Por que a NASA colocou balões gigantes no espaço?

durante os anos 60 a NASA colocou duas esferas metálicas com 30 m de diâmetro em órbita da Terra esses satélites não são nada parecidos com o que temos hoje eles eram passivos e seu objetivo principal era simplesmente refletir ondas de rádio para facilitar a comunicação em grandes distâncias eles eram tão grandes e tão reflexivos que era possível enxergá-los a olho nu aqui da Terra com bastante facilidade Mas será que esse experimento deu certo e como exatamente a NASA conseguiu fazer isso bom vamos falar sobre [Música] isso em fevereiro de 1945 enquanto foguetes V2 carregando bombas

como carga eram lançados contra o Reino Unido em grandes ataques uma carta do escritor de ficção científica Arthur Clark foi publicada na revista wireless World nela o britânico diz um foguete que conseguisse alcançar uma velocidade de 8 km/s paralela à superfície da terra continuaria a circular o planeta em uma órbita fechada seria possível colocar instrumentos circulando a Terra perpetuamente fora dos limites da atmosfera transmitindo informações constantemente Clark estava em 1945 12 anos antes do sputnick 1 chegar ao espaço sugerindo uma aplicação prática para algo que não tava nem perto de existir ainda um satélite artificial

para comunica ação e nessa carta ele vai além disso um satélite artificial na distância correta da terra faria uma revolução a cada 24 horas ou seja permaneceria estacionário acima do mesmo ponto na superfície e estaria no alcance visível de quase metade da superfície terrestre três desses separados por 120 gra dariam cobertura suficiente pro planeta inteiro em outubro Daquele mesmo ano Clark escreveu um artigo completo nessa mesma revista detalhando os conceitos por trás da ideia e até sugerindo soluções pros desafios técnicos envolvidos em uma determinada passagem desses textos o autor escreve de maneira otimista que talvez

uma tecnologia como essa poderia se tornar realidade em cerca de meio século o primeiro satélite desse tipo que hoje chamamos de geoestacionário foi lançado em 1964 5 anos depois pessoas pisaram na lua pela primeira vez e apesar de Clark não ter sido o primeiro a sugerir esse tipo de tecnologia aí ideia de usar satélites artificiais pra comunicação ele foi um dos primeiros a fazer isso de uma maneira mais pública e bem articulada Essas são ótimas ideias é claro porém não se tinha certeza naquela época que algo assim funcionaria seria preciso desenvolver foguetes mais poderosos e

sistemas capazes de gerar energia suficiente pros satélites e também não se sabia se os sinais podiam atravessar as diversas camadas da atmosfera e retornar pra superfície com potência suficiente para serem usadas como um canal de comunicação mas o que não faltava Ava era necessidade para fazer isso naquela época fazer dois pontos distantes na terra terem contato não era uma tarefa simples cabo submarinos eram confiáveis e robustos mas eram limitados e suscetíveis a ataques externos comunicação sem fio em longas distâncias podia ser feito usando a ionosfera para refletir ondas de rádio de volta pra superfície permitindo

um alcance muito maior para além do horizonte mas a ionosfera não é um alvo muito estável para esse tipo de aplicação diversos fatores podem afetar sua capacidade de refletir ondas de volta pra terra como hora do dia atividade solar estação do ano e tempestades geomagnéticas e após a Segunda Guerra Mundial e com o início da Guerra Fria diversos projetos tentaram achar uma nova solução pra comunicação em longas distâncias usando abordagens diferentes alguns tentavam usar a lua como uma superfície refletora para ondas de rádio em projetos como Operation Moon bouns outros como o projeto westford pensavam

até em criar uma osfera artificial ao redor do planeta colocando meio bilhão de agulhas de cobre em órbita da Terra formando um anel gigante essas agulhas que tinham um tamanho específico de cerca de 1,8 cm agiriam como antenas refletindo ondas de rádio de volta pra superfície claro que o projeto recebeu muitas críticas especialmente de astrônomos e felizmente ele não foi pra frente outras ideias envolviam um que se chama de meteor Burst communications que envolve usar os rastros de ionização criados t temporariamente por meteoros atingindo a atmosfera para refletir ondas de rádio Parece uma ideia maluca

