Como é o vidro utilizado em espaçonaves?

26/01/2022 - 10h42

Temperaturas que passam dos 1.000 ºC e velocidades maiores do que a do som. Viajar para fora da Terra não é tarefa das mais tranquilas – por esse motivo, as espaçonaves são construídas com matérias-primas resistentes para transportar os astronautas com segurança. E o vidro não poderia ficar de fora quando se fala em segurança.

Mas calma aí: nosso material não derrete durante a reentrada na atmosfera? Não, caso seja usado o tipo certo. Conheça a composição do vidro aplicado nesses veículos e saiba como ele também contribui para proteger a vida dos ocupantes.

Tensão na volta pra casa
Uma espaçonave é construída principalmente para resistir à reentrada, o momento mais crítico de um voo espacial. Viajando a milhares de km por hora, ela precisa “perfurar” a atmosfera, “empurrando” os gases ali presentes. Por conta da alta velocidade, esses gases são comprimidos, atingindo temperaturas altíssimas (mais de 3.000 ºC). E boa parte desse calor é transferida para a superfície das espaçonaves – daí vem a importância de terem uma espécie de “escudo antiaquecimento”.

A Nasa, agência espacial dos Estados Unidos, estuda com frequência materiais para serem usados no revestimento das naves. “Construímos túneis de vento quente para simular o aquecimento atmosférico a grandes velocidades, até mais de 30 mil km/h”, explica o engenheiro John Balboni, membro do setor de termofísica do Centro de Pesquisa Ames, na Califórnia.

Sanduíche poderoso
Cada espaçonave conta com uma configuração própria. Mas, em geral, suas janelas são compostas por três painéis de vidros especiais, com qualidade óptica superior.

 

– A chapa exterior é de vidro de sílica fundida, um dos mais caros do mundo. Ele tem 96% dessa matéria-prima e resiste às altas temperaturas da reentrada: pode suportar até 1.200 ºC;

– A chapa do meio, também de sílica fundida e a mais grossa de todas, serve para o mesmo objetivo acima, além de garantir a pressão correta da cabine interna;

– Por fim, a chapa interior, de alumino-silicato, chamada de “painel da pressão”, tem como função resistir à pressão da cabine interna.

Hábitats em órbita da Terra, como a Estação Espacial Internacional, usam também vidros de baixa expansão térmica nas vidraças externas: o material é eficaz contra o frio extremo do espaço — ele pode chegar a 270 ºC negativos.

Vidro em pó
A parte externa de certos veículos ganha ainda um revestimento um tanto quanto inusitado: um tipo de vidro em pó, chamado frit, mais uma proteção para evitar a combustão da nave. Existem duas composições de frit. Uma delas é aplicada na parte com mais contato com a atmosfera durante a reentrada; a outra fica para a parte superior das asas, fuselagem e cauda, as quais enfrentam temperaturas menores.

 

No ângulo correto
Preste atenção em fotos de espaçonaves: as janelas sempre estarão presentes em apenas um lado de sua superfície. Por que isso? Pelo fato de a reentrada não ser feita com o bico da nave – ela fica num ângulo de 40 graus, quase deitada, enquanto atravessa a temperatura. Assim, o lado que fica para cima não atinge temperaturas e pressões tão altas como o lado de baixo – mesmo assim, ainda muito quente, próximo dos 1.000 ºC. Isso faz com que o vidro especial usado, próprio para aguentar calor e resfriamento sem trincar, não derreta.

Crédito da imagem: blackdiamond67/stock.adobe.com

Este texto foi originalmente publicado na edição 589 (janeiro de 2022) da revista O Vidroplano. Leia a versão digital da revista.