Mais de 3 mil experiências já foram feitas na Estação Espacial Internacional para ajudar a Humanidade
A Estação Espacial Internacional é o local perfeito para realizar experiências científicas. Mais de 3 mil já foram feitas em áreas da medicina, biologia, física e ciência dos materiais, cujos resultados melhoram a vida aqui na Terra.
O dia 20 de novembro de 2023 marcou o 25º aniversário do lançamento do primeiro módulo que mais tarde faria parte da Estação Espacial Internacional (ISS). Naquele dia de 1998, o módulo russo Zarya viajou para o espaço num foguete Proton lançado de Baikonur. Duas semanas depois, o módulo passivo Unity da NASA foi lançado a bordo da missão espacial STS-88 e acoplado à Zarya por astronautas durante caminhadas espaciais.
Com pouco mais de duas décadas de trabalho, os cientistas da ISS já conseguiram realizar mais de 3 mil experiências, cujos resultados são de grande relevância para a Humanidade. Lá, entre 335 e 470 quilómetros da Terra, e a uma velocidade que ultrapassa os 26 mil quilómetros por hora, seis laboratórios enviam-nos resultados surpreendentes.
Alguns forneceram melhores medicamentos e tratamentos contra o cancro, enquanto outros permitiram uma melhor compreensão do envelhecimento e hoje possuem materiais únicos para a exploração espacial.
Porque são feitas experiências na ISS?
Sabemos que a ISS tem microgravidade. Na Terra também podemos criar ambientes sem gravidade utilizando uma torre de queda livre, ou através do voo parabólico numa cápsula acoplada a um foguete; mas só podemos recriar a falta de gravidade durante apenas alguns segundos. Assim, a ISS é a melhor e única opção correta na realização de experiências que requerem microgravidade constante.
A ISS é um bom lugar para fazer experiências, mas muito hostil à vida. Lá os astronautas ficam expostos à forte radiação UV do Sol, pois não contam com a proteção da nossa atmosfera e de sua camada de ozono; a radiação representa uma séria ameaça, não só para os seres vivos, mas também para equipamentos eletrónicos e estruturas das naves espaciais. Para se ter uma ideia, os astronautas que passam seis meses no espaço ficam expostos a uma radiação equivalente a mil radiografias de tórax, por exemplo.
Mas estas condições perigosas e diferentes também oferecem muitas vantagens, permitindo-nos estudar fenómenos que seriam impensáveis em terra. A maioria dos processos físicos ou biológicos a que estamos habituados depende da gravidade e das condições terrestres, por isso funcionam de forma completamente diferente no espaço.
Experiências na ISS para melhorar a saúde dos humanos
Várias disciplinas da ciência estão a beneficiar das experiências em microgravidade, incluindo: biologia, física, engenharia de materiais e medicina. O ambiente espacial oferece grandes oportunidades para a conceção e desenvolvimento de novos medicamentos, por exemplo.
Algumas empresas farmacêuticas utilizam os laboratórios da ISS para estudar e compreender os processos de cristalização de alguns medicamentos. Por exemplo, o Pembrolizumab é um medicamento para tratamento de cancro que está a ser estudado na ISS para melhorar o seu fabrico. Os cristais do Pembrolizumab produzidos no espaço são ótimos; na ausência de gravidade são muito mais uniformes e homogéneos.
Além disto, graças aos estudos da NASA e da ESA sobre os efeitos da radiação espacial nos astronautas e nos chamados microssatélites (regiões do nosso ADN suscetíveis a danos e mutações), podemos compreender melhor as consequências da radioterapia em pacientes com cancro, ou mesmo identificar novos marcadores e métodos para detetá-lo de forma mais eficaz.
As células humanas também se comportam de forma diferente no espaço: os astronautas sofrem frequentemente perda de massa muscular e óssea e os seus sistemas imunitários ficam enfraquecidos. Estes sintomas são muito semelhantes aos efeitos que todos sofremos à medida que envelhecemos. Portanto, as investigações no espaço ajudam-nos a estudar mais rapidamente os efeitos do envelhecimento, facilitando o desenvolvimento de novos medicamentos e tratamentos.
Algumas células-mãe parecem crescer mais rápido no espaço, o que abre a porta à tentativa de replicar estas condições na Terra e ajudar a tratar problemas como o enfarte.
Outra experiência que se destaca é a que foi realizada pelo cosmonauta Sergei Krikalev, sobre plasmas complexos (um estado da matéria muito difícil de alcançar na Terra devido à gravidade) em 2001, que levou a uma melhoria na luta contra as infeções bacterianas.
Na experiência, ele conseguiu desenvolver um plasma frio em temperatura ambiente capaz de destruir patógenos como bactérias, fungos, vírus e esporos, sem afetar em nada as nossas próprias células. Estes resultados bem-sucedidos na ISS já foram obtidos pela Terraplasma Medical, que atualmente está a desenvolver dispositivos portáteis de plasma frio para o tratamento de infeções de pele e feridas.
Experiências notáveis na ISS sobre ciência dos materiais
Na ciência dos materiais, uma das grandes conquistas da investigação na ISS foi o desenvolvimento dos chamados metais amorfos ou vidros metálicos a granel (BMG).
O aço, o alumínio ou o titânio, conhecidos como ligas convencionais, possuem uma estrutura atómica muito ordenada. Contudo, os átomos do BMG não seguem uma estrutura ordenada e cristalina e são produzidos graças ao arrefecimento do metal em estado líquido por vitrificação. A sua estrutura permite-lhes ter grande resistência e dureza, mas ao mesmo tempo uma baixa temperatura de fusão, facilitando o fabrico de peças duráveis e refletoras.
Um dos BMGs mais utilizados na indústria é o Vitreloy 106, uma liga feita de zircónio, nióbio, cobre, níquel e alumínio, utilizada em 2001 na missão Genesis da NASA para recolher amostras de vento solar. O impressionante aconteceu no final da missão: após completá-la, a sonda caiu devido a uma falha no pára-quedas, mas as peças confecionadas com o Vitreloy 106 sobreviveram ao impacto e permitiram a continuidade da investigação.