Me sinto como um como um pai que acabou de ouvir alguém chamando o seu filho de feio. Como um engenheiro, eu olho para a Estação Espacial Internacional (EEI) e penso “é claro que ela é assim, por que seria diferente?”

Enquanto estações ou veículos espaciais da ficção podem se dedicar a um design focado no estilo, os da vida real são construídos baseados em orçamento, custo-benefício e praticidade. Tudo na EEI pode ser explicado por estas palavras.



Ainda não temos a tecnologia para realizar construções no espaço, então temos que levar as peças em veículos de grande porte dedicados para este transporte. Durante o período de montagem da EEI, os dois mecanismos responsáveis em entregar grandes remessas no espaço eram o Orbiter e o foguete russo Proton.

Estas duas frases explicam muito a aparência da EEI. Ela foi montada com peças que caberiam na carga do Orbiter e do foguete Proton. Só isso já determina a altura e o diâmetro máximo que cada componente pode ter. Podemos, portanto, esperar que a EEI seja composta basicamente por cilindros ligados uns aos outros como salsichas.

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Os dois veículos de transporte também ditam outras características. O Orbiter poderia trazer um cilindro completamente descarregado, removê-lo do compartimento de carga e, usando o braço robótico, conectá-lo ao EEI. Mas, o foguete Proton remove a carga de dentro dela em baixa atmosfera e essa carga precisa voar por si própria para o EEI.

Isso significa que cada módulo russo é uma nave espacial, que precisa de propulsores e tanques de combustível e sistema de navegação e de comunicação e antenas. Ao olharmos para o os módulos russos, vemos estes equipamentos:

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Uma estação espacial com múltiplos laboratórios em operação precisa de um bocado de energia elétrica o tempo inteiro. O que significa que ela precisará de algumas placas solares — o suficiente para quase preencher um campo de futebol. Elas também precisam ser capazes de girar, para que possam sempre estar de frente para o sol. Isso determina que as placas solares não podem ter nenhum tipo de obstrução em seu caminho — não só na rotação, mas também no sentido de obstrução da luz solar. Então montamos as placas solares nas laterais e mantemos o restante do veículo na parte de baixo.

Semelhantemente, precisamos estar aptos a repelir calor para o espaço e para isso precisamos de grandes radiadores. Estes também precisam de espaço e não devem receber luz direta do sol:

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Para que os painéis solares mantenham-se no lugar, precisamos de estruturas rígidas que aguentem a rotação das placas. É para isso que serve a barra horizontal no meio do veículo. Estas armações não são módulos pressurizados, mas elas têm as suas funções: estão cheias de equipamentos, como baterias e bombas de resfriamento. A EEI precisa de alimentação durante a noite, o que traz a necessidade de carregar baterias.

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Agora que aceitamos que a nossa estação espacial será uma série de cilindros conectados, vamos imaginar qual formato eles terão. Foram vários anos para montar a EEI. Ela precisava ser um veículo em funcionamento e já ocupado desde o princípio e isso põe restrições de onde os componentes são instalados.

Precisamos de controle de altitude estável, além de energia, transmissão de dados e conectividade. Precisamos de caminhos livres para o pouso de veículos na barra-v (velocidade vetorial) e na barra-r (raio orbital vetorial). Precisamos estar aptos a alcançar todas as portas de atracação com o braço robótico. Não podemos bloquear a antena de comunicações. A antena de GPS precisa de caminho livre, sem obstruções, para os satélites.

Por exemplo, alguém pode imaginar por que os módulos Columbus (europeu) e Kibo (japonês) ficavam ao lado ao invés de serem mantidos na frente. O motivo é que eles foram entregues pelo Orbiter e ele precisou pousar no adaptador de acoplamento pressurizado, que fica na parte da frente da EEI:

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O formato da EEI refere-se mais à funcionalidade que ao design. Quando eu vejo filmes de ficção científica, vejo naves uniformes, simétricas e bonitas e me pergunto “Como eles eliminam o calor? De onde vem a fonte de alimentação? Onde fica a antena de comunicações? Como um veículo externo faz uma pousagem? Por que colocaram tanques na parte interna, onde é mais difícil de substituí-los? Por quê usam mais materiais do que precisam? Onde foi que eles construíram esse troço? E por aí vai.”

Toda pequena projeção, toda mudança de cor, toda mudança de dimensão na EEI é por questão explícita de engenharia.

Abaixo segue uma animação que mostra como a estação foi montada:

Sobre o autor: Robert Frost, instrutor/engenheiro no Diretório de Operações de Voo na NASA.

Por que a Estação Espacial Internacional tem esse formato tão estranho? apareceu originalmente no Quora. Você pode seguir o Quora no Twitter, Facebook e Google+.

Imagens: Wikimedia Commons, Quora, YouTube