O que acontece ao corpo humano em gravidade zero

Estamos habituados a ver astronautas a flutuar em filmes espaciais onde tudo parece fácil e divertido, mas a realidade é mais difícil e o nosso corpo enfrenta um enorme desafio para se adaptar à vida sem gravidade.

Desde o primeiro momento em que uma nave espacial sai da atmosfera, o corpo começa a fazer coisas muito estranhas: os fluidos vão para a cabeça, os músculos começam a enfraquecer e até beber um copo de água se torna uma aventura. E isso é apenas o começo.

Sabe realmente o que acontece ao seu corpo quando deixa de sentir a gravidade?

Neste artigo, vou explicar como o corpo humano reage à ausência de peso, o que acontece com as tarefas mais quotidianas lá em cima e como os astronautas conseguem adaptar-se a um ambiente que não se assemelha em nada ao que conhecemos cá em baixo.

Prepare um café, porque hoje vai aprender coisas sobre o espaço.

O que é gravidade zero e a que distância da Terra começa?

A primeira coisa a esclarecer é que a gravidade zero como tal não existe. O que os astronautas experienciam chama-se microgravidade, uma situação em que a gravidade continua a atuar, mas os seus efeitos praticamente não se sentem. No entanto, a razão pela qual isso acontece nem sempre é a mesma. Depende de onde a nave está e o que está a fazer.

Caso 1: em órbita à volta da Terra

Quando uma nave orbita a Terra, como faz a Estação Espacial Internacional a cerca de 408 km de altitude, a gravidade terrestre continua a ser aproximadamente 90% da que sentimos na superfície. O que acontece é que, como já explicámos no artigo sobre como funcionam os satélites, a força centrífuga gerada pelo movimento orbital iguala-se exatamente à força gravitacional que puxa a nave para a Terra, de forma que a resultante das forças é zero e a nave não cai. A nave e todo o seu interior encontram-se nesse equilíbrio perfeito, viajando a cerca de 27.600 km/h. Como tudo está sujeito às mesmas forças em igual medida, ninguém sente o puxão gravitacional e tudo parece flutuar. Não é ausência de gravidade, é um equilíbrio de forças que produz o mesmo efeito.

Caso 2: a viajar para fora da órbita terrestre em direção a outro planeta

Quando uma nave deixa a órbita e viaja para outro destino, como Marte ou a Lua, a situação muda. A nave já não está em queda livre à volta da Terra, mas sim a deslocar-se pelo espaço interplanetário. Nessa zona, a influência gravitacional da Terra vai enfraquecendo com a distância, seguindo a lei da gravidade de Newton, onde a força se reduz com o quadrado da distância. A meio caminho da Lua, a cerca de 192.000 km da Terra, a gravidade terrestre é apenas 0,03% da que existe na superfície. Na viagem a Marte, que pode durar entre 6 e 9 meses, os astronautas passam a maior parte do trajeto numa zona onde as influências gravitacionais de todos os planetas próximos são tão fracas que o resultado prático é praticamente o mesmo: microgravidade.

A diferença chave entre os dois casos é que em órbita a microgravidade se deve à queda livre contínua à volta de um planeta, enquanto na viagem interplanetária se deve ao afastamento progressivo de qualquer fonte de gravidade significativa. Em ambos os casos, o efeito que o astronauta sente é muito semelhante, mas a origem física é distinta.

Que efeitos tem a microgravidade no corpo humano?

O corpo humano tem evoluído ao longo de milhões de anos sob a influência constante da gravidade terrestre. Todos os nossos sistemas, desde o coração aos ossos, foram concebidos para funcionar com essa tração de 9,8 m/s² a atuar sobre eles. Quando essa referência desaparece, o organismo responde com uma cascata de mudanças que afetam praticamente todos os seus sistemas.

Ao nível respiratório

Em microgravidade, os pulmões continuam a funcionar normalmente em termos de troca gasosa, mas a sua distribuição interna muda. Na Terra, a gravidade faz com que a parte inferior dos pulmões receba mais fluxo sanguíneo do que a superior. No espaço, essa diferença desaparece e a distribuição torna-se mais uniforme, o que, em teoria, melhora a eficiência respiratória. A mecânica da respiração em si não requer nenhuma aprendizagem especial: o diafragma e os músculos intercostais funcionam da mesma forma que na Terra, uma vez que o seu trabalho depende da contração muscular e não da gravidade. O que muda é que, sem a referência gravitacional, os astronautas não sentem o peito a expandir-se para baixo da mesma forma, o que, durante os primeiros dias, pode gerar uma leve sensação de respiração superficial até que o corpo se adapte.