mas até otan desenvolveu nos anos 60 um sistema funcional desse tipo chamado Comet uma sigla para communications by meteor trails esse tipo de aplicação é especialmente interessante para os fins militares da Guerra Fria já que um sistema desses não seria afetado caso houvesse uma guerra nuclear todas essas ideias foram desenvolvidas paralelamente e meio que ao mesmo tempo ao longo desse período inicial da Guerra Fria impulsionad pela necessidade Geral de melhorar a comunicação em longas distâncias e a ideia de usar satélites artificiais colocados em órbita por foguetes começou ganhar mais tração ao longo dos anos 50

e há duas maneiras diferentes para usar essa abordagem esses satélite de comunicação podem ser ativos ou passivos satélites ativos recebem os sinais enviados da terra e usam as antenas para repetir esse sinal de forma amplificada isso pode ser feito em tempo real ou envolver algum tipo de armazenamento de dados equipamentos assim podem usar antenas direciona e portanto conseguir uma relação sinal ruído melhor e uma capacidade de transmissão mais robusta a contrapartida é que eles são mais complexos eles precisam de uma fonte de energia controle térmico controle de orientação receptores transmissores amplificadores e muito mais em

abril de 1955 um engenheiro americano chamado John Pierce publicou um artigo no Journal of jet proportion em que ele discute alguns dos Desafios para fazer isso num determinado trecho ele diz muitos Engenheiros não duvidam que eventualmente será possível colocar um satélite em órbita e garantir energia necessária por longos períodos e algum controle de orientação por rádio entretanto não há informação sobre quanto tempo isso vai demorar ou quanto isso deve custar nada pode ser dito nesse momento sobre a viabilidade geral de uma comunicação desse tipo que depende da viabilidade de um satélite como um todo esse

cara era um nerd e um visionário além de trabalhar com pesquisa na Bel telefon laboratories Percy também escrevia ficção científica e um texto publicado por ele sobre o pseudônimo JJ coupling na revista astounding science fiction com título não escreva telegraf Ele discutiu com muitos detalhes as possibilidades de se usar ondas eletromagnéticas para enviar mensagens entre planetas ou até Entre Estrelas se preocupando em mostrar que seria totalmente possível enviar mensagens em longuíssima distância usando quantidades bastante razoáveis de energia ele calculou que seria possível enviar informações com uma taxa de 10 bits por segundo a um receptor

em alfa centauri a estrela mais próxima do sistema solar usando uma antena de 30 m e com só 1000 w de potência John Pierce enxergava bem as possibilidades em tudo isso em seu artigo de 55 ele del zou um satélite passivo com o formato de uma esfera com cerca de 30 m de diâmetro colocado em uma órbita com altitude de cerca de 3.500 km um satélite como esse não precisaria de nenhum tipo de controle de orientação não usaria nenhuma energia e não exigiria uma quantidade tão exorbitante de potência pros sinais enviados da Terra com satélites

suficientes em órbitas equatoriais boa parte do planeta estaria coberta ele comparou essa opção de forma detalhada com várias outras E no fim do artigo ele escreveu Em algum momento alguma informação de astrônomos sobre órbitas e de Engenheiros de fogat sobre construir e posicionar satélites seria de fato bem-vinda isso era ele meio que dizendo a minha parte eu fiz falta alguém fazer a outra nos anos seguintes com os desenvolvimentos do Ano Internacional da geofísica que eventualmente elevaram ao início da corrida espacial e ao lançamento do sputnick 1 um comitê foi formado para selecionar experimentos para voarem

a bordo dos primeiros satélites americanos e um engenheiro chamado William o Sullivan Jor que trabalhava no National advisory committee for aeronautics anaka que meio que se transformou na NASA algum tempo depois Apresentou um projeto para um experimento desses ou Sullivan frente ao crescente interesse no lançamento de satélites acreditava que era necessário ter informações mais precisas sobre a densidade do ar em grandes altitudes Afinal o arrasto criado pelas poucas moléculas presentes por lá influenciaria todo e qualquer projeto do programa espacial americano a ideia dele era usar um objeto grande e leve o suficiente e que seria

