Do Sputnik à SpaceX: um estudo sobre a conquista do espaço pela humanidade

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COLÉGIO-CURSO CÉLULA 1
Do Sputnik à SpaceX: um estudo sobre a conquista do espaço pela humanidade
Itaguaí, 20/11/2019
COLÉGIO-CURSO CÉLULA 1
Alunos: Ana Luisa Venito
 Gabrielle Nascimento
Isabela Cardoso
 João Carlos 
e Maria Eduarda
Do Sputnik à SpaceX: um estudo sobre a conquista do espaço pela humanidade
Orientador: Maurício dos Reis
Sumário:
Introdução...........................................1
Desenvolvimento................................1
Metodologia...................................... 7
 Conclusão............................................8
 Bibliografria........................................8
 
Introdução:
Exploração espacial é o conjunto de esforços do homem em estudar o espaço e seus astros do ponto de vista científico e da sua exploração econômica, fazendo uso de tecnologias que avançaram ao longo do tempo. 
O desejo de romper os limites da terra e viajar pelo espaço é antigo e são muitos os relatos dessa vontade através dos tempos. No século XIX, arqueólogos encontraram o conto do rei Etan nas escavações da biblioteca do último grande rei assírio, que narra a história de um rei que subira a uma altura tal que a terra, antes de sumir de sua vista, lhe pareceu do tamanho de um pequeno cesto. Há duzentos anos, em uma obra de ficção,“ Da Terra à Lua”, Júlio Verne escreve sobre um grupo de homens que viajou até a lua usando um gigantesco canhão. A primeira exibição de um filme na história acontece em Paris e se trata de “L’Arrivée d’un Train à La Ciotat”, que narrava uma viagem a lua. Esses exemplos provam que o céu sempre atraiu a atenção e os sonhos do homem terrestre. 
Esse interesse no espaço foi com o passar dos anos se transformando e moldando todo o conhecimento sobre o universo que hoje possuímos. E, consequentemente, evoluindo para chegarem até as eras espaciais, que são os momentos de efetivos esforços governamentais das potências mundiais para chegar ao espaço, se estabelecer lá e utilizar de seus recursos e visibilidade mundial. Esse projeto tem como intuito apresentar uma cronologia dos acontecimentos mais importantes na caminhada do ser humano até a conquista do espaço, bem como o desenvolvimento das tecnologias que os possibilitaram; Além de entender os mais recentes e próximos passos tomados pelas agências espaciais dos países em destaque no que pode ser o início de uma nova corrida espacial.
Desenvolvimento:
· Corrida Espacial
A Primeira Era Espacial, teve seu início no período da Guerra Fria, em que se buscava incessantemente o acesso ao Espaço. Estados Unidos e a Rússia protagonizaram a Corrida Espacial para ver quem conquistaria o espaço primeiro. A então União Soviética saiu à frente, enviando o primeiro satélite à órbita da Terra, o Sputnik 1. Era uma esfera de alumínio de 58 cm de diâmetro e 84 kg de massa, com instrumentos rudimentares e um transmissor de rádio. Um mês depois a URSS pôs em órbita o segundo Sputnik, de meia tonelada, dessa vez levando o primeiro animal a ir ao espaço, usando de um foguete com empuxo de centenas de toneladas. A cadela, Laika, entretanto acabou morrendo muito antes do esperado pela equipe russa, devido ao superaquecimento da cabine ao entrar em órbita.
Os Estados Unidos não queriam ficar para trás e logo trataram de produzir seu próprio satélite. Em 1958, foi lançado então o Explorer 1. Esse momento ficou marcado na história como o símbolo da chegada Americana ao espaço. O satélite era bem mais leve que o soviético, pesava 13,9 kg, possuía pouco mais de dois metros e se tratava de um foguete com dois transmissores, conjuntos de baterias, sensores de temperatura e um contador de radiação. Esse satélite fez a primeira descoberta científica da era espacial, o cinturão de Van Allen. Soube- se que a terra é cercada por um cinturão de partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre. O nome do cinturão é uma homenagem ao diretor científico do projeto do Explorer 1.