Quanto à pressão do ar, a ISS mantém uma pressão atmosférica interior de aproximadamente 101,3 kPa, praticamente idêntica à do nível do mar na Terra. Esta é uma decisão deliberada de engenharia para que os astronautas não necessitem de qualquer processo de adaptação respiratória adicional e possam trabalhar com normalidade. A composição do ar também é semelhante à terrestre, com cerca de 21% de oxigénio e 78% de nitrogénio. Algumas cápsulas mais antigas, como as do programa Apollo, utilizavam atmosferas de oxigénio puro a menor pressão, o que simplificava o sistema mas implicava um risco de incêndio muito maior, como foi tragicamente demonstrado no incêndio da Apollo 1 em 1967, que custou a vida a três astronautas.

A produção de oxigénio a bordo é um dos sistemas mais críticos da estação. A ISS produz oxigénio principalmente por eletrólise da água através do sistema OGS (Oxygen Generation System), integrado no módulo Elektron de origem russa e no seu equivalente americano. Este processo separa as moléculas de água em hidrogénio e oxigénio aplicando corrente elétrica: o oxigénio é libertado para o interior da cabine e o hidrogénio é usado no sistema Sabatier, que o combina com o CO2 exalado pelos próprios astronautas para produzir água e metano. A água recuperada volta ao sistema OGS para produzir mais oxigénio, fechando parcialmente o ciclo. O metano é expulso para o exterior, o que representa uma perda líquida do sistema.

Para produzir o oxigénio necessário para uma tripulação de 6 pessoas, o sistema consome aproximadamente 2,5 kg de água por dia. Por isso, a ISS conta ainda com o sistema ECLSS (Environmental Control and Life Support System), que recicla praticamente toda a água disponível a bordo: a urina dos astronautas, o suor, o vapor de água do ar e a água condensada da respiração. Com tudo isto, a estação recupera aproximadamente 90-93% da água que consome. Como suporte adicional, a estação armazena garrafas de oxigénio comprimido e cartuchos de perclorato de lítio, que, ao aquecerem, libertam oxigénio através de uma reação química e são usados em situações de emergência ou quando o sistema principal falha.

No entanto, essa percentagem de 7-10% de água que não é recuperada, somada ao metano expelido, significa que o ciclo não é totalmente fechado e a estação necessita de abastecimentos externos periódicos. As naves de abastecimento transportam regularmente água adicional e materiais consumíveis que o sistema gasta. Sem essas missões de reabastecimento, a produção de oxigénio não poderia ser mantida indefinidamente. Este é precisamente um dos grandes desafios de uma viagem a Marte: durante os 6-9 meses de trajeto não haveria possibilidade de reabastecimento, pelo que se investigam sistemas de ciclo fechado mais eficientes e a produção de oxigénio diretamente a partir do CO2 da atmosfera marciana, tecnologia que já foi testada com sucesso pela experiência MOXIE a bordo do rover Perseverance.

Para compensar os níveis elevados de CO2, a ISS dispõe de sistemas de filtragem que monitorizam continuamente os níveis de gases na cabine. Os níveis de CO2 são mantidos abaixo de 5,3 mmHg através de absorvedores de hidróxido de lítio e sistemas de redução catalítica de CO2. Ainda assim, os níveis habituais na estação rondam os 2-4 mmHg, sensivelmente superiores aos 0,3 mmHg do ar terrestre, o que contribui para a fadiga crónica e as dores de cabeça que muitos astronautas relatam durante missões longas.

Ao nível cardiovascular

Este é um dos sistemas mais afetados. Na Terra, o coração trabalha constantemente para bombear sangue para cima, contra a gravidade. Em microgravidade, esse esforço desaparece e os fluidos corporais deslocam-se para a parte superior do corpo e para a cabeça. Nas primeiras horas de exposição, o volume de sangue nas extremidades inferiores pode reduzir-se até 10-15%, enquanto o rosto incha e os astronautas sentem uma congestão nasal permanente semelhante a uma constipação. Como resposta, o corpo reduz o volume total de plasma sanguíneo entre 10% e 22% nos primeiros dias. O coração, ao não necessitar de tanto esforço, atrofia-se progressivamente. Após 6 meses na ISS, estudos documentaram uma redução do volume cardíaco de até 9%.