portanto mais facilmente influenciado pela resistência do ar em grandes altitudes E se fosse possível rastrear esse objeto enquanto ele estivesse em órbita seria fácil realizar as medidas que ele achava tão importantes depois de bater a cabeça no problema em janeiro de 1956 ele chegou a uma proposta que envolveria usar um grande balão com a superfície reflexiva e que pudesse ficar dobrado durante o lançamento e que fosse inflado já em órbita por algum tipo de gás basicamente a mesma coisa que John Percy tinha proposto só os objetivos que eram diferentes infelizmente só isso não seria suficiente

para tirar o projeto do Papel só que o efeito psicológico do lançamento do Sputnik 1 em outubro de 1957 foi imenso além das transmissões de rádio captadas em solo enquanto ele orbitava a terra alguns puderam até mesmo Vi a olho nu o estágio superior do foguete que colocou o satélite no espaço girando em órbita e refletindo a luz do sol a moral americana ficou seriamente abalada colocar uma esfera enorme no espaço e ainda mais visível que isso poderia ajudar a trazer de volta esse prestígio americano e a confiança nas capacidades tecnológicas do país ou seja

havia mais uma razão para fazer esse projeto acontecer propaganda e depois de algum tempo em fevereiro de 59 o presidente eisenhauer e a NASA anunciaram publicamente que essa ideia sairia finalmente do Papel antes de continuar essa história maravilhosa eu preciso falar de uma novidade imperdível para quem é louco por conforto a black insider chegou e a sua chance de garantir os produtos tecnológicos e confor áveis da insider com os melhores preços do ano você já deve saber disso mas é a insider que tá por trás de camisetas como essa as Tech t-shirts que desamassa no

corpo duram mais são macias e garantem conforto térmico pro dia todo com cupom cumulativo que eles garantiram pras pessoas que seguem o canal e junto com as promoções já disponíveis no site você garante desconto de até 40% Claro fazendo tudo isso além de garantir peças incríveis você também apoia o canal ajudando a fazer mais vídeos como esse se você Nunca experimentou um produto insider Essa é a hora perfeita para isso seria loucura você deixar passar essa oportunidade né se você clicar no link aqui na descrição fica ainda mais fácil o meu cupom é aplicado automaticamente

no carrinho que você montar aproveita para construir esse satélite balão chamado posteriormente de eco os engenheiros precisavam encontrar materiais que fossem fortes flexíveis e que aguentassem as grandes variações de temperatura encontradas no espaço sem perder suas propriedades o resultado foi um satélite com 30 m de diâmetro feito com plástico relativamente novo desenvolvido pela dupon e conhecido pelo nome comercial como Milar era um filme de poliéster muito fino mas muito resistente estável e transparente para dar a superfície reflexiva necessária para essa aplicação esse plástico foi coberto com uma camada de alumínio vaporizado e para construir uma

esfera com isso eles cortaram 82 gomos longitudinais desse material com esse formato aqui que foram então Unidos entre si e a outras duas seções circulares uma em cima e outra embaixo formando uma esfera e para inflar essa esfera no espaço a NASA colocou dentro dela cerca de 9,1 kg de uma substância chamado antraquinona e 4,5 Kg de ácido benzóico com o aquecimento da esfera pelo sol em órbita essas substâncias sublimaram ou seja passariam do estado sólido diretamente pro estado gasoso preenchendo todo o volume da esfera mas para que ela chegasse no espaço ela precisava ser

dobrada cuidadosamente e colocada dentro de uma esfera metálica com 66 cm de diâmetro e com uma pequena Carga Explosiva que quando acionada abria as duas metades dessa esfera esticando o filme plástico iniciando o processo para infl o que acontecia bem rápido para fazer Os experimentos iniciais com transmissões a NASA usou duas instalações diferentes uma em goldstone na Califórnia e outra em hdel New Jersey ou seja em lados opostos dos Estados Unidos em ambas as estações duas antenas seriam usadas uma paraa transmissão e outra paraa recepção dos sinais ambas as antenas em goldstone tinham 26 m