O impacto causado pelo sucesso dos soviéticos levou os EUA a uma reação rápida e exemplar: houve uma autocrítica implacável, cresceu a demanda popular por resultados imediatos e o governo entendeu que precisava se reorganizar. O “efeito Sputnik”, além de diligenciar a criação da NASA, agência espacial constituída com base nos centros de pesquisa e equipes técnicas já disponíveis, desencadeou um processo de mudanças no sistema educacional. Em todo o país houve um esforço para ampliar e melhorar o ensino de matemática e ciências nas escolas. A corrida espacial marcou presença até nos jardins de infância norte americanos, onde muitas crianças aprenderam primeiro a contar em ordem regressiva como nos lançamentos.
Em abril de 1961, meros três anos e meio após o Sputnik1, a URSS noticiou o vôo orbital de Yuri A. Gagarin a bordo da Vostok 1,abrindo uma nova fase da conquista espacial, a URSS havia mandado o primeiro homem ao espaço. No início astronautas solitários deram poucas voltas em torno da terra. Depois passaram a ser grupos maiores e missões cada vez mais longas. Em 1961 o presidente norte americano anunciou a meta nacional de explorar a lua com astronautas antes do final da década. A NASA cria então o programa Apollo que contou com apoio irrestrito do governo. Após uma série de expedições, em 1969 Neil A. Armstrong, Edwin Aldrin e Michael Collins da Apollo 11 chegam a lua. As expedições do programa Apollo ajudaram na evolução da pesquisa lunar e trouxeram consigo ao todo 380 kg de rochas lunares.
Em 11 de abril de 1970, houve o lançamento da Apollo 13, que tinha como tripulantes John Swigert, James A. Lovell Jr e Fred W. Haise Jr. A Apollo 13 deveria ser a terceira tentativa do programa Apollo de pousar na lua. Seu objetivo era chegar até uma área do satélite conhecida como Fra Mauro, mas uma explosão a bordo fez com que ela fosse forçada a apenas dar a volta na lua sem pousar e retornasse imediatamente à terra. Apesar de tudo, como todos os membros da tripulação sobreviveram, a Apollo 13 foi considerada pelo comandante James A. Lovell Jr. Uma “falha bem-sucedida”. No dia 13 de abril, após o tanque de oxigênio número 2 explodir, Swigert, piloto do módulo de comando, emitiu a famosa mensagem ao centro de controle da missão: “Houston, we’ve had a problem here” (“Houston, temos um problema aqui”).
Após a queda do comunismo, EUA, URSS e outros países como Canadá e Japão intensificaram colaborações e participaram da construção do projeto da Estação Espacial Internacional, que começa em 1988 e só termina em 2010. O objetivo da estação, a princípio era dar suporte a experimentos em ambiente de microgravidade e monitorar a terra, porém atualmente, seu uso tem buscado vôos mais altos, pretendendo dar suporte a viagens espaciais cada vez mais longas. A construção dessa estação representa o início de uma nova era na conquista do espaço e também uma tentativa de democratizar a tecnologia aeroespacial; Foram 15 nações trabalhando para a realização do projeto.
· Atual Era da Exploração Espacial
No século passado, Estados Unidos e Rússia protagonizaram a Corrida Espacial para ver quem conquistaria o espaço primeiro. Atualmente ambas as nações têm seus planos de, contando com novas tecnologias, voltar não só ao nosso satélite natural, mas também ir além e manter a presença humana fora da terra de uma vez por todas. Já é sabido que a NASA está trabalhando para voltar à lua nos próximos anos, com o governo estadunidense apoiando este retorno mais do que qualquer outra missão em andamento. Jim Bridenstine, administrador da agência espacial, disse em uma publicação de sua autoria na plataforma “Ozy” que, desta vez, a NASA enviará pessoas ao nosso satélite não apenas por alguns dias mas sim para ficar.
