Quanto às vestimentas dos astronautas no espaço

Este vestuário do extraterrestre de H. R. Giger é um esboço da roupa de astronautas que deve vir em breve. Somando os prós- e os contras-, temos um exemplar interessantíssimo. O vestuário está inflado obviamente para manter uma pressão estabilizada de 1 atm, espaçosa, ideal a pele do organismo humano no espaço por sentir-se desgarrada de apetrechos, qualquer que seja ele. O contato com a pele humana é mínimo, isso para evitar alergias provocadas pelo material do vestuário, além disso, para evitar escape de gases com oxigênio reforçaram-no de várias camadas sintéticas. No espaço, os órgãos do corpo humano trabalham caoticamente privados de exposição da circulação atmosférica que causam pequenas ondulações dos ventos, ocasionando derivação de pressão; exposição aos raios solares benéficos com vitaminas ‘d’; variação da temperatura atmosférica na intercalação de dias e noites, e de sucessão de verão e inverno e oxigenação quando próximo a campos verdes do planeta Terra. Até hoje os vestuários de astronautas da NASA são compactos e apertados, desconfortáveis para longas viagens no espaço. O bojo afunilado para a cabeça do astronauta merece mais atenção nessa imagem. Os olhos ficarão embutidos com lentes especiais para proteção de luz UV, lentes de aumento do campo de visão semelhante às de máquinas fotográficas caras, e com circulação de ar internamente ao vestuário. Aos ouvidos devem ser acoplados receptores de ondas de rádio, única forma de comunicação entre astronautas no espaço. Um microfone interno próximo à boca para comunicação com outros astronautas. Parafernálias de instrumentos devem constar na confecção da vestimenta especial. Quando já estamos nos preparando para colonizar Marte na próxima década, poucos experimentos estão sendo concluídos na Estação Espacial Internacional: plantação de vegetais e frutas, além de oxigenação por ramagens trepadeiras das cápsulas espaciais. Em Marte só estão funcionando os 2 robôs para tirar fotos e fazer análises do solo. Painés solares já deviam posicionar-se no solo do Planeta Vermelho para fornecimento de eletricidade, bem como motores compactos para coleta de água e de oxigênio da atmosfera marciana. Um local apropriado para fixação de permanência ainda não foi escolhido, as cápsulas que funcionarão como vivendas já deviam estar aguardando os novos inquilinos em Marte. Portanto, tudo leva a crer que a tão sonhada colonização do sistema solar vai demorar séculos.  por PGAPereira. Imagem da coleção de H. R. Giger.    

Os dados das Voyager 1 e 2 sobre Júpiter

A Voyager 1 durante sua aproximação ao planeta gigante por 30 dias no ano de 1979 coletou os seguintes dados: lapso de tempo das nuvens que giravam em turbilhão na atmosfera do planeta; as faixas marrons e as zonas brancas de Júpiter; faixas de nuvens coloridas com milhares de km de largura circulando o planeta a latitude constante; a Grande Mancha Vermelha que é uma tempestade secular do tamanho da Terra parecia estacionária, mas que girava no sentido contrário aos ponteiros de relógio. Pequenas manchas eram arrastadas para dentro da Grande Mancha vermelha, circulavam por semanas e depois se dividiram;  outras mancha se formaram, misturaram-se e se dividiram em poucos dias nas outras faixas do planeta gigante; o caos imperava num diâmetro menor que 1.000 km e, as estruturas maiores retém suas colorações. Há ordem no caos? Os movimentos na atmosfera de Júpiter restringem-se a uma fina camada iluminada de 100 ou 200 km de espessura onde as nuvens se formam e com pressão atmosférica poucas vezes a do nível do mar na Terra? Ou os movimentos se estendem dezenas de km para baixo da zona de hidrogênio metálico com uma pressão 3.000 vezes maior?

