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A China lançou o núcleo de sua estação espacial em abril e enviou três astronautas em junho. Mas embora a estação espacial provavelmente não esteja concluída até o final de 2022, já existe uma longa fila de experimentos de todo o mundo esperando para começar. Cientistas na China disseram à Nature que a China Manned Space Agency (CMSA) aprovou provisoriamente mais de 1.000 experimentos, vários dos quais já foram lançados.

Antes de abril, a Estação Espacial Internacional (ISS) era o único laboratório espacial em órbita, e muitos pesquisadores dizem que Tiangong (ou ‘palácio celestial’) é uma adição bem-vinda para observação astronômica e terrestre e para estudar como a microgravidade e a radiação cósmica afetam os fenômenos como crescimento bacteriano e mistura de fluidos.

No entanto, outros argumentam que as estações espaciais com tripulação são caras e servem mais a um propósito político do que científico.

“O aumento do acesso científico ao espaço é um benefício científico global, não importa quem constrói e opera as plataformas”, diz Julie Robinson, cientista-chefe de exploração e operações humanas na sede da NASA em Washington DC.

“Precisamos de mais estações espaciais, porque uma estação definitivamente não é suficiente”, acrescenta Agnieszka Pollo, astrofísica do Centro Nacional de Pesquisa Nuclear de Varsóvia que faz parte de uma equipe que envia um experimento para estudar explosões de raios γ.

Aberto para o mundo

A ISS foi lançada em 1998, como uma parceria entre agências espaciais dos Estados Unidos, Rússia, Europa, Japão e Canadá (ver ‘Variações sobre um tema’). Ele já abrigou mais de 3.000 experimentos desde então, mas a China está impedida por causa das regras dos EUA que proíbem a NASA de usar fundos para colaboração com a China.

Embora a maioria dos experimentos programados para Tiangong envolvam pesquisadores chineses, a China diz que sua estação espacial estará aberta à colaboração de todos os países, incluindo os Estados Unidos.

Em junho de 2019, o CMSA e o Escritório das Nações Unidas para Assuntos Espaciais (UNOOSA), que promove a colaboração no espaço, selecionou nove experimentos – além dos 1.000 que a China aprovou provisoriamente – para subir assim que a estação espacial estiver concluída. Simonetta Di Pippo, diretora do UNOOSA em Viena, diz que eles envolvem 23 instituições em 17 nações.

Variações sobre um tema: diagrama comparando a estação espacial de Tiangon com a estação espacial internacional.

A China já havia lançado dois pequenos laboratórios espaciais – Tiangong-1 e Tiangong-2. Eles hospedaram mais de 100 experimentos, circulando a Terra por vários anos, mas não estão mais em órbita .

A estação espacial oferece novas instalações, e a China está encorajando experimentos nunca antes tentados no espaço, diz Tricia Larose, pesquisadora médica da Universidade de Oslo, que está liderando um projeto planejado para 2026. “Eles estão dizendo, sim, construir seu hardware, faça-o totalmente novo, faça algo que nunca foi feito antes e envie-o para nós. ”

Embora a maioria dos projetos aprovados até agora sejam liderados por pesquisadores chineses, muitos têm colaboradores internacionais, diz Zhang Shuang-Nan, astrofísico do Instituto de Física de Altas Energias da Academia Chinesa de Ciências (CAS) em Pequim, que assessora o CMSA.

‘As salas de jogos dos cientistas’

A primeira seção de Tiangong a chegar foi um módulo central conhecido como Tianhe (‘harmonia dos céus’). No final de maio, um navio de carga chamado Tianzhou-2 (‘navio celestial’) foi enviado para cima e atracado, entregando combustível, trajes espaciais e equipamento experimental. Em junho, três astronautas chineses – ou ‘taikonautas’ – a bordo do Shenzhou-12 (‘nave divina’) também atracaram, entrando na câmara de 17 metros de comprimento que será sua casa pelos próximos três meses.

Durante o próximo ano ou mais, o CMSA enviará outras oito missões para Tiangong. Dois vão entregar os módulos Wentian (‘busca pelos céus’) e Mengtian (‘sonhar com os céus’), que irão abrigar principalmente experimentos científicos (veja ‘a primeira estação espacial da China’).

Primeira estação espacial da China: conceito artístico de Tiangon em órbita detalhando como os módulos serão usados.
Crédito da imagem: Adrian Mann / Stocktrek Images / Alamy

Serão “as salas de jogos dos cientistas”, diz Paulo de Souza, físico da Griffith University em Brisbane, Austrália, que desenvolve sensores usados ​​no espaço.