Quase meio século depois de o astronauta americano Neil Armstrong ter proclamado a frase “um pequeno passo para um homem, um salto gigantesco para a humanidade”, e com o  imaginário da população povoado de trunfos extraterrestres (como a chegada a Marte e os voos turísticos à Lua), a conquista do espaço volta a empolgar– agora, com o apoio majoritário de empresas privadas.
A SpaceX, criada por Elon Musk, ganhou destaque internacional depois de ter sido responsável pelo primeiro foguete de combustível líquido a chegar à órbita da Terra com financiamento privado, ser a primeira empresa privada a transportar mantimentos para a Estação Espacial Internacional e a primeira empresa a conseguir fazer a reutilização de um foguete orbital.
A realização de vôos comerciais para a Lua e a colonização de Marte estão entre os principais objetivos dessa nova fase da exploração espacial. Para que isso aconteça, é preciso superar os desafios que viagens tão longas quanto essas implicam. Afinal, quanto maior a distância, maior será a necessidade de suprimentos para tornar a jornada viável – como combustível, água, mantimentos e ferramentas para manutenções.
Em dezembro de 2017, o presidente do EUA, Donald Trump, autorizou a NASA a enviar uma nova missão à Lua, depois de décadas em que nosso satélite natural foi deixado de lado na exploração espacial. E a agência já vem testando rigorosamente a cápsula Orion, sendo que a missão pode ser lançada já no ano que vem.
Se tudo ocorrer dentro do planejado, a Orion servirá como base para a criação de futuras naves espaciais que levarão seres humanos para outros destinos no espaço, podendo ser usada, também, na missão que levará a espécie humana à Marte. Também será usada para ajudar astronautas na construção de uma nova Estação Espacial.
A nave Orion foi projetada com um escudo térmico capaz de suportar temperaturas de até quase 3 mil graus Celsius. E, na hora de descer ao planeta Terra após a missão lunar, a cápsula lançará pára-quedas para amenizar sua reentrada. Os astronautas serão despejados o mar, e mergulhadores da Marinha dos EUA criarão uma plataforma flutuante para recuperar os astronautas na água. Então, um guincho puxará a Orion para o convés do navio, para que ela possa ser reutilizada.
Dezembro de 2019 é o mês em que está previsto o lançamento da Orion em sua primeira missão, chamada Exploration Mission 1. A cápsula voará pela Lua e retornará à Terra depois de três semanas. A Orion também pode ser usada na missão da NASA que explorará Marte mais a fundo, o que pode não acontecer até a década de 2030. Sendo assim, o sucesso da primeira missão da Orion na Lua é essencial para futuras missões espaciais da NASA, não contando apenas com as empresas privadas para a produção de equipamentos.
Foram realizadas reuniões na sede da NASA com participação de parceiros de indústrias privadas e especialistas diversos para discutir novas plataformas lunares e, até o início deste ano, 2019, a agência já havia contratado nove empresas para enviar cargas à Lua, com a ideia de desenvolver a plataforma que levará astronautas para lá na próxima década.
A primeira fase da missão tripulada da Roscosmos (agência espacial da Rússia) com destino à Lua está prevista para acontecer em 2031, de acordo com a agência de notícias RIA Novosti, com o envio de uma primeira nave. No ano seguinte, a ideia é levar a tripulação para testar o veículo no local e conduzir testes para que, em 2033, os astronautas consigam usar aquele mesmo veículo para novas viagens espaciais. Com isso, o objetivo final é a criação de uma base lunar a partir do ano de 2034.
Já a China, que já está se destacando na exploração espacial com a missão Chang'e 4 (a primeira da história a pousar uma nave no lado afastado da Lua), não esconde de ninguém que também tem planos de criar uma base fixa lunar — e a Chang'e 4 faz parte desse objetivo final. As Chang'e 5 e 6 trarão à Terra amostras de rochas e solo daquele misterioso hemisfério lunar, enquanto a Chang'e 7 mapeará o polo sul da Lua — região de interesse para uma habitação humana por conter água congelada. Então, com a Chang'e 8, a agência espacial chinesa começará a testar tecnologias já visando a construção de sua base fixa, que seria compartilhada com outros países além da China.