de diâmetro a responsável pela transmissão usaria a frequência de 2390 hz a outra receberia sinais a 960 hz e já em hdel uma antena com 18 m de diâmetro seria responsável por transmitir sinais com uma frequência de 960 hz e para recebê-los usarei uma antena especial do tipo corneta com formato diferente projetado para reduzir muito qualquer interferência alguns anos mais tarde essa mesma antena seria usada por dois astrônomos na descoberta da radiação cósmica de fundo o que rendeu um prêmio nóbel por conta do tamanho do satélite achar um lugar grande o suficiente para testá-lo foi

um desafio enorme a solução encontrada foi usar um antigo Hangar da Marinha feito para dirigíveis localizado na Carolina do Norte em 8 de julho de 59 o balão com mais de 30 m foi inflado com sucesso ao longo de um período de 12 horas para lançar o veículo a NASA usaria o Foguete Thor Delta que tinha como primeiro estágio uma derivação do míssil balístico Thor e um Delta como segundo estágio acima deles ainda havia um terceiro estágio um pequeno motor de combustível sólido que dava o último empurrão para colocar a carga em órbita mas antes

de testar um lançamento orbital a nasia quis testar as técnicas para inflar o satélite em uma série de lançamento suborbitais usando um outro foguete o primeiro deles aconteceu em 28 de outubro de 1959 a decolagem do veículo lançador de 10 m de altura e formado por um primeiro estágio sergant e um segundo estágio Delta apelidado de shotput decolou da Ilha wallops Na Virgínia às 5:40 da tarde o horário do lançamento foi escolhido de propósito para melhorar a visibilidade da esfera e após alguns minutos o veículo atingiu uma altitude de 400 km e liberou sua carga

a esfera foi inflada e milhares de pessoas viram o objeto no céu e elas ligaram para autoridades ou até para jornais para contar o que tinham visto um homem que estava na torre de controle do aeroporto de Newark a mais de 400 km do local de lançamento contou ao New York Times na ocasião que viu um grande Ponto de Luz seguido por várias pequenas luzes ao redor muitos deram descrições semelhantes várias luzes piscantes no céu e segundo a matéria no jornal as pessoas pararam os carros em estradas para ver o que estava acontecendo e apesar

da Nasa não ter admitido imediatamente naquela época essas luzes piscantes eram só o resultado da explosão da esfera o adesivo que segurava as folhas que compunham um satélite não tinha funcionado a NASA já sabia que o método paraa União dos gomos não era tão satisfatório por conta de testes em solo então é claro ela precisou fazer mudanças e ao usar um novo adesivo desenvolvido para trabalhar com Miler e aplicado de forma específica a união entre esses gomos do satélite ficou muito muito mais forte vários voos de teste como esse aconteceram depois disso e ao ficarem

satisfeitos com os resultados era hora de tentar o primeiro lançamento orbital às 4:16 da manhã do dia 13 de Maio de 1960 o Foguete Thor Delta decolou do cabo canaveral carregando o satélite as queimas do primeiro e do segundo estágio aconteceram como planejado mas uma falha do Sistema de Controle de atitude do veículo impediu que a orientação necessária pra última queima para entrar em órbita pudesse ser mantida apesar da falha não ter sido relacionada ao satélite a NASA ainda decidiu incluir dois beacons em forma de panqueca com 25 cm de diâmetro era um transmissor desenvolvido

pela radiar Corporation of America Que contava com algumas baterias pequenas e um pequeno painel solar esses equipamentos emitiria sinais e ajudariam a rastrear o satélite logo após o lançamento a segunda tentativa de um lançamento orbital aconteceu em 12 de agosto de 1960 na missão apelidada como Eco 1 a o foguete Thor Delta com seus 28 m de altura e 50 toneladas decolou do cabo canaveral às 5:39 da manhã do dia 12 de agosto de 1960 dessa vez o lançamento foi bem sucedido e a uma altitude de cerca de 150 km e uma órbita com inclinação