Para mitigar estes efeitos, os astronautas realizam exercício cardiovascular diário obrigatório, combinando sessões numa bicicleta estática e numa passadeira com arneses que os seguram para simular alguma carga. Antes do regresso à Terra, seguem um protocolo específico de reidratação oral, ingerindo entre 1 e 2 litros de líquido com sais nas horas anteriores à aterragem para aumentar o volume plasmático e reduzir o risco de hipotensão ortostática ao recuperar a gravidade. Em alguns casos, administra-se fludrocortisona, um mineralocorticoide que ajuda o corpo a reter sódio e água, e utilizam-se fatos de pressão nas pernas durante a reentrada para evitar desmaios.

Ao nível ocular e da visão

Uma das descobertas mais preocupantes das últimas décadas. O deslocamento de fluidos para a cabeça aumenta a pressão intracraniana, o que exerce pressão sobre o nervo ótico e pode achatar o globo ocular. Esta síndrome chama-se VIIP (Visual Impairment and Intracranial Pressure) e afeta mais de 40% dos astronautas em missões longas. As suas consequências incluem hipermetropia progressiva, dobras na coroide e danos no nervo ótico que, em alguns casos, foram permanentes. Scott Kelly, após o seu ano na ISS, relatou uma perda significativa de acuidade visual que demorou meses a recuperar parcialmente.

Atualmente, não existe um tratamento totalmente eficaz para o VIIP, o que o torna um dos maiores desafios médicos para as futuras viagens a Marte. As medidas atuais incluem monitorização ocular periódica durante a missão, através de ecografia do nervo ótico e tomografia de coerência ótica. Investiga-se o uso de fatos de pressão negativa na parte inferior do corpo, conhecidos como LBNP (Lower Body Negative Pressure), para atrair fluidos para as pernas e reduzir a pressão intracraniana, com resultados promissores, mas ainda não conclusivos. Os astronautas também usam óculos de correção adaptados às alterações de visão que experienciam durante a missão.

Ao nível cognitivo e da propriocepção

A proprioceção é a capacidade do corpo de saber onde estão as suas partes sem precisar de as ver. Na Terra, o sistema vestibular do ouvido interno, combinado com os recetores musculares e articulares, dá-nos uma referência constante da nossa posição. Em microgravidade, essa referência é completamente distorcida. Durante os primeiros dias, entre 60% e 80% dos astronautas sofrem da síndrome de adaptação espacial, com náuseas, vómitos, desorientação e tonturas intensas. A nível cognitivo, estudos de neuroimagem realizados antes e depois de missões longas mostraram alterações estruturais no cérebro, incluindo uma redistribuição do líquido cefalorraquidiano e alterações na matéria branca que podem afetar a velocidade de processamento, a memória de trabalho e a coordenação motora fina.

Para gerir a síndrome de adaptação espacial, a NASA e outras agências administram prometazina ou escopolamina durante os primeiros dias de missão, medicamentos anti-vertiginosos que reduzem as náuseas e a desorientação. A escopolamina é administrada em forma de adesivo transdérmico para facilitar o seu uso no ambiente de microgravidade. Além disso, os astronautas recebem treino prévio em centrifugadoras e simuladores de movimento para familiarizar o sistema vestibular com situações de desorientação. Para os efeitos cognitivos a longo prazo, ainda não existe um protocolo farmacológico estabelecido, embora se estude ativamente o papel do exercício aeróbico e da estimulação cognitiva durante a missão como fatores protetores.

Ao nível auditivo

O sistema auditivo em si não é diretamente danificado pela microgravidade, mas é afetado de forma indireta. O aumento da pressão intracraniana pode gerar sensação de entupimento nos ouvidos e alterações na perceção do equilíbrio, uma vez que o ouvido interno gere tanto a audição como a orientação espacial. Além disso, o ruído constante dos sistemas de ventilação e maquinaria da ISS, que ronda os 65-70 decibéis de forma contínua, representa um fator de stress auditivo acumulado durante meses que pode contribuir para uma ligeira perda auditiva em frequências altas.

Para compensar, os astronautas utilizam protetores auditivos durante as tarefas mais ruidosas, especialmente durante os exercícios físicos realizados perto da maquinaria. A NASA realiza audiometrias periódicas antes, durante e após cada missão para monitorizar a evolução da audição de cada astronauta. Além disso, trabalha-se na melhoria do isolamento acústico dos módulos habitáveis das futuras estações espaciais para reduzir a exposição ao ruído crónico, identificado como um dos fatores de saúde mais subestimados na vida a bordo.