E a ESA (agência espacial européia, que representa vários países da região), também vem vislumbrando uma construção lunar do tipo. A agência, na verdade, quer criar uma "aldeia lunar", onde viveria uma diversidade de pessoas, incluindo cientistas e artistas, além de organizações públicas e privadas como uma tentativa de democratizar o espaço lunar.
Sendo assim, é fato que os principais players da indústria espacial internacional (isto é, considerando apenas as agências estatais) estão com objetivos similares no domínio da Lua, ainda que seus projetos tenham diferenças entre si. Então, essa nova Corrida Espacial pode render dois cenários principais: um em que as nações competirão entre si (como aconteceu entre EUA e Rússia no passado), e outro em que os países trabalharão em conjunto, criando uma única base fixa na Lua para que todos a usufruam em parceria. Resta acompanhar o desenrolar dos planos de cada uma dessas agências espaciais para descobrir se a humanidade voltará à Lua de maneira harmoniosa, ou se ainda não superamos a época das rivalidades entre diferentes nações.
· Direito Espacial
As perspectivas do grande valor e a oferta dos benefícios que a descoberta e a exploração do espaço exterior trariam para toda a humanidade deram início ao interesse mundial, independentemente do estágio de desenvolvimento econômico, científico e tecnológico das diversas nações ao estabelecer os princípios de cooperação e de assistência mútua. O interesse pela conquista espacial e o singular desenvolvimento de veículos de locomoção através do espaço exterior, alertando para a questão da tecnologia de uso dual, despertaram a preocupação da comunidade internacional para a necessidade da elaboração de normas reguladoras das atividades espaciais, com o objetivo de garantir a implementação de uma ampla cooperação internacional nos aspectos científico, tecnológico e jurídico.
Nesse contexto, no processo da discussão, concepção e regulamentação do Direito Espacial Internacional, importante passo foi dado em 1967, na convenção multilateral, negociada no âmbito do Comitê para os Usos Pacíficos do Espaço Exterior (Copuos), órgão das Nações Unidas, referente ao “Tratado Sobre os Princípios Reguladores das Atividades dos Estados na Exploração e Uso do Espaço Cósmico, inclusive a Lua e demais corpos celestes”, conhecido como Tratado do Espaço. O seu teor foi exaustivamente debatido e negociado pelas partes interessadas, tudo num ambiente de extremado cuidado e desconfiança em razão dos reflexos motivados pela própria situação da denominada “Guerra Fria”. A partir daí foi sendo concebida a codificação do Direito Espacial Internacional (DEI), ramo do Direito Internacional Público, que regula as atividades dos Estados, suas empresas públicas e privadas, bem como das organizações internacionais intergovernamentais, na exploração e uso do espaço exterior, e que estabelece o regime jurídico do espaço exterior e dos demais corpos celestes. Tratados, Convenções e Atos Internacionais.
· Tratado sobre princípios reguladores das atividades dos Estados na exploração e uso do espaço cósmico. (Incluindo a Lua e demais corpos celestes)
 Foi aberto à assinatura, em 27 de janeiro de 1967. Em Londres, Moscou e Washington.
Aprovado pelo Decreto Legislativo nº 41, de 10 de outubro de 1968.
Promulgado pelo Decreto nº 64.362, de 17 de abril de 1969.
Publicado no DOU de 22 de abril de 1969.
Os Estados-Parte deste Tratado:
· Inspiram-se nas vastas perspectivas que a descoberta do espaço cósmico pelo homem oferece à humanidade;
· Reconhecem o interesse que apresenta para toda a humanidade o programa da exploração e uso do espaço cósmico para fins pacíficos;
· Julgam que a exploração e o uso do espaço cósmico deveriam efetuar-se para o bem de todos os povos, em qualquer que seja o estágio de seu desenvolvimento econômico e científico;
· Possuem o desejo de contribuir para o desenvolvimento de uma ampla cooperação internacional no que concerne aos aspectos científicos e jurídicos da exploração e uso do espaço cósmico para fins pacíficos;
· Conquistas Tecnológicas· Telescópio Hubble
O telescópio Hubble, lançado em abril de 1990, foi responsável pela captação de imagens extremamente importantes para estudos relativos ao universo. Projetado nos anos 1970 e 1980, o telescópio espacial Hubble foi lançado em 1990 e proporcionou uma revolução na Astronomia. As imagens captadas por meio das lentes desse telescópio revelaram um universo muito maior e mais belo do que o ser humano havia imaginado. Para se ter uma ideia da precisão na formação das imagens do Hubble, por meio dele, é possível enxergar uma bola de futebol a 51 quilômetros de distância. Tal precisão permite a observação detalhada de corpos celestes. A NASA finalizou a montagem do Telescópio James Webb, que promete ser o maior e mais avançado telescópio espacial do mundo. O término da nova máquina, sucessora do Telescópio Hubble, já tinha sido adiado por razões financeiras e técnicas várias vezes desde 1996, quando o programa começou.
· Ônibus Espacial
O ônibus espacial foi um sofisticado veículo parcialmente reutilizável usado pela NASA como veículo lançador de satélites, nave para suas missões tripuladas de reparos de aparelhos em órbita no espaço e reabastecimento da Estação Espacial Internacional. Ele tornou-se o sucessor da nave Apollo, usada durante o Projeto Apollo. O ônibus espacial foi lançado pela primeira vez em 1981 e realizou sua última missão em 2011. O tanque externo e os foguetes auxiliares fornecem os dois milhões de litros de combustível em média utilizados em cada lançamento. Depois de aproximadamente oito minutos e meio, a uma altura superior a 100 km, o tanque externo se desprende do ônibus espacial e cai. Destino diferente têm os foguetes auxiliares, que se separam antes do tanque externo e têm sua queda amortecida por para-quedas.
Um sistema de lançamento dos foguetes inclui o veículo de lançamento, a plataforma de lançamento e outras infraestruturas. Habitualmente a carga útil é um satélite artificial colocado em órbita, mas alguns vôos espaciais são sub-orbitais enquanto que outros possibilitam a nave espacial de escapar completamente da órbita terrestre. Um veículo de lançamento que habitualmente transporta a sua carga útil numa trajetória sub-orbital é muitas vezes designado como foguete de sondagem.
A indústria da tecnologia espacial, como podemos concluir, tem atraído tanto os governos quanto empresas privadas, que vêem nesse nicho um negócio bastante lucrativo. Hoje em dia, ainda nos encontramos longe dos cenários ideais de viagens interplanetárias dos filmes de ficção, por exemplo. No entanto, vários avanços têm sido feitos.
· Sondas espaciais
Em 2012, a NASA enviou um robô de exploração para Marte, em uma viagem de aproximadamente 9 meses de duração. Junto com o robô Oppurtunity, lançado em 2003, essas sondas têm enviado fotografias, análises químicas do solo e outros dados para a terra a fim de determinar o solo de Marte.
Já a missão MAVEN, lançada em 2013, tem analisado a atmosfera para determinar se há presença de água, oxigênio e outros elementos fundamentais para a vida no planeta vermelho. Com isso, espera-se que seja possível determinar se é possível colonizar Marte nas próximas décadas.
· Estação espacial ISS
A uma distância média da Terra de cerca de 400 km, a estação espacial internacional foi lançada em 2000, tendo recebido cerca de 200 moradores temporários em missões estritamente científicas. Ela é fruto da já comentada, cooperação científica internacional que envolveu os Estados Unidos, a Agência Espacial Europeia, a Rússia, o Japão e o Canadá. A estação tem o tamanho de um campo de futebol e dá cerca de 16 voltas na Terra ao dia.
