Um avião de papel lançado da Estação Espacial Internacional sobreviveria ao voo?

Você já se pegou pensando em dúvidas um tanto quanto inusitadas, como “qual é o sentido da vida?” ou algo igualmente curioso? Cientistas da Universidade de Tóquio, por exemplo, pensaram no que aconteceria se um avião de papel fosse lançado da Estação Espacial Internacional (ISS). A diferença é que eles têm recursos para explorar essa ideia na prática — e realizaram um experimento científico para investigar isso.

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A pesquisa foi conduzida por Maximilien Berthet e Kojiro Suzuki, e publicada no periódico científico Acta Astronautica. Para o estudo, os cientistas desenvolveram um modelo de avião inspirado em um origami feito com uma folha de papel A4.

Para testar o comportamento da pequena aeronave, os pesquisadores utilizaram um simulador capaz de reproduzir condições orbitais, como altitude e efeitos aerodinâmicos no ambiente espacial. Além disso, empregaram um túnel de vento hipersônico para simular a entrada do avião na atmosfera terrestre.

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A primeira etapa do estudo

O objetivo inicial era simular as mesmas condições da ISS: aproximadamente 400 km de altitude e uma velocidade de cerca de 7,8 mil metros por segundo (ou 28 mil km/h). 

Nessa altitude, onde praticamente não há ar, o avião de papel não sofreu danos e se manteve relativamente estável — cenário que persistiria durante a maior parte da descida, até atingir cerca de 120 km de altitude.

Como possui um baixo coeficiente balístico — ou seja, tem pouca capacidade de atravessar o ar com eficiência — o avião desaceleraria rapidamente ao encontrar camadas atmosféricas mais densas. Os cálculos indicam que ele levaria cerca de 3,5 dias para descer de 400 km até 120 km de altitude.

Esse mesmo fator faria com que o avião atingisse uma velocidade terminal relativamente baixa. Em vez de mergulhar diretamente, ele tenderia a desacelerar suavemente durante a reentrada. No entanto, as simulações mostraram que ele provavelmente nem chegaria a essa fase de forma controlada.

Isso porque, a cerca de 120 km de altitude, o aumento da densidade do ar faria com que o avião perdesse completamente a estabilidade, entrando em uma trajetória caótica e desordenada — situação comum para objetos leves que reentram na atmosfera sem controle.

A reentrada na Terra

Na segunda etapa da pesquisa, os cientistas focaram na reentrada atmosférica em si. Para isso, utilizaram o túnel de vento hipersônico, submetendo o modelo de avião a ventos de Mach 7 (sete vezes a velocidade do som) por sete segundos — uma simulação das condições extremas enfrentadas nesse tipo de situação.

O experimento mostrou que o “nariz” do avião se dobrou para trás, e surgiram evidências de carbonização nessa região e nas pontas das asas do origami. Segundo os pesquisadores, isso indica que, caso o voo continuasse por mais tempo, o avião de papel provavelmente teria sido destruído pelo calor gerado durante a reentrada.

Os cientistas destacaram que a pesquisa fornece dados relevantes para, no futuro, considerar testes mais aprofundados com membranas finas de papel, que poderiam ser usadas em missões espaciais.

“[…] ainda existem desafios para reduzir o impacto ambiental das membranas espaciais à base de papel para entrada na atmosfera. Espera-se que este estudo contribua para o desenvolvimento de novos caminhos para o uso sustentável de materiais orgânicos em estruturas espaciais”, escreveram os autores no estudo.

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