Os astronautas vivem em um ambiente único onde a gravidade é quase ausente: a órbita terrestre baixa. Essa ausência de peso transforma seu cotidiano, inclusive para gestos tão simples como conhecer seu "peso". Mas como eles fazem, quando uma balança clássica é inoperante no espaço?
A astronauta Karen Nyberg usa o dispositivo de medição de massa por aceleração linear espacial (SLAMMD) a bordo da estação espacial.
Crédito: NASA
Na Estação Espacial Internacional (ISS), dois dispositivos engenhosos, projetados pela NASA e pela Rússia, permitem que os astronautas meçam sua massa corporal. Essa distinção entre peso e massa é crucial em microgravidade, onde apenas a massa permanece uma referência confiável. Os conceitos básicos da física revelam-se aqui essenciais para garantir sua saúde.
Ao contrário do peso, influenciado pela gravidade, a massa corresponde à quantidade de matéria que compõe um corpo. Na Terra, esses dois conceitos frequentemente se confundem, mas no espaço, onde a gravidade é quase inexistente, apenas a massa é mensurável através de métodos adaptados. O SLAMMD (Space Linear Acceleration Mass Measurement Device) baseia-se no princípio da aceleração e da força, formulado por Isaac Newton. Uma série de molas aplica um impulso conhecido, e um sensor óptico mede a resposta do astronauta.
O processo é ao mesmo tempo preciso e simples: o SLAMMD calcula a aceleração em função da velocidade e do tempo necessário para percorrer uma determinada distância. Esse dado, combinado com a força aplicada, permite deduzir a massa corporal com uma precisão de cerca de 0,2 quilograma. Esse dispositivo encontra-se no módulo europeu Columbus da ISS.
A Rússia utiliza outra técnica através do BMMD (Body Mass Measurement Device), localizado no módulo Zvezda. Esse sistema, comparável a um pogo-stick, funciona graças às oscilações provocadas pelo astronauta. A frequência das oscilações depende da massa do usuário, permitindo assim uma medição rápida e confiável.
Um astronauta usando o BMMD, o método russo para medir a massa corporal a bordo da ISS.
Crédito: NASA
Por que essa vigilância sobre a massa corporal? Em microgravidade, os astronautas sofrem perdas rápidas de densidade óssea e muscular. Cada mês passado em órbita acarreta uma diminuição de cerca de 1% da massa óssea. Essas transformações exigem treinos diários intensivos e monitoramento regular para prevenir consequências duradouras para sua saúde.
O exercício físico a bordo da ISS dura duas horas por dia para mitigar esses efeitos. Medir a massa corporal garante um acompanhamento preciso da eficácia das rotinas e assegura que os astronautas mantenham uma condição física ideal para seu retorno à Terra.
Qual é a diferença entre peso e massa?
A distinção entre peso e massa pode parecer sutil, mas é fundamental na física. Esses dois conceitos, frequentemente confundidos na linguagem cotidiana, diferem por sua definição e sua relação com a gravidade.
A massa é uma propriedade intrínseca. Ela mede a quantidade de matéria em um objeto, expressa em quilogramas ou libras. Ela permanece constante, quer o objeto esteja na Terra, na Lua ou no espaço.
O peso depende da gravidade. É uma força, calculada multiplicando a massa pela aceleração gravitacional local. Assim, o peso de um objeto varia de acordo com o ambiente gravitacional.
Em microgravidade, como no espaço, o peso é quase nulo. No entanto, a massa permanece inalterada. Os astronautas usam, portanto, dispositivos específicos para medir sua massa, pois as balanças tradicionais baseadas na gravidade não funcionam.