Além dessas, outras tecnologias que permitem as viagens são as estufas espaciais, que permitem a sustentabilidade das estações através da capacidade de produzirem seu próprio alimento. As rações humanas, que são embaladas a vácuo e fornecem os micronutrientes necessários para a sobrevivência. Computadores 100 vezes mais potentes que os de uso pessoal também são usados para processar as informações do ambiente espacial e rodar robôs de inteligência artificial capazes de tomar as melhores decisões com o mínimo de auxílio humano. E por fim, um dos grandes avanços que permitem um menor custo dessas novas tecnologias é a maior eficiência dos combustíveis. Antes, um foguete levava milhares de toneladas de combustível fóssil ao espaço. Agora, o hidrogênio líquido tem o potencial de substituí-los, reduzindo a carga de peso dos foguetes.
Metodologia:
Foi utilizado um método de pesquisa bibliográfica com a finalidade de analisar a história da exploração espacial ao longo do tempo, e as conquistas realizadas pela humanidade na área. Através de um estudo profundo das descobertas do universo, partindo da utilização de artigos, dissertações e teses especializadas no assunto, conseguimos revisar importantes períodos da exploração espacial.
Conclusão:
Em suma, podemos entender que o principal período de firmamento da presença humana no espaço foi a Guerra Fria. Pois devido à disputa por hegemonia dos Estados Unidos e da União Soviética, compreende a corrida espacial que possibilitou o lançamento do primeiro satélite à órbita do planeta terra e posteriormente outros marcos que foram moldando a política de atuação desses países na exploração do cosmos. Novas tecnologias foram surgindo, facilitando os processos de locomoção e pesquisa, por exemplo. O maior interesse de outras nações como China, Índia, entre outros, também é relevante no sentido de incitar uma maior competitividade na atual era espacial. Além disso houve a regulamentação do direito espacial internacional, debatida levando em consideração os acontecimentos na Guerra Fria. Em retrospecto, ainda, parece que a exploração do cosmos, como aventura heróica da espécie humana, atingira seu ápice na saga da Apollo 13 e depois perdeu muito seu ímpeto. Em certa medida, isso seria conseqüência natural e inevitável do amadurecimento, considerando também a quantidade de recursos necessários. Porém, a redução dos custos, as novas tecnologias, uma nova geração de empreendedores e os incentivos principalmente dos governos Chinês, Norte Americano e Indiano, prometem uma era intrépida talvez não só de exploração, mas também de colonização do tão sonhado espaço.
Bibliografia:
· José de Pontes Saraiva, José. Exploração Espacial: Primórdios, Evolução, Estágio atual. 
· Nogueira Barbosa, Márcio. A Importância Estratégica da Cooperação Internacional na Área do Espaço.
· Barreto Carleial, Aydano. Uma breve história da conquista espacial.
· Corrêa, Fernanda; Eduardo dos Reis Peron, Alcides; Fabrício Thaumaturgo Vergueiro, Luis. Geopolítica e o domínio aeroespacial: da supremacia da aviação militar à exploração espacial por fusão nuclear. 2018.
· Gnipper, Patrícia. A atual corrida espacial entre EUA, Europa, Rússia e China para se firmar na lua. Disponível em: https://canaltech.com.br/espaco/a-atual-corrida-espacial-entre-eua-europa-russia-e-china-para-se-firmar-na-lua-132795/
· Silas da Silva Júnior, Joab. Telescópio Hubble. Disponível em: https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/telescopio-hubble.htm
· Palma, Gisele. Explorer 1, primeiro satélite americano completa 55 anos. Disponível em: https://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2013/01/explorer-1-primeiro-satelite-americano-completa-55-anos.html
· Izidoro dos Santos, Rafael; Gustavo Lemos, Walter. Direito espacial internacional: Direito à exploração da Lua.
· Viriato da Silva Piazzetta, Guilherme. O espaço exterior e seu direito de uso e exploração. 2005. Disponível em: https://jus.com.br/artigos/7561/o-espaco-exterior-e-seu-direito-de-uso-e-exploracao/3