permanecer por longos períodos de tempo, e pesquisas sobre esses efeitos estão em andamento. Mas como você precisará realizar muitos outros experimentos e também precisará de um local para montar a missão, provavelmente será necessário construir uma estação espacial maior para ser usada como base para a missão a Marte.
Fonte: NASA
https://image.gsfc.nasa.gov/poetry/venus/q2811.html
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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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