Mais de 3 mil experimentos já foram feitos na Estação Espacial Internacional ajudando 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 em um 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 experimentos, cujos resultados são de grande relevância para a humanidade. Lá, entre 335 e 470 quilômetros da Terra, e a uma velocidade que ultrapassa os 26 mil quilômetros por hora, seis laboratórios nos enviam resultados surpreendentes.
Alguns forneceram melhores medicamentos e tratamentos contra o câncer, enquanto outros nos permitiram compreender melhor o envelhecimento e hoje possuem materiais únicos para a exploração espacial.
Por que são feitos experimentos na ISS?
Sabemos que na 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 podemos recriar essa falta de gravidade por apenas alguns segundos. Assim, a ISS é a melhor e única opção correta na realização de experimentos 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 ozônio; a radiação representa uma séria ameaça, não só para os seres vivos, mas também para equipamentos eletrônicos e estruturas das espaçonaves. 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 nos oferecem muitas vantagens, permitindo-nos estudar fenômenos 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.
Experimentos na ISS para melhorar a saúde dos humanos
Várias disciplinas da ciência estão se beneficiando da experimentação em microgravidade, incluindo: biologia, física, engenharia de materiais e medicina. O ambiente espacial oferece grandes oportunidades para a concepção e desenvolvimento de novos medicamentos, por exemplo.
Algumas empresas farmacêuticas utilizam os laboratórios do ISS para estudar e compreender os processos de cristalização de alguns medicamentos. Por exemplo, o Pembrolizumab é um medicamento para tratamento de câncer que está sendo estudado na ISS para melhorar sua fabricação. Os cristais do Pembrolizumab produzidos no espaço são ótimos; na ausência de gravidade são muito mais uniformes e homogêneos.
Além disso, graças aos estudos da NASA e da ESA sobre os efeitos da radiação espacial nos astronautas e nos chamados microssatélites (regiões do nosso DNA susceptíveis a danos e mutações), podemos compreender melhor as consequências da radioterapia em pacientes com câncer, ou mesmo identificar novos marcadores e métodos para detectá-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. Esses sintomas são muito semelhantes aos efeitos que todos sofremos à medida que envelhecemos. Portanto, as pesquisas no espaço nos ajudam 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 infarto.
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 melhora na luta contra as infeções bacterianas.
No experimento, 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 desenvolvendo dispositivos portáteis de plasma frio para o tratamento de infecções de pele e feridas.
Experimentos notáveis na ISS sobre ciência dos materiais
Na ciência dos materiais, uma das grandes conquistas da pesquisa 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 atômica muito ordenada. Porém, os átomos do BMG não seguem uma estrutura ordenada e cristalina, e são produzidos graças ao resfriamento 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 zircônio, nióbio, cobre, níquel e alumínio, usada em 2001 na missão Genesis da NASA para coletar amostras de vento solar. O impressionante aconteceu no final da missão: após completá-la, a sonda caiu devido a uma falha no paraquedas, mas as peças confeccionadas com o Vitreloy 106 sobreviveram ao impacto e permitiram o andamento da pesquisa.