Ao nível musculoesquelético

É um dos efeitos mais documentados e mais graves. Sem a necessidade de suportar o peso do corpo, os músculos atrofiam-se rapidamente. Sem contramedidas ativas, um astronauta pode perder entre 20% e 30% da sua massa muscular em apenas duas semanas. Os ossos sofrem um processo semelhante: sem carga mecânica, os osteoblastos reduzem a formação de osso novo e os osteoclastos aceleram a sua reabsorção, o que provoca uma perda de densidade óssea de entre 1% e 2% mensal nas zonas de carga como as ancas, o fémur e a coluna lombar. Para comparar, uma pessoa com osteoporose severa perde aproximadamente 1% por ano.

Para travar esta deterioração, os astronautas realizam até 2,5 horas diárias de exercício físico obrigatório, combinando três tipos de treino: exercício aeróbico em bicicleta estática e passadeira com arneses, e exercício de resistência na máquina ARED (Advanced Resistive Exercise Device), que simula pesos de até 272 kg através de cilindros de vácuo. A dieta também desempenha um papel fundamental, com uma ingestão controlada de cálcio de entre 1.000 e 1.200 mg diários e vitamina D, uma vez que a ausência de luz solar natural compromete a sua síntese. Em alguns casos, estuda-se o uso de bifosfonatos, os mesmos fármacos utilizados no tratamento da osteoporose, para reduzir a reabsorção óssea durante missões longas, embora o seu uso rotineiro ainda não esteja padronizado. Apesar de todas estas medidas, a recuperação total da densidade óssea pode demorar entre 2 e 3 anos após o regresso à Terra.

Ao nível gastrointestinal

A microgravidade também altera o sistema digestivo. Na Terra, a digestão é favorecida pela gravidade, que ajuda o trânsito do conteúdo gástrico. No espaço, esse apoio desaparece e o movimento dos alimentos através do sistema digestivo depende exclusivamente do peristaltismo, os movimentos musculares do intestino. Isso pode provocar uma desaceleração do esvaziamento gástrico, inchaço abdominal e prisão de ventre. A nível microbiológico, estudos do projeto dos gémeos da NASA, comparando Scott e Mark Kelly, mostraram mudanças significativas na composição da microbiota intestinal durante a estadia no espaço, com uma redução da diversidade bacteriana que pode afetar a imunidade e a digestão.

Para compensar, a dieta dos astronautas é cuidadosamente planeada por nutricionistas especializados para garantir um aporte suficiente de fibra que favoreça o trânsito intestinal. Incluem-se alimentos fermentados e probióticos para tentar manter a diversidade da microbiota. Em casos de prisão de ventre severa, podem ser usados laxantes suaves, embora o seu uso seja minimizado devido às dificuldades práticas que implica gerir o trânsito intestinal num ambiente sem gravidade. Além disso, o stress crónico da missão e a alteração do ritmo circadiano, com até 16 amanheceres diários na ISS, contribuem também para a deterioração gastrointestinal, pelo que a gestão do descanso e o bem-estar psicológico fazem parte indireta do protocolo de saúde digestiva.

Como é a vida diária de um astronauta em microgravidade?

Se o impacto da microgravidade no corpo já é notório a nível fisiológico, é ainda mais quando se trata das tarefas mais quotidianas. Coisas que na Terra fazemos de forma completamente automática, sem pensar, tornam-se no espaço procedimentos que é preciso aprender, planear e executar com cuidado.

Dormir

Em microgravidade não há cima nem baixo, portanto, tecnicamente, um astronauta pode dormir em qualquer orientação e em qualquer superfície. Na prática, os astronautas da ISS dormem em pequenos compartimentos individuais do tamanho de um armário embutido, onde se metem dentro de um saco-cama preso à parede para não flutuarem durante a noite. Dormir sem fixação é possível, mas o corpo tende a derivar lentamente e pode acabar por colidir com um painel ou um tubo. Outro problema importante é que, sem a referência gravitacional, o cérebro demora a reconhecer a postura de descanso e a qualidade do sono costuma ser pior. A isto soma-se o facto de na ISS o sol nascer e pôr-se a cada 90 minutos, o que destrói completamente o ritmo circadiano natural. Para compensar, os módulos têm iluminação artificial que simula os ciclos de luz e escuridão terrestres, e em alguns casos é prescrita melatonina ou zolpidem para ajudar a adormecer. Ainda assim, os astronautas relatam dormir em média entre 6 e 6,5 horas, abaixo das 8 recomendadas.