de cerca de 47º o compartimento esférico foi liberado e suas metades se abriram liberando o satélite que começou a expandir conforme o ácido benzóico e a antraquinona sublimavel em menos de 2 minutos a esfera com 30 m de diâmetro estava totalmente inflada os dois bacons conectados a ela começaram a transmitir sinais que foram captados por estações no Caribe na África do Sul e na Austrália à medida que o satélite orbitava a terra mas para confirmar se tudo realmente tinha dado certo a primeira transmissão entre Estações em solo precisava acontecer assim que o satélite ficou visível

pra antena em goldstone na Califórnia ela começou a fazer o rastreamento dele no céu enquanto Quanto isso acontecia as equipes em ambas as costas se falavam por telefone e por volta das 7:38 2 horas após a decolagem quando a esfera ficou visível também PR antena em hdel na costa oposta dos Estados Unidos uma mensagem especial gravada por ninguém menos que o presidente dos Estados Unidos dwi eisenhauer começou a ser transmitida [Música] Essa mensagem foi transmitida com uma potência de 10 kW e segundo as pessoas que estavam lá ela soava como se fosse uma gravação ou

uma conversa telefônica mesmo a qualidade era excelente ela foi repetida continuamente por cerca de 14 minutos até o satélite finalmente deixar de ser visível para ambas as antenas a transmissão foi um Marco importantíssimo pro programa espacial americano mas talvez tão relevante Quanto isso foi o fato do satélite ser visível a olho nu e a reação que isso gerou na população geral um ponto mais brilhante que a estrela polares Sem dúvida chama muita atenção no céu o New York Times assim como outros jornais publicaram listas com as datas e horários em que se seria possível enxergar

o satélite em diversas cidades Esse foi um ganho enorme pra propaganda americana na Guerra Fria ao longo dos dias seguintes novos testes de transmissão foram feitos e no dia 15 de agosto uma conversa entre pessoas em Hell e Ghost Stone foi realizado através de transmissões pelo satélite e a qualidade era excelente ao longo de todo o programa Eco a NASA e o governo americano buscaram incentivar outras organizações e outros países a usarem o satélite para testes próprios e muitos deles foram realizados rolaram transmissões de imagens estáticas transmissões entre três estações diferentes e a primeira transmissão

transatlântica via satélite cientistas usaram satélite até para medir a concentração de ozônio em diferentes camadas da atmosfera em 1962 ele foi usado em um experimento que transmitiu imagens de televisão entre a Califórnia e massachusets a nrop Corporation usou ele como um alvo para testar o sistema de navegação Astro inercial que eles estavam desenvolvendo em 1965 além de todos esses testes de transmissão o satélite também permitiu que os cientistas estudassem o efeito de diversos fenômenos em sua órbita como um arrastro criado pela atmosfera o efeito de Tempestades Solares e até pressão de radiação mas já em

setembro de 1960 a luz refletida por ele começou a variar o que indicava que ele tinha perdido parte da sua forma esférica provavelmente devido ao Impacto de microm teoro ites algo que já era esperado pela NASA inicialmente a agência acreditava que o satélite não duraria muito tempo em órbita mas conforme o tempo passava ficava claro que o eco 1 a era mais durando do que parecia então já que ele tava durando tanto tempo e gerando dados úteis pra agência ao inv vez de lançar uma nova esfera de 30 m como essa eles decidiram fazer uma

versão melhorada de 41 M chamada de eco 2 mas não foi só o tamanho que mudou eles queriam resolver o problema causado pelo Impacto de microm teoro então o material usado para construir a esfera mudou um pouco a camada de Miler foi unida a duas camadas de folha de alumínio com 0,005 mm de espessura o que adicionou uma nova propriedade à esfera quando o satélite fosse inflado ele passaria um pouco do limite da deformação plástica e Teoricamente ficaria rígido deixando de depender da pressão interna para se manter esférico ou seja mesmo se microm meteoroides o

