-
Titel:
Como projetar um melhor traje espacial para as missões humanas a Marte | Allison Anderson | TEDxMileHigh
-
Beschreibung:
O traje espacial é um dos maiores feitos já alcançados da engenharia técnica. Mas você sabia que ele causa lesões sérias aos astronautas? Hematomas, torções, pinçamento de nervos, perda de unhas e até mesmo lesões no manguito rotador (músculos-tendões) do ombro. Se vamos mandar astronautas para Marte de forma segura e bem-sucedida, precisamos primeiro redesenhar o icônico traje espacial. A engenheira aeroespacial Allison Anderson vai nos mostrar como.
Dra. Allison Anderson é uma professora assistente no Smead Department of Aerospace Engineering Sciences da Universidade de Colorado em Boulder e uma professora adjunta em Fisiologia Integrativa. Seu trabalho foca na engenharia biomédica aeroespacial e na fisiologia humana em ambientes extremos, com o objetivo de tornar possível as missões tripuladas a Marte. Ela recebeu Ph.D. do MIT e uma bolsa de pós-doutorado do National Space Biomedical Research Institute. Ela cresceu em uma fazenda no interior de Missouri, é a 4° de 5 filhos, e hoje é uma piloto particular.
Esta palestra foi dada em um evento TEDx, que usa o formato de conferência TED, mas é organizado de forma independente por uma comunidade local. Para saber mais, visite http://ted.com/tedx
-
Há 50 anos, em julho,
-
os humanos pisaram na Lua
pela primeira vez
-
e redefiniram a forma
como pensamos nosso planeta.
-
Toda vez que você viu uma pessoa
andando na Lua ou no espaço,
-
ela estava usando um traje espacial.
-
O traje espacial representa o que é
fazer parte da espécie humana:
-
explorar e alcançar algo
que pensávamos ser impossível.
-
Mas esta não é apenas
uma simples peça de roupa.
-
O traje espacial é um dos maiores feitos
da engenharia técnica já alcançados.
-
Ele faz tudo que uma nave espacial faz
-
para manter uma pessoa viva
-
-
Mas apesar do quão avançado é,
-
usar o traje espacial
é algo surpreendentemente perigoso.
-
Você nunca saberia
apenas olhando para ele,
-
mas esse traje machuca os astronautas:
-
causa lesões, torções,
pinçamento de nervos,
-
e até mesmo perda de unhas.
-
Vinte e três astronautas precisaram
de cirurgia nos ombros
-
para tratar de lesões
como ruptura do manguito rotador.
-
Se algo do tipo acontecesse
na superfície da Lua ou Marte,
-
poderia arruinar a missão.
-
Resumindo, melhorar o traje espacial
-
é um dos maiores obstáculos
para a exploração humana do espaço,
-
e ninguém fala nada a respeito.
-
Eu penso que uma das coisas
mais importantes
-
que podemos fazer para a ciência avançar
-
é mandar um humano para Marte.
-
Já aprendemos bastante graças
aos exploradores robóticos,
-
mas eles são muito limitados.
-
Uma pessoa na superfície daquele planeta
-
poderia revelar a história da formação
do nosso Sistema Solar,
-
ou até mesmo do surgimento da vida.
-
Custará bilhões de dólares
mandar pessoas para Marte,
-
mas não se vai para Marte,
-
só para ficar o tempo todo
dentro de seu habitat.
-
Astronautas irão explorar e usar o traje
-
muitas vezes.
-
Com os planos atuais da NASA,
-
se você enviar cinco pessoas
para a superfície de Marte por 500 dias,
-
seriam cerca de mil caminhadas espaciais
-
durante apenas uma missão.
-
Para dar uma ideia,
-
nós só fizemos pouco mais
de 400 caminhadas espaciais
-
em toda a história
do voo espacial tripulado.
-
Esse é um grande salto de capacidade.
-
Se vamos fazer isso acontecer,
e eu acredito que iremos,
-
precisamos reprojetar
radicalmente o traje espacial.
-
Eu me interessei por exploração espacial
-
na terceira série
-
quando minha professora passou o dia
nos contando sobre os astronautas.
-
Foi a primeira vez que eu realmente
entendi que as pessoas podiam ir lá.
-
Desde aquela vez, as viagens espaciais
-
têm sido a paixão que move a minha vida.
-
Mas só comecei a entender
-
como é difícil para os astronautas
trabalharem dentro dos trajes espaciais
-
quando fiz pós-graduação.
-
O traje é pressurizado com oxigênio
para permitir que as pessoas respirem,
-
mas essa pressão o deixa
inflexível e rígido.
-
Imagine-se tentando
fazer um animal de balão.
-
Quando você torce o balão,
-
ele força para voltar
para sua posição inicial.
-
Engenheiros tentaram
resolver esse problema
-
projetando as juntas do traje
com pregas e rolamentos,
-
mas ainda assim força as pessoas
-
a se moverem de modo incômodo.
-
Pra se deslocar com o traje,
-
primeiro você tem que mover o seu corpo
até fazer contato com a roupa,
-
somente então o traje
começa a se movimentar.
-
Não dá para esticar o braço
e tocar a cabeça dessa forma.
-
Em vez disso, astronautas têm
que girar seus ombros para fora
-
e só então levantar seu cotovelo
para tocar o capacete.
-
Isso já é difícil o bastante
de se lembrar aqui na Terra,
-
e ainda mais se estiver
sozinho fora da nave espacial,
-
viajando a mais de 27 mil km/h.
-
Servir é outro grande problema.
