Curiosidades

Quantos G um astronauta aguenta no lançamento?

O ônibus espacial parava em 3 G e as cápsulas chegam a 3,8 G. Veja por que astronautas vão deitados de costas e o que acontece com o corpo acima disso.

Publicado em 6 min de leitura
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Três astronautas da Apollo 8 com trajes espaciais deitados de costas dentro da cabine de uma centrífuga de treinamento
Foto: NASA/JSC
Neste artigo
  1. Primeiro, uma régua para 1 G
  2. Por que eles vão deitados de costas
  3. O escurecimento e o apagão
  4. Na volta é pior que na ida
  5. O relógio que corre antes mesmo de decolar
  6. O corpo não é o único limite

Menos do que a maioria das pessoas imagina. O ