Sim, existe gravidade no espaço

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Astronautas e turistas espaciais muitas vezes falam sobre sentirem-se sem peso durante um voo espacial. Mas não se deixe enganar com o termo “gravidade zero”. Todo objeto no espaço ainda sente a atração gravitacional de outros objetos, incluindo viajantes espaciais que se imaginam livres dos grilhões gravitacionais da Terra.

A gravidade da Terra afeta tudo que está próximo ou na superfície do planeta. Sentimos a força da gravidade na Terra através da nossa massa, e essa força também se traduz em uma atração descendente de 9,8 metros por segundo ao quadrado.

É por isso que os astronautas precisam de máquinas poderosas, como os motores ou propulsores duplos ou triplos de foguetes para alcançar a velocidade de escape e viajar além do puxão gravitacional da Terra.

A gravidade representa a atração mútua entre dois objetos e a força dessa atração depende da massa e da distância entre os objetos. A maior massa leva a uma maior atração gravitacional.

Em contraste, uma maior distância leva a uma diminuição da atração gravitacional. Mesmo na estação espacial, que está a cerca de 220 milhas (354 km), a força da gravidade ainda é cerca de 90% do que está aqui na superfície. A gravidade da Terra ainda está puxando os astronautas em órbita.

Uma nave espacial ou estação espacial pode combater a atração da Terra criando uma velocidade horizontal suficiente para que ela continue deslizando lateralmente, enquanto simultaneamente cai em direção ao planeta, criando uma órbita. Por exemplo, o ônibus espacial normalmente viaja entre 27.300 a 29.000 km/h ao redor da Terra para permanecer no alto. Essa queda livre contínua ao redor do planeta dá aos astronautas a impressão de que estão sem peso.

Objetos enormes com massas enormes podem fazer você sentir seus efeitos gravitacionais em distâncias muito maiores. A lua mantém uma órbita de queda livre em torno da Terra, e a própria Terra permanece em órbita ao redor do Sol. Nosso Sol contém mais de 99% de toda a massa no sistema solar, o que explica por que sua atração gravitacional conseguiu encaixar oito planetas juntamente com Plutão e uma série de outros objetos.

Júpiter, o maior planeta em nosso sistema solar, também flexionou seu músculo gravitacional através de grandes distâncias do espaço, puxando rochas espaciais e outros detritos que de outra forma poderiam ameaçar a Terra. Isso permitiu que os observadores da Terra também assombram vários impactos espetaculares sobre o gigante do gás, que recentemente deixaram uma cicatriz Joviana do tamanho do Oceano Pacífico.

Mesmo os asteroides e outras rochas espaciais menores exercem uma fraca força gravitacional. E, ao contrário, alguns cientistas propuseram usar a mera massa de espaçonaves para atuar como tratores gravitacionais que puxam suavemente as rochas espaciais ameaçadoras do caminho da Terra.

A grande analogia de Einstein

Albert Einstein propôs outra maneira de pensar sobre a gravidade no espaço. Considere o Universo 3-D como uma folha plana 2-D. Cada objeto no espaço age como uma bola que pesa sobre o tecido do espaço-tempo e cria um bolsão semelhante a uma depressão superficial no solo.

Essa curvatura do espaço-tempo tem um efeito de queda interna nos caminhos de outros objetos, e particularmente em objetos menores que passam por esta curvatura. Objetos mais maciços, como os buracos negros, criam bolsões maiores do espaço-tempo, enquanto pequenos objetos, como um astronauta, representariam apenas um entalhe.

Einstein também explicou satisfatoriamente a gravidade em seu Princípio da Equivalência. Em uma de suas experiências mentais, Einstein imaginou que, dentro de um elevador fechado em queda livre, não é possível dizer se estamos parados sobre a Terra ou se estamos viajando no espaço com uma aceleração igual à da gravidade. Da mesma forma se um elevador estiver parado, o que é equivalente (daí vem o nome do princípio) à estar viajando no espaço com uma aceleração igual à 9,8 m/s². A sensação da força da gravidade nada mais é que o resultado da aceleração dos objetos no espaço, em outras palavras, a aceleração dos objetos para dentro das “bifurcações” causadas pelas grandes massas. Uma forma de sentir isso na vida real é estar em um avião em queda livre. Algumas empresas de aviação vendem passagens para pessoas sentirem essa experiência de ausência de gravidade por alguns segundos.

Se você estiver dentro de um elevador parado sustentado por um cabo (a) é equivalente a estar sendo acelerado a 9.8 m/s² (b) por um foguete no espaço. Da mesma se você estiver dentro de um elevador em queda livre (c) equivale a estar no mesmo elevador no espaço em gravidade zero (d).

Portanto, a gravidade pode estar em todo o espaço (e chamamos de microgravidade), mas isso não impedirá os astronautas ou outros de descrever a maravilhosa sensação de ausência de peso. Às vezes, a ilusão da experiência humana fala muito mais do que um fato científico rigoroso.

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Felipe Sérvulo
Graduado em Física pela UEPB. Mestre em física com ênfase em Cosmologia pela UFCG. Possui experiência na área de divulgação científica com ênfase em astronomia, astrofísica, etnoastronomia, astrobiologia, cosmologia, biologia evolutiva e história da ciência. Possui experiência na área de docência informática, física, química e matemática, com ênfase em desenvolvimento de websites e design gráfico. Artista plástico. Fundador do Projeto Mistérios do Universo, colaborador, editor, tradutor e colaborador da Sociedade Científica e do Universo Racionalista. Membro da Associação Paraibana de Astronomia. Pai, nerd, geek, colecionador, aficionado pela arte, pela astronomia e pelo Universo. Curriculum Lattes: http://lattes.cnpq.br/8938378819014229