perfur assem e o gás dentro do satélite saísse ele não mudaria de formato a algumas outras coisas foram mudadas no satélite mas o conceito básico permaneceu o mesmo mas antes que ele fosse lançado duas missões de teste suborbitais aconteceram mas com uma diferença interessante em ambas os engenheiros colocaram câmeras a bordo do Foguete uma de filme 16 mm que foi recuperada posteriormente no oceano a uns 800 Km da Costa e outra de TV que foi capaz de gravar o processo de liberação do satélite e transmitir essas imagens pra terra na primeira missão de de teste

chamada Big shot 1 e que decolou em 15 de janeiro de 1962 o satélite se rasgou quando foi inflado já na segunda chamada Big shot 2 e que decolou em 18 de julho do mesmo ano o processo fluiu bem e o satélite foi inflado com sucesso e permaneceu inteiro gerando essas imagens aqui [Música] Mas apesar disso a pressão atingida por ele não foi o suficiente para deixá-lo liso como a NASA queria de qualquer forma as coisas progrediram para que um lançamento orbital acontecesse Diferentemente da versão anterior esse seria lançado por um foguete Thor Adina e

da Costa Oeste dos Estados Unidos justamente para ser colocado em uma órbita com inclinação muito maior de cerca de 81 gra ele decolou da Califórnia no dia 25 de janeiro de 1964 e assim como os testes suborbitais ele também contava com uma câmera de TV que pode gravar o satélite sendo inflado logo após sua liberação assim como seu antecessor diversos experimentos foram conduzidos com o eco2 incluindo medições bastante precisas da forma e das dimensões da terra rolou até comunicação entre os Estados Unidos e a União Soviética usando SA Elite os russos chegaram até a pelar

Eco 2 de sputnick da amizade foi a primeira vez que os dois países decidiram cooperar no setor espacial a vida útil do Eco 1 terminou em maio de 1968 quando o satélite reentrou e queimou na atmosfera foram quase 8 anos no espaço já o eco 2 foi reentrar na atmosfera em junho de 1969 após 5 anos e meio em órbita mas eles não foram as únicas esferas infláveis com superfícies metalizadas a serem colocadas em órbita outros satélites como os Explorer 9 19 e 39 lançados ao longo da década de 60 permitiram que cientistas estudassem ainda

mais a densidade e composição das diferentes camadas da atmosfera e outro satélite chamado pagios uma sigla para satélite geodésico passivo em órbita da Terra também com 30 m de diâmetro e lançado em junho de 66 foi muito importante pro estudo das dimensões e forma do nosso planeta e não satélites de comunicação passivos não foram aplicados em larga escala as tecnologias que permitem que equipamentos ativos possam funcionar tão bem quanto funcionam hoje se desenvolveram rápido o suficiente para que em poucos anos diversas áreas pudessem se beneficiar deles de forma mais rápida e mais barata do que

seria exigido com uma constelação de balões metalizados gigantes se desenvolvimentos tecnológicos fizeram com que satélites ativos fossem mais interessantes do que passivos o avanços das tecnologias de transmissão terrestre também mostrou que na verdade o gargalo de comunicação que preocupava engenheiros na segunda metade do século XX e que motivou tudo isso não era tão grave assim a infraestrutura terrestre também se provou essencial pro mundo conectado Que nós conhecemos hoje e as aplicações para satélites de comunicação tomaram outras formas e cumpriram objetivos mais diversos de qualquer maneira os satélites Eco foram demonstrações tecnológicas importantes que provaram alguns

dos conceitos mais fundamentais para conseguir pôr em prática um novo método de comunicação em longas distâncias Os experimentos de transmissão realizados com eles acabaram forçando o Governo dos Estados Unidos e de outras Nações a pensarem O que exatamente precisava ser feito com esses novos equipamentos Quem controlaria esse tipo de tecnologia como seriam as regulamentações como diferentes países poderiam trabalhar juntos para que sistemas como esse pudessem cumprir seu papel mas talvez mais importante que isso esses satélites trouxeram novas perspectivas mostrando a importância e o valor desse tipo de tecnologia pro mundo todo que começava a ver

as primeiras aplicações práticas e para fins pacíficos dos resultados vindos da tão recente corrida [Música] espacial h [Música]