Cada vez mais pessoas estão viajando para o espaço, mas a Estação Espacial Internacional (ISS) só pode acomodar 11 pessoas por vez. O Aurelia Institute, um laboratório de arquitetura espacial sem fins lucrativos em Cambridge, Massachussets (MA), tem uma abordagem que pode ajudar: um hábitat capaz de ser lançado em pilhas compactas de ladrilhos planos e se automontar em órbita.
A construção de grandes hábitats espaciais é difícil. Os componentes estruturais, como as paredes, precisam caber em um foguete. Geralmente, não há espaço suficiente para lançar tudo de uma só vez. São necessários vários lançamentos para construir estruturas maiores, como a ISS, o que aumenta os custos. Uma vez que todos os componentes tenham chegado ao espaço, os hábitats devem ser construídos por humanos, e esse é um trabalho perigoso.
“Se você depende de um ser humano para te ajudar a montar alguma coisa, ele terá de vestir um traje extraveicular”, diz o CEO do Aurelia Institute, Ariel Ekblaw. “É arriscar a vida deles. Gostaríamos muito que isso fosse feito com mais segurança no futuro.”
Em um espaço de trabalho conjunto em Roslindale, MA, no início de agosto, o Aurelia Institute exibiu uma maquete de um hábitat espacial chamado TESSERAE, abreviação de Tessellated Electromagnetic Space Structures for the Exploration of Reconfigurable, Adaptive Environments (Estruturas espaciais eletromagnéticas com tesselas para a exploração de ambientes reconfiguráveis e adaptáveis). Assemelha-se a uma bola de futebol futurista com a altura de um andar. A equipe descreveu como os ladrilhos da estação fariam sua união. Cada um tem cerca de 1,80 m de altura e largura.
A ideia é tornar a estrutura o mais compacta possível para o lançamento. “No momento, tudo sobe em uma estrutura muito rígida da carga útil [carenagem], aquilo que fica no topo do foguete”, diz Stephanie Sjoblom, vice-presidente de Estratégia e Desenvolvimento de Negócios do Aurelia Institute. “Com essa tecnologia, estamos criando ladrilhos que empilhamos como se fossem uma caixa de embalagem plana da IKEA.”
Após um lançamento bem-sucedido, os ladrilhos seriam arremessados no espaço em um suporte semelhante a um balão ou em uma rede, para evitar que se afastem. A rede manteria os ladrilhos, que possuem ímãs fortes nas bordas, próximos o suficiente para a atração magnética. A esperança é que eles se encaixem sozinhos na configuração correta na primeira vez. Uma combinação de sensores e magnetômetros pode determinar se não se montaram corretamente. Nesse caso, uma corrente passa pelos ímãs para desencaixar os ladrilhos configurados incorretamente e tentar novamente. Após a montagem, os sistemas elétricos e de encanamento podem ser instalados manualmente.
Módulos e infláveis
Até agora, a equipe obteve sucesso várias vezes ao montar telhas menores do que uma mão no espaço, inclusive durante a missão Ax-1 da Axiom Space para a ISS em 2022. Eles ainda não construíram um modelo em escala da TESSERAE no espaço e dizem que a construção provavelmente exigirá uma parceria.
“É difícil fornecermos um número exato de quanto tempo levará para que ela seja tripulada por humanos”, diz Ekblaw. “Provavelmente dependerá do fato de conseguirmos uma parceria com [uma organização como] a NASA ou a Axiom. Mas, certamente, até a década de 2030.” A Aurelia não compartilha quanto dinheiro arrecadou ou gastou nesse trabalho, porém conta que ele foi parcialmente financiado por subsídios da NASA, patrocínios corporativos e doadores filantrópicos.
Há muitos grupos trabalhando em estações espaciais. A Axiom Space se dedica à sua própria estação orbital, cujo primeiro módulo deve ser lançado em 2026 e se acoplar temporariamente à ISS. A Blue Origin e a Sierra Space trabalham no Orbital Reef, um projeto para suportar até 10 pessoas ao mesmo tempo em um “parque empresarial de uso misto”. Essas estações dependerão de humanos para sua construção, e é provável que o lançamento das peças demande algumas viagens.
Há outra maneira de tornar algo compacto para o lançamento: inflá-lo em órbita. A NASA já fez isso – seu hábitat experimental BEAM, que está conectado à ISS, foi lançado em 2016 e armazenou carga. A Sierra Space quer fabricar hábitats infláveis tão grandes quanto um prédio de três andares, embora ainda não tenha testado esses projetos fora do planeta.
Ekblaw vê o hábitat TESSERAE e os infláveis como tecnologias complementares. O revestimento externo rígido da TESSERAE deve proteger melhor os astronautas de detritos espaciais, como micrometeoroides. E o hábitat TESSERAE é mais fácil de consertar do que um inflável, diz ela, porque os ladrilhos são simplesmente substituíveis. Não é o caso dos infláveis, nos quais um rasgo pode exigir um remendo complicado ou a substituição de todo o hábitat. “Sou muito favorável aos infláveis”, diz Ekblaw. “Acho que a resposta deveria ser ambos, não um ou outro.”
Desafios de design
O Aurelia Institute prevê que, uma vez construído, o hábitat TESSERAE será bem diferente do que costumamos ver na ISS: não apenas funcional, mas também divertido, acessível e confortável.
O design incorpora elementos lúdicos, baseados em dezenas de entrevistas com astronautas. Um deles se parece com uma enorme anêmona-do-mar inflável que se projeta da parede. Contudo, na realidade, é um sofá – deitar-se no espaço não é fácil, portanto, os astronautas poderiam, teoricamente, acomodar-se entre os tentáculos infláveis e se aconchegar.
Entretanto, será difícil aumentar a escala dessa tecnologia. Oliver Jia-Richards, engenheiro aeroespacial da Universidade de Michigan, não tem certeza se a combinação de ímãs e sensores da Aurelia será suficiente para que modelos maiores se automontem. Mover objetos no espaço com precisão costuma requerer um sistema de propulsão. “Se eles conseguirem fazer isso, será um grande avanço em termos de como fazemos isso”, diz Jia-Richards. Ekblaw diz que não descarta a necessidade de propulsão.
Atualmente, as estruturas que os ladrilhos podem criar também não são herméticas, logo, não estão prontas para o uso humano, observa Ekblaw. Sua equipe pode acrescentar travas nas bordas dos ladrilhos, o que os uniria melhor. Outra ideia é inflar um balão hermético no meio do espaço para que as pessoas vivam lá. Nesse caso, eles se tornariam simplesmente um exoesqueleto para uma bexiga interna pressurizada.
A equipe acabou de ser aprovada pela NASA para enviar mais ladrilhos pequenos para a ISS no próximo ano. Desta vez, eles mandarão cerca de 32 (em vez de apenas sete) e verificarão se conseguem construir uma estrutura esférica inteira em pequena escala.
Sarah Ward