Júpiter tem massa de 318 a da Terra ou cerca de 1‰ da massa do Sol. De onde coletou sua gigantesca massa? Foi acumulando a matéria deixada na órbita ao redor do Sol logo após ele se formar? Qual a abundância relativa de seus elementos? Por que Júpiter consiste principalmente de hidrogênio e hélio e são eles os responsáveis pela baixa densidade de volume de apenas 1,33 g/cm³ às pressões e densidades que caracterizam o planeta. Nas temperaturas do sistema solar externo oxigênio, carbono e nitrogênio combinam-se com hidrogênio para formar água (H2O), metano (CH₄) e amônia (NH₃). Há um equilíbrio hidrostático entre a pressão direcionada para o exterior e o empuxo da gravidade direcionado para dentro do planeta. O nivelamento é completado pela força centrífuga dirigida para o exterior que resulta da rotação do planeta e que é igual ao quadrado da distância da massa do eixo de rotação. Daí, planetas que rotacionam tornam-se achatados, seu raio polar é menor que seu raio equatorial. O grau de achatamento depende da distribuição interna de massa: se a matéria concentra-se próxima ao centro – menos achatado - ou mais afastado dele – mais achatado. O período rotacional de Júpiter é cerca de 10 horas. O achatamento de Júpiter faz com que seu raio equatorial seja 6,5% maior que seu raio polar. Júpiter tem núcleo denso que consiste de hidrogênio e hélio comprimidos e outros elementos, mas sua pressão interna não é suficientemente grande para produzir densidades centrais exigidas de uma mistura desses dois elementos leves. Evidentemente Júpiter tem um núcleo de rocha e gelo com 4% de sua massa. No núcleo de Júpiter sob grande pressão, os elétrons vagueiam livremente entre prótons numa mistura eletricamente neutra e o hidrogênio torna-se metal. A transição do hidrogênio molecular para metálico faz-se sob pressão crítica de 3 milhões de atmosfera e cerca de 0,75 a 0,80 da distância do centro do planeta. Júpiter libera como radiação infravermelha uma potência cerca de 1,5 a 2,0 vezes maior que a quantidade que ele absorve como luz do Sol. Obviamente ele tem fonte interna de calor. Nenhum planeta do sistema solar é suficientemente mássico para a autocompressão gravitacional ter iniciado a fusão nuclear e se tornar uma estrela (nós não temos ainda certeza desse fenômeno). O seu calor interno provém da conversão da energia potencial gravitacional disponível pela contração de suas nuvens de gases que começou há 4,6 bilhões de anos. Qual é sua temperatura? Pela termodinâmica sabemos que o calor flui dos locais mais quentes para os mais frios. A mistura de H e He no núcleo de Júpiter não pode conduzir calor para o exterior do mesmo, só ocorrendo com um grande gradiente de temperaturas entre camadas, limitada pela convecção – movimento de parcelas de flúido quente movendo-se sobre os frios. O gradiente de temperatura no interior de Júpiter está próxima a adiabática e a 20.000 e 30.000K e, que nessa temperatura a mistura de H metálico e He não se solidifica, ela encontra-se no estado líquido. Mas a 3 milhões de atm, porção do H torna-se molecular, mesmo assim líquido; sob pressão maior o líquido molecular espalha-se em um gás molecular – a atmosfera de Júpiter. Júpiter tem 10% de He acima do H metálico - o Sol tem 11%. Júpiter tem vapor de água, H₂O, e sulfeto de hidrogênio, H₂S, fosfina (PH₃) germano (GeH₄), cianeto de hidrogênio, HCN, e monóxido de carbono, CO, além de etano, C₂H₆, e acetileno, C₂H₂ na sua atmosfera. As cores da atmosfera de Júpiter não se correlacionam com a de seus compostos. O Sol aquece os trópicos mais que os pólos do planeta gigante, isso faz com que os ventos adquirem suas energias. O ar quente desloca-se sobre o ar frio e converte a energia potencial gravitacional em energia cinética. Quanto ao gradiente de temperatura horizontal sobre Júpiter é menor que 3°C, quando na Terra é de 30°C e compensada por uma distância do equador ao pólo 10 vezes menor. A atmosfera de Júpiter obtém apenas metade do calor do interior do planeta, portanto, assemelhando-se a de uma estrela. A atmosfera de Júpiter tem apenas 1/1.000.000 – um milionésimo – da massa   e portanto 1 milionésimo da capacidade de transporte de calor do interior do planeta. A Grande Mancha Vermelha desloca-se poucos metros por segundo para o oeste mas, os ventos ao seu redor estão a 100 m/s, cada rotação levando poucos dias. Essa oval pode durar por séculos. O interior de júpiter consiste de 3 camadas: a camada mais externa é uma mistura de H molecular e He; a camada mais interna é um núcleo de rocha e gelo; na camada que se situa entre as outras o H sob uma pressão de 3 milhões de atm desmembra-se em uma mistura de líquida de prótons e elétrons que se repelem. Na camada média o hidrogênio é um metal. A Grande Mancha vermelha foi observada por 3 séculos da Terra. Ela gira no sentido contrário aos ponteiros do relógio e tem 25.000 km de comprimento. Além dela, observamos várias manchas brancas menores sobre Júpiter. Quanto às reações químicas que estão ocorrendo no núcleo de Júpiter são verdadeiras incógnitas. O temor dos humanos está concentrado na transformação de júpiter em uma estrela como já temos fotografado anãs marrons de pouca massa existir na nossa galáxia. Estamos torcendo para que isso ocorra muitos séculos depois quando a humanidade já tenha colonizado Marte e deserdado do sistema solar. Você acha isso uma aventura impossível? por PGAPereira.