Fatos espaciais e EVAs

Durante as duas semanas na MDRS, a tripulação vai simular a estada numa base em Marte e as actividades exteriores, EVAs (Extra-Vehicular Activities). As EVAs em Marte irão permitir explorar diferentes áreas, recolher amostras e até simplesmente quebrar a monotonia de estar confinado durante meses a um local fechado. São as EVAs que irão permitir obter uma nova perspectiva científica sobre o planeta vermelho, que é, no fundo, a razão central para uma missão de exploração tripulada para Marte.

Para que os astronautas possam cumprir o objectivo central da missão a Marte - explorar o planeta - eles necessitam fatos espaciais apropriados. Estes fatos são a única protecção dos astronautas contra um ambiente hóstil, fornecendo no seu interior um ambiente mais propício ao ser humano, nomeadamente, no que se refere a temperatura, pressão e oxigénio.

Fatos espaciais: hoje e amanhã

Os fatos espaciais actuais são totalmente pressurizados, podendo-se comparar a balões, com a forma de corpos, enchidos com gás. Embora estes fatos tenham servido os propósitos actuais, têm várias características desvantajosas: para além de dificultarem os movimentos dos astronautas, são rígidos, pesados, volumosos, requerem uma manutenção elevada e têm fugas de gás que levam à perda de oxigénio. Para a exploração do planeta vermelho, é necessário desenvolver uma nova geração de fatos que sejam flexíveis, leves, seguros e duráveis. Uma possível resposta a esta necessidade é um novo conceito de fatos, usando contra-pressão mecânica: os fatos elásticos. Estes fatos comprimem o corpo fisicamente com materiais leves e flexíveis, em vez de pressurizar o corpo com um gás. O capacete continua a ser pressurizado com oxigénio.

Projecto Leonardo: hoje e amanhã comparam-se

Os fatos MarsSkin simulam o que seria um fato elástico desenvolvido para utilização em Marte. A MDRS já tem fatos que mimicam os fatos actuais, pressurizados com gás.

A tripulação do projecto Leonardo irá realizar as actividades de exploração no exterior na MDRS usando os fatos espaciais com a tecnologia actual e os MarsSkin, com uma nova tecnologia. Deste modo, irá ser comparada a performance de ambos. A tripulação do projecto complementar Mona Lisa, com uma tripulação feminina, também irá comparar estes dois tipos de fatos.

Este estudo irá ser realizado através de tarefas EVAs usuais, de modo a incluir aspectos de mobilidade, flexibilidade, destreza, sensibilidade, etc. A comparação dos fatos irá incidir basicamente em três vertentes - flexibilidade total do corpo, flexibilidade das luvas e campo de visão:

1. A flexibilidade total do corpo irá ser estudada em tarefas padrão de actividades exteriores (andar, ajoelhar, subir escadas de airlock, etc.);
2. A flexibilidade das luvas é também crucial, já que as mãos são a interface primária com o mundo exterior. Por esta razão, testes específicos serão realizados para as luvas, nomeadamente, utilizando chave de fenda, ferramentas de geologia, botões de rádio, etc., para testar e comparar as luvas elásticas e pressurizadas;
3. A visão é fulcral para explorar com segurança novo território. A visão do terreno e dos próprios pés é muito importante para andar. Um estudo do campo de visão será conduzido para explorar os bloqueios de visão nos capacetes dos fatos pressurizados da MDRS e os capacetes MarsSkin.

Os resultados também irão permitir identificar pontos de melhoria, ao analisar a sua performance com a teoricamente prevista para os fatos reais.

Estão previstas várias simulações EVA, com equipas pequenas (2 pessoas) para EVAs de curta duração e equipas maiores (4 pessoas) para EVAs de duração mais longa. A mesma equipa irá realizar cada missão EVA duas vezes, uma, com os fatos pressurizados e outra, com os fatos elásticos.

Na semana seguinte falar-se-á acerca de algumas das tarefas a serem realizadas nestas EVAs na MDRS.

A contribuição de Portugal

A indústria espacial portuguesa é um fenómeno recente mas já existem várias empresas e projectos a serem desenvolvidos nesta área.

Um projecto relacionado com o tema apresentado esta semana é o Magnetómetro de baixo custo desenvolvido pela Lusospace para a ESA e para uma grande empresa europeia de fabrico de satélites, que poderá ser utilizado na orientação e posicionamento do astronauta durante uma EVA. Esta empresa está também a estudar um sistema que projecta texto, esquemas e imagens à frente do visor do capacete do astronauta, sem que o campo de visão seja perdido. Este sistema permitirá a monitorização dos parâmetros ambientais do fato espacial (ex. temperatura, pressão e oxigénio) e obter informações acerca das tarefas a realizar durante a EVA. Entre as vantagens sobre o actual sistema (pequeno ficheiro em papel ( ou filofax), localizado no braço do fato) contam-se uma melhor visualização e maior capacidade de armazenamento de informação.








Para mais informação, poderá consultar:

1. Tourbier D, Knudsen J, Hargens A, Tanaka K, Waldie J, Webb P, & Jarvis C. Physiological Effects of a Mechanical Counter Pressure Glove. International Conference on Environmental Systems, Orlando FL, 9-12 July 2001.
2. Tanaka K, Hargens A, Waldie J, Steinbach G, Webb P, Tourbier D, Knudsen J & Jarvis C. Skin Microvascular Flow With and Without a Mechanical Counter Pressure Space Suit Glove. Aviation, Space and Environmental Medicine 73:1074-8, 2002.
3. Waldie, J. Flexible Space Suits for the Exploration of Mars. Australian Mars Exploration Conference, Sydney, NSW, 12-14 July 2002.
4. Waldie JMA, K Tanaka, D Troubier, P Webb, CW Jarvis and AR Hargens. Compression Under a Mechanical Counter Pressure Space Suit Glove. Journal of Gravitational Physiology 9:93-97, 2003.
5. Webb P and Annis JF. (1967) The Principle of the Space Activity Suit. NASA CR-973.6. Annis JF and Webb P. (1971) Development of a Space Activity Suit. CR-1892, NASA, Washington, D.C.
7. Harris, G. (2001) The Origins and Technology of the Advanced Extravehicular Space Suit, AAS History Series, American Astronautical Society, San Diego.
8. Frazer, A.L., Pitts, B.M., Schmidt, P.B., Hoffman, J.A., and Newman, D.J. (2002) Astronaut Performance: Implications for Future Spacesuit Design. 53rd International Astronautical Congress, Houston, TX, October 2002, IAC-02-G.5.03.