Por que os astronautas não têm peso no espaço?

A maioria dos nossos leitores habituais compreende porque é que os astronautas e objectos parecem flutuar na Estação Espacial Internacional, mas existem alguns conceitos errados e noções preconcebidas sobre este tópico que não são verdadeiras e que não representam uma boa compreensão da física! Este vídeo fornece uma visão divertida de algumas das ideias que as pessoas têm sobre o ambiente de gravidade zero a bordo de uma nave espacial em órbita, e mostra porque é que os astronautas parecem realmente sem peso.

Mas vamos discutir isso também:

Quando perguntados por que objetos e astronautas em naves espaciais parecem sem peso, muitas pessoas dão estas respostas:

1. Não há gravidade no espaço e eles não pesam nada.

2. O espaço é um vácuo e não há gravidade no vácuo.

3. Os astronautas estão muito longe da superfície da Terra para estarem sujeitos à sua atração gravitacional.

Estas respostas estão todas erradas!

O principal a entender aqui é que existe gravidade no espaço. Esta é uma concepção errada muito comum. O que mantém a Lua em sua órbita ao redor da Terra? A gravidade. O que mantém a Terra na sua órbita em torno do Sol? A gravidade. O que mantém as galáxias juntas? A gravidade.

Gravidade está por todo o lado no espaço!

Se construísses uma torre na Terra a 370 km de altura, cerca de tão alta como a órbita da Estação Espacial, a gravidade no topo da torre seria quase tão forte como se estivesses no chão. Se você saísse do topo da torre, você cairia na Terra exatamente como Felix Baumgartner fará no final deste ano quando ele tentar pular da borda do espaço. (Claro, isto não explica as temperaturas geladas que acabariam por causar a tua morte, ou como nenhum ar ou pressão de ar te mataria, ou como a queda através da atmosfera faria seriamente um número nas tuas partes do corpo. E então essa parada repentina também seria ruim).

Então, porque é que a Estação Espacial ou satélites em órbita não caem para a Terra, e porque é que os astronautas e objectos dentro da ISS ou outra nave espacial parecem estar a flutuar?

Por causa da velocidade!

Os astronautas, o próprio ISS e outros objectos em órbita da Terra não estão a flutuar, estão na verdade a cair. Mas eles não caem para a Terra por causa da sua enorme velocidade orbital. Em vez disso, eles caem ao redor da Terra. Os objectos na órbita da Terra têm de viajar pelo menos 28.160 km/h (17.500 mph). Assim, à medida que aceleram em direção à Terra, a Terra se curva para baixo deles e nunca se aproximam mais. Como os astronautas têm a mesma aceleração que a estação espacial, eles se sentem sem peso.

Há alturas em que podemos estar sem peso – brevemente – na Terra, quando estamos a cair. Você já esteve em uma montanha russa e, logo após o pico de uma colina, quando o carro começa a descer, seu corpo se eleva do banco? Se você estivesse no elevador a cem andares de altura, e o cabo se partisse, quando o elevador caísse, você flutuaria dentro da cabina do elevador. Claro que, nesse caso, o final seria bastante desastroso.

E também já deve ter ouvido falar do “Vomit Comet” – o avião KC 135 que a NASA utiliza para criar curtos períodos de ausência de peso para treino de astronautas e para testar experiências ou equipamentos em zero-G, bem como os voos comerciais Zero-G em que o avião voa numa parábola, e como uma montanha-russa (mas a maiores velocidades e altitudes) quando o avião passa por cima da parábola e se dirige para baixo, é criado um ambiente de gravidade zero à medida que o avião cai. Por sorte, o plano sai da queda e se desnivela.

Vamos voltar para a torre. Se ao invés de apenas sair da torre, você der um salto de corrida, sua energia de avanço o levará para longe da torre ao mesmo tempo em que a gravidade o puxa para baixo. Ao invés de atingir o chão na base da torre, você pousaria a uma distância de distância. Se corresses mais rápido, poderias saltar mais longe da torre antes de bateres no chão. Se pudesses correr tão rápido como o vaivém espacial e a ISS orbita a Terra, a 28.160 km/h (17.500 mph), o arco do teu salto faria um círculo à volta da Terra. Você estaria em órbita e sem peso. Você estaria caindo sem atingir o solo. No entanto, seriam necessários espaços e ar respirável.

E se você pudesse correr a cerca de 40,555 km/h (25,200 mph) você pularia logo após a Terra e começaria a orbitar o Sol.

A Estação Espacial Internacional, o ônibus espacial e os satélites são projetados para permanecer em órbita, não caindo no chão nem atirando no espaço. Eles orbitam a Terra a cada 90 minutos.

Então, quando você está em órbita, você está em queda livre, e não tem peso.