Comer

A comida no espaço evoluiu muito desde os purés em tubos dos primeiros programas espaciais. Hoje na ISS os astronautas comem alimentos desidratados, liofilizados ou termoestabilizados que são reidratados com água quente diretamente na sua embalagem. Os alimentos sólidos podem ser comidos normalmente, desde que não se desfaçam, pois as migalhas flutuantes são um perigo real: podem entrar nos sistemas de ventilação ou nos olhos e na boca dos astronautas. Por isso o pão é proibido e é substituído por tortilhas de milho. Os talheres são normais, mas os tabuleiros e embalagens são presos à mesa com velcro ou ímanes para que não voem. Os molhos e condimentos espessos são usados sem problema porque a tensão superficial os mantém unidos ao alimento, mas o sal e a pimenta só são usados em formato líquido dissolvido porque em pó se dispersariam pelo ar.

Beber

Beber é uma das tarefas mais visualmente marcantes. Em microgravidade, os líquidos não caem para o fundo de um copo, mas formam esferas flutuantes devido à tensão superficial. Por isso, os astronautas bebem diretamente de sacos selados com palhinhas, apertando suavemente para impulsionar o líquido. Abrir um recipiente com líquido no espaço sem precaução pode fazer com que o conteúdo seja projetado em pequenas gotas flutuantes que aderem às superfícies ou equipamentos. A água que consomem provém em grande parte do sistema de reciclagem ECLSS, que, como já explicámos, recupera o vapor de água do ar, o suor e a urina tratada. O café e o chá também são consumidos em sacos selados, e embora no início seja estranho beber sem inclinar o recipiente, os astronautas adaptam-se em poucos dias.

Urinar e defecar

Este é provavelmente o desafio logístico mais complexo da vida diária no espaço e um dos que mais surpreendem quando se conhecem os detalhes. A sanita da ISS funciona por sucção de ar, tal como um aspirador, para direcionar os resíduos na direção correta na ausência de gravidade. Para urinar, os astronautas utilizam um funil ligado a uma mangueira de sucção, com modelos adaptados anatomicamente para homens e mulheres. A urina é recolhida, filtrada e processada no sistema ECLSS para a converter em água potável, passando por várias fases de purificação que incluem destilação por centrifugação, filtragem por carvão ativado e oxidação catalítica. Para defecar, os astronautas devem posicionar-se com precisão sobre uma abertura de apenas 10 centímetros de diâmetro, para o qual recebem treino específico com um simulador na Terra. As fezes são armazenadas em sacos selados a vácuo que são compactados e acumulados em naves de carga não tripuladas que, ao reentrar na atmosfera, são incineradas. Toda a gestão de resíduos humanos é protocolada com detalhe porque qualquer fuga num espaço fechado tem consequências sanitárias imediatas.

Higiene pessoal

O duche convencional é impossível em microgravidade porque a água não cai, mas forma esferas que flutuam e aderem a qualquer superfície, incluindo os painéis elétricos. Os astronautas limpam-se com toalhitas húmidas embebidas em solução de limpeza que não necessitam de enxaguar. Para lavar o cabelo, usam champôs sem enxaguar que se aplicam diretamente e se limpam com uma toalha. Para lavar os dentes, utilizam pasta de dentes comestível que pode ser engolida diretamente, evitando assim a necessidade de cuspir e enxaguar. O barbear é feito com máquinas elétricas equipadas com aspiradores integrados que recolhem os pelos cortados antes que flutuem. A higiene no espaço requer mais tempo e planeamento do que na Terra, e o seu cuidado é fundamental para prevenir infeções num ambiente onde o sistema imunitário já está sob stress.

Espirrar e tossir

Espirrar no espaço é um tema que gera mais preocupação do que poderia parecer. Um espirro projeta gotículas de saliva e muco a velocidades de até 160 km/h. Na Terra, essas gotículas caem rapidamente ao chão devido à gravidade. Em microgravidade, dispersam-se em todas as direções e permanecem a flutuar no ar durante muito mais tempo, o que transforma qualquer doença respiratória num problema coletivo difícil de conter num espaço tão pequeno e fechado. Os protocolos sanitários da ISS incluem quarentenas pré-lançamento para garantir que nenhum astronauta entra na estação com uma infeção ativa. Os espirros e a tosse são geridos cobrindo a boca e o nariz com o cotovelo, tal como na Terra, mas a preocupação com a dispersão de partículas é muito maior.

Chorar

Chorar no espaço funciona de forma completamente diferente do que na Terra. As lágrimas são produzidas normalmente porque a glândula lacrimal não depende da gravidade para secretar fluido. Mas, como não há gravidade para as fazer cair pela bochecha, as lágrimas acumulam-se no olho formando uma esfera de líquido cada vez maior que adere ao globo ocular por tensão superficial. Se a esfera crescer demasiado, acaba por se desprender e flutuar como uma pequena bola de água. O astronauta Chris Hadfield descreveu-o em primeira pessoa durante a sua estadia na ISS e publicou um vídeo sobre o assunto que se tornou viral. Paradoxalmente, isto torna o choro no espaço mais desconfortável do que na Terra porque o líquido não drena naturalmente e pode provocar irritação ocular.