A estação espacial terá mais de 20 racks experimentais, que são mini-laboratórios com ambientes fechados e pressurizados, diz Yang Yang, diretor de cooperação internacional do Centro de Tecnologia e Engenharia CAS para Utilização do Espaço em Pequim. Lá fora, haverá 67 pontos de conexão para hardware de pesquisa voltados para a Terra ou para o céu, diz Yang. Um poderoso computador central processará os dados dos experimentos antes de enviá-los de volta à Terra.

Organoides e matéria escura

Os experimentos enviados para a nova estação espacial abrangem vários campos. Zhang é o investigador principal do HERD (Instalação de Detecção de Radiação Cósmica de Alta Energia), que é uma parceria envolvendo Itália, Suíça, Espanha e Alemanha, prevista para 2027. Este detector de partículas estudará matéria escura e raios cósmicos, e custará cerca de 1 bilhões a 2 bilhões de yuans (US $ 155 milhões a US $ 310 milhões), diz Zhang.

Zhang e Pollo também estão envolvidos no POLAR-2, que estudará a polarização dos raios γ emitidos por grandes e distantes explosões, com o objetivo de esclarecer as propriedades das explosões de raios γ e possivelmente até das ondas gravitacionais.

Larose planeja enviar bolhas 3D de tecido intestinal saudável e canceroso, conhecidas como organoides. Ela quer descobrir se o ambiente de gravidade muito baixa vai desacelerar ou parar o crescimento das células cancerosas, o que pode levar a novas terapias.

O astronauta chinês Liu Boming, vestindo um traje espacial, sai de um módulo central da estação espacial durante uma atividade extraveicular
‘Taikonaut’ Liu Boming realiza a segunda caminhada espacial da China depois de chegar a Tiangong em junho. Crédito: Jin Liwang / Xinhua / eyevine

Outros projetos de cientistas da Índia e do México vão estudar as emissões ultravioleta de nebulosas e dados infravermelhos da Terra, para estudar as condições meteorológicas e o que causa tempestades intensas.

Apesar de muitos dos projetos serem parcerias entre cientistas chineses e ocidentais, as tensões geopolíticas tornaram as colaborações mais difíceis, observa Larose. Ela diz que a Noruega ainda não assinou um acordo bilateral com a China que daria luz verde a seu projeto. Merlin Kole, astrofísico da Universidade de Genebra, na Suíça, que também está trabalhando no POLAR-2, acrescenta que a adesão mais rígida às regulamentações de exportação significa que há burocracia adicional em torno do envio de hardware eletrônico para a China.

Mas Di Pippo diz que as tensões até agora não tiveram impacto sobre o andamento dos projetos selecionados pelo UNOOSA, acrescentando que a agência está discutindo planos com o CMSA para enviar mais experimentos a Tiangong até o final do próximo ano.

Golpe científico por dinheiro

Alguns cientistas argumentaram que estações espaciais com tripulação são um desperdício de dinheiro – o custo de Tiangong não foi divulgado, mas a ISS custou cerca de € 100 bilhões (US $ 118 bilhões) para construir e manter durante sua primeira década.

“Você obteria um retorno científico muito maior com as missões robóticas”, diz Gregory Kulacki, analista de questões de segurança da China para a Union of Concerned Scientists, um grupo de defesa com sede em Cambridge, Massachusetts. “Na China, assim como nos Estados Unidos, tem havido uma tensão entre cientistas que querem fazer o melhor científico possível e que preferem missões robóticas e governos que querem usar programas humanos de voo espacial principalmente para fins políticos.”

Mas outros pesquisadores apontam que, embora os satélites ofereçam uma alternativa para algumas observações, para muitos experimentos, especialmente aqueles que requerem microgravidade, as estações espaciais com tripulação são essenciais. Eles fornecem um local para observações de longo prazo, capacidade de processamento de dados e acesso para astronautas que podem realizar tarefas de manutenção e realizar os experimentos.

Além disso, além de experiências de hospedagem de pesquisadores, Tiangong pretende testar tecnologias de viagens espaciais humanas para apoiar os objetivos de exploração espacial da China, diz Zhang.

Com o financiamento atual da ISS funcionando apenas até algum momento entre 2024 e 2028, também é possível que Tiangong eventualmente se torne a única estação espacial da Terra em operação.

Projeta-se que Tiangong operará por pelo menos uma década, e a China já tem planos de lançar outras espaçonaves para trabalhar em conjunto com ela. O China Survey Space Telescope, ou Xuntian (‘pesquisa os céus’), é um telescópio óptico de dois metros que rivalizará com o Hubble Space Telescope da NASA e periodicamente se acoplará ao Tiangong para reabastecimento e manutenção. Com lançamento previsto para 2023, ele terá um campo de visão maior para perscrutar o universo profundo do que o Hubble.

Texto retirado de Nature 596, 20-21 (2021) doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02018-3

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