-
Em março de 2019,
-
a NASA precisou cancelar
a primeira caminhada espacial feminina
-
porque os trajes disponíveis
não cabiam nas tripulantes,
-
e levaria muito tempo
-
para colocar em órbita outro traje,
que fosse do tamanho certo.
-
Então, a pressão e o tamanho
-
são responsáveis
por prejudicar os astronautas
-
toda vez que eles trabalham com o traje.
-
E é por isso que tenho dedicado
a minha carreira
-
a projetar um traje melhor.
-
O primeiro passo é entender
como as pessoas se movem usando o traje.
-
Você não pode apenas olhar
para dentro dele
-
para entender como e por quê
os astronautas estão se machucando.
-
Então, eu e meus alunos do CU Boulder
-
estamos desenvolvendo sensores internos
-
para monitorar como as pessoas
se movem e interagem com o traje.
-
Com esses dados,
-
esperamos ser capazes de prever
-
se o traje é ou não confortável
-
ou se causará lesões
-
depois que alguém o vestir
algumas centenas de vezes.
-
Quando os humanos derem os primeiros
passos na superfície de Marte,
-
suas botas farão o primeiro impacto.
-
Astronautas não precisaram
andar com os seus trajes
-
desde que os astronautas da missão Apollo
deixaram a Lua em 1972.
-
Como a bota também é pressurizada,
-
o pé não fica estável lá dentro.
-
Seria como usar sapatos de caminhada
-
vários números maiores que o seu.
-
Toda vez que você dá um passo,
-
o calcanhar se levanta por trás,
-
causando bolhas no pé,
desperdício de energia
-
e movimento desconfortável.
-
O ponto é,
-
se você tiver uma bolha em uma caminhada,
-
você só tem um passeio ruim.
-
Se você tiver uma bolha
na superfície de Marte,
-
fica difícil fazer o seu trabalho.
-
E pode ser ainda mais doloroso que isso.
-
Um astronauta teve
um problema com sua bota
-
e disse que a dor era
como a de ser espetado por uma faca.
-
Para projetar uma melhor bota espacial,
meu aluno, Aubie, desenvolveu
-
um sistema quadridimensional
de captura de movimento
-
que analisa o formato
do pé enquanto anda.
-
Com esses dados,
-
nós planejamos redefinir a forma
como o pé se ajusta dentro da bota
-
para garantir que nossos astronautas
possam explorar cada vez mais longe.
-
Mas se realmente quisermos
revolucionar os trajes para Marte,
-
temos que proteger o corpo
-
de uma maneira totalmente diferente
da que fazemos agora.
-
Eu acredito que a solução
para um traje adaptado a Marte
-
está em um conceito elástico
e aderente à pele
-
proposto pela primeira vez
nos anos 1960, pelo Dr. Paul Webb.
-
Ele faz uso de um conceito
chamado "contrapressão mecânica",
-
que significa que em vez
de usar uma roupa inflada
-
para aplicar a pressão na pele,
-
o próprio traje comprime o corpo.
-
Infelizmente, esses trajes
nunca ganharam tanta atenção
-
por ser muito difícil de aplicar a pressão
-
nas partes mais complexas do corpo,
-
como nas axilas.
-
Quando eu fazia pós-graduação,
¶
-
meu orientador me enviou à Itália
para trabalhar com uma companhia, Dainese,
-
que projeta trajes para corridas de moto.
-
David me falou:
-
"Esses são os melhores designers
que você vai conhecer em sua vida.
-
Quero que você use suas habilidades
de engenharia com as de design deles
-
e desenhe alguns protótipos de trajes
de contrapressão mecânica".
-
Então, lá fui eu para a Itália.
-
Aquele verão foi uma das experiências
mais criativas e inspiradoras
-
que eu já tive como engenheira.
-
Todo dia, Stefano e eu surgíamos
com um novo protótipo de traje espacial,
-
testávamos e depois o modificávamos,
-
cada vez nos aproximando mais
do traje de contrapressão mecânica.
-
Mas ainda estamos longe de chegar
em algo pronto para o voo espacial.
-
Desde então, continuei trabalhando
com esse grupo de amigos do MIT,
-
da Universidade de Minessota,
-
do Instituto Real de Tecnologia
de Melbourne, na Austrália,
-
Companhia David Clark e NASA
-
para seguir avançando
nessas questões de design.
-
No meu laboratório agora,
estamos desafiando o que pensamos
-
sobre usar contrapressão mecânica
nos trajes espaciais.
-
Em vez de escolher
entre contrapressão mecânica
-
ou pressão por gás,
-
por que não podemos escolher os dois?
-
Se dividirmos o problema
de design na metade
-
e aplicarmos, digamos, 50% da pressão
-
usando uma camada do traje
comprimido e elástico
-
e os outros 50% pelo método tradicional
de pressurização a gás que usamos hoje,
-
seriamos capazes de proteger
nossos astronautas
-
com um traje menos inflexível e rígido,
-
mas também mais seguro
devido aos reforços.
-
E um traje como aquele
-
poderia possibilitar
a missão humana para Marte.
-
Eu acredito que terei a sorte
-
de ver pessoas andando
na superfície de Marte antes de morrer.
-
Mas para fazer uma missão importante
como essa valer à pena,
-
precisamos nos certificar
de que os astronautas estejam seguros.
-
E precisamos nos certificar
de que eles poderão explorar e pesquisar
-
dia, após dia, após dia.
-
É hora de pensar em um novo design
para o nosso icônico traje espacial.
-
Obrigada.
-
(Aplausos)