As mucosas

As mucosas nasais e das vias respiratórias são especialmente afetadas no espaço. O deslocamento de fluidos para a cabeça provoca uma congestão nasal quase permanente nos primeiros dias de missão, semelhante a uma constipação crónica. As membranas mucosas produzem mais muco do que o habitual em resposta a esse aumento de pressão, o que dificulta a respiração nasal e altera o sentido do olfato e do paladar. Muitos astronautas descrevem que a comida lhes sabe diferente no espaço, não só pelas alterações nas mucosas, mas também porque a congestão reduz a capacidade de percecionar os aromas, que são fundamentais para a experiência gustativa. Esta congestão geralmente diminui parcialmente após duas ou três semanas de missão, quando o corpo se adapta à nova distribuição de fluidos, embora nunca desapareça completamente enquanto se permanece em microgravidade.

Limpar a nave

Manter a ISS limpa não é uma questão de conforto, mas de sobrevivência. Num espaço fechado onde seis pessoas convivem durante meses sem possibilidade de ventilar com o exterior, a acumulação de bactérias, fungos e partículas em suspensão pode tornar-se um problema sanitário sério. De facto, estudos microbiológicos detetaram na ISS colónias de fungos e bactérias em condutas de ventilação, juntas de borracha e cantos húmidos, algumas com capacidade para degradar materiais técnicos da própria estação.

A limpeza é realizada principalmente com toalhitas desinfetantes húmidas, com as quais os astronautas limpam superfícies, painéis, puxadores e equipamentos periodicamente, seguindo uma rotina semanal estabelecida. Os filtros dos sistemas de ventilação são substituídos e limpos regularmente porque são os principais acumuladores de partículas, cabelo, pele morta e microrganismos. Os aspiradores de mão são usados para recolher partículas flutuantes no ar e nas superfícies, especialmente após as refeições ou qualquer atividade que gere resíduos sólidos. O controlo microbiológico é tão importante que a NASA realiza culturas periódicas do ar e das superfícies da estação para monitorizar quais microrganismos estão presentes e em que concentrações, e tem protocolos de resposta se forem detetadas espécies potencialmente perigosas.

Lavar a roupa

Na ISS não há máquina de lavar roupa. Lavar roupa requer água, detergente, enxaguamento e secagem, e gerir todo esse processo em microgravidade com recursos hídricos limitados é inviável com a tecnologia atual. A solução é muito mais simples e direta: a roupa não é lavada. Os astronautas levam consigo roupas suficientes para toda a missão, calculadas para mudar de roupa interior a cada dois ou três dias, e de roupas exteriores como t-shirts ou calças a cada semana, aproximadamente. Quando uma peça de roupa está muito usada, é colocada num saco selado e armazenada até poder ser carregada numa nave de abastecimento não tripulada que, ao reentrar na atmosfera, é incinerada juntamente com os restantes resíduos sólidos da estação.

O calçado convencional também não é usado dentro da estação porque os pés não tocam no chão. Os astronautas usam meias grossas e, em alguns casos, sapatilhas leves para se protegerem, pois os pés são constantemente usados para se ancorar nas barras e pegas espalhadas por toda a estação. Isso faz com que a planta do pé perca a sua dureza habitual com o passar das semanas, enquanto a parte superior, que é a que roça nas barras de suporte, endurece progressivamente.

Sexualidade

É um tema sobre o qual as agências espaciais falam pouco publicamente. A NASA não tem políticas que proíbam as relações sexuais entre astronautas, mas também não as regulam nem as facilitam. Na prática, a falta de privacidade na ISS e fatores como o stress, a fadiga crónica e as alterações hormonais reduzem o desejo sexual de forma significativa durante a missão.

Fisicamente, o maior desafio é que em microgravidade qualquer força aplicada gera uma reação oposta, o que faz com que manter o contacto físico entre duas pessoas exija contenção constante. A sexualidade a solo também não é proibida e os psicólogos das agências reconhecem-na como parte do bem-estar geral do astronauta, sendo os compartimentos individuais de descanso o único espaço com alguma privacidade real na estação.

Para futuras missões a Marte, com duração entre 18 meses e 3 anos, as agências começam a reconhecer que este é um aspeto que deverá ser abordado de forma mais aberta nos protocolos de bem-estar da tripulação.

Infografia

FAQs. Perguntas frequentes sobre a vida em microgravidade no espaço

Porque é que os astronautas flutuam na Estação Espacial Internacional se a gravidade terrestre continua a atuar sobre eles?

Os astronautas não flutuam porque a gravidade desapareceu. À altitude da ISS, cerca de 408 quilómetros, a gravidade terrestre mantém aproximadamente 90% da sua intensidade em relação à superfície. O que acontece é que a estação e tudo o que está dentro dela se encontram em queda livre contínua à volta da Terra, movendo-se a cerca de 27.600 km/h. A essa velocidade, a força centrífuga gerada pelo movimento orbital equilibra-se exatamente com a atração gravitacional, de modo que a resultante das forças sobre os objetos dentro da nave é praticamente zero. Tudo cai ao mesmo ritmo, e por isso ninguém sente o puxão gravitacional. O termo técnico para esta situação é microgravidade, não gravidade zero.

O que acontece ao coração de um astronauta durante uma missão longa no espaço?

Na Terra, o coração trabalha constantemente para bombear sangue para cima, contra a gravidade. Quando essa exigência desaparece em microgravidade, os fluidos corporais redistribuem-se para a parte superior do corpo e para a cabeça, e o coração começa a atrofiar-se por não necessitar do mesmo esforço. Nos primeiros dias, o volume de plasma sanguíneo reduz-se entre 10% e 22%. Após seis meses na ISS, estudos documentaram uma diminuição do volume cardíaco de até 9%. Para contrariar isso, os astronautas realizam exercício cardiovascular diário obrigatório e seguem protocolos de reidratação antes do regresso à Terra, incluindo a ingestão de líquidos com sais e, em alguns casos, o uso de fármacos como a fludrocortisona para evitar desmaios ao recuperar a gravidade.

Como é produzido o oxigénio na Estação Espacial Internacional?

A ISS produz oxigénio principalmente por eletrólise da água, um processo que separa as moléculas de água em hidrogénio e oxigénio aplicando corrente elétrica. O oxigénio é libertado para o interior da cabine e o hidrogénio é aproveitado no sistema Sabatier, que o combina com o CO2 exalado pelos astronautas para gerar água e metano. A água recuperada volta ao circuito de eletrólise, fechando parcialmente o ciclo. O metano, no entanto, é expelido para o exterior, o que representa uma perda líquida. Para manter este sistema, a estação recicla aproximadamente 90-93% da água disponível a bordo, incluindo urina, suor e vapor da respiração. Ainda assim, essa pequena percentagem não recuperada obriga a receber abastecimentos periódicos de água da Terra, o que torna o fecho completo do ciclo um dos grandes desafios tecnológicos para as futuras viagens a Marte.

Porque é que a microgravidade pode danificar a visão dos astronautas de forma permanente?

O deslocamento de fluidos para a cabeça em microgravidade provoca um aumento sustentado da pressão intracraniana. Essa pressão transmite-se ao nervo ótico e pode achatar o globo ocular, alterando a sua geometria e capacidade de focagem. Este quadro é conhecido como síndrome VIIP e afeta mais de 40% dos astronautas em missões longas. As suas consequências incluem hipermetropia progressiva, dobras na coroide e danos no nervo ótico que, em alguns casos, foram irreversíveis. Atualmente, não existe um tratamento totalmente eficaz, o que torna esta síndrome um dos maiores obstáculos médicos para missões tripuladas a Marte, onde os astronautas passariam entre 18 meses e 3 anos expostos a microgravidade sem possibilidade de regresso antecipado.

Como funciona a sanita no espaço e o que acontece com os resíduos?

A sanita da ISS funciona por sucção de ar, semelhante ao princípio de um aspirador, para direcionar os resíduos na direção correta sem a ajuda da gravidade. Para urinar, os astronautas utilizam um funil ligado a uma mangueira de sucção, com designs adaptados para homens e mulheres. A urina é recolhida e processada por destilação, filtragem por carvão ativado e oxidação catalítica até se transformar em água potável. Para defecar, devem posicionar-se com precisão sobre uma abertura de apenas 10 centímetros de diâmetro, uma habilidade que praticam previamente num simulador na Terra. As fezes são armazenadas em sacos selados a vácuo que são acumulados até serem carregados em naves de abastecimento não tripuladas, que se incineram ao reentrar na atmosfera.

Porque é que os astronautas perdem massa muscular e densidade óssea tão rapidamente no espaço?

Sem a necessidade de suportar o peso do corpo contra a gravidade, os músculos perdem o seu estímulo principal e atrofiam-se a um ritmo alarmante, podendo perder entre 20% e 30% da sua massa em apenas duas semanas sem contramedidas. Nos ossos, a ausência de carga mecânica altera o equilíbrio entre os osteoblastos, que formam osso novo, e os osteoclastos, que o reabsorvem. O resultado é uma perda de densidade óssea de entre 1% e 2% mensal em zonas de carga como as ancas e a coluna lombar, um ritmo até doze vezes superior ao da osteoporose severa. Para travar isso, os astronautas dedicam cerca de 2,5 horas diárias a exercícios obrigatórios com dispositivos como a máquina ARED, e mantêm uma ingestão controlada de cálcio e vitamina D. Mesmo com todas estas medidas, a recuperação total da densidade óssea após o regresso pode demorar entre dois e três anos.

Porque é que a comida tem um sabor diferente no espaço?

A redistribuição de fluidos para a cabeça em microgravidade provoca uma congestão nasal quase permanente durante as primeiras semanas de missão, semelhante à de uma constipação crónica. Esta congestão reduz significativamente a capacidade olfativa e, dado que o olfato é responsável por grande parte da experiência gustativa, os astronautas percecionam os alimentos com menos intensidade e matizes. Além disso, as membranas mucosas produzem mais muco como resposta ao aumento de pressão na zona craniana. Embora a congestão tenda a atenuar-se parcialmente após duas ou três semanas de adaptação, nunca desaparece completamente enquanto se permanece em microgravidade. Por isso, muitos astronautas preferem alimentos com sabores intensos ou recorrem a molhos picantes para compensar essa perda sensorial.

Que efeitos tem a radiação cósmica nos astronautas fora da proteção da magnetosfera terrestre?

Embora a ISS orbite dentro da magnetosfera, que oferece alguma proteção contra a radiação, os astronautas recebem doses de radiação significativamente superiores às que receberiam na superfície terrestre. Numa viagem interplanetária a Marte, fora do escudo magnético da Terra, a exposição a raios cósmicos galácticos e partículas solares energéticas aumentaria drasticamente. Estudos com modelos animais e dados epidemiológicos de astronautas associaram esta exposição prolongada a um maior risco de cancro, cataratas, doenças cardiovasculares e possíveis efeitos neurodegenerativos. A NASA estima que uma viagem de ida e volta a Marte exporia os tripulantes a uma dose acumulada próxima do limite máximo permitido para toda a sua carreira profissional, o que torna a blindagem contra a radiação um dos desafios tecnológicos mais críticos da exploração espacial profunda.

Foi investigada a possibilidade de gerar gravidade artificial em naves espaciais?

A ideia de gerar gravidade artificial através de rotação tem sido estudada há décadas como uma possível solução para os problemas de saúde resultantes da microgravidade prolongada. O princípio é simples: uma estrutura que gira a uma velocidade constante gera uma força centrífuga que empurra os ocupantes para o exterior, simulando a gravidade. No entanto, os desafios de engenharia são enormes. Para produzir uma força equivalente à gravidade terrestre com uma taxa de rotação tolerável para o sistema vestibular humano, a estrutura precisaria de um raio de pelo menos várias centenas de metros, o que implica um custo e uma complexidade de construção no espaço muito acima das capacidades atuais. Agências como a NASA e a ESA investigam soluções intermédias, como centrífugas de raio curto que os astronautas usariam durante períodos limitados por dia, mas nenhuma foi ainda testada em missões reais de longa duração.

Quanto tempo leva o corpo humano para se readaptar à gravidade terrestre após uma missão espacial longa?

A readaptação à gravidade terrestre é um processo gradual que pode estender-se por meses ou mesmo anos, dependendo do sistema fisiológico afetado. Nas primeiras horas após a aterragem, muitos astronautas experienciam tonturas, hipotensão ortostática e dificuldades para se manterem de pé, uma vez que o sistema cardiovascular necessita de tempo para reajustar a distribuição de fluidos e o tónus vascular. A coordenação motora e o equilíbrio geralmente normalizam nas primeiras semanas, à medida que o sistema vestibular recalibra as suas referências. A massa muscular pode ser recuperada em cerca de três a seis meses com reabilitação intensiva. No entanto, a densidade óssea é o parâmetro mais lento a restaurar: estudos de acompanhamento a longo prazo documentaram que alguns astronautas não recuperam completamente a densidade óssea pré-missão mesmo três anos após o regresso, especialmente em zonas de carga como a anca e o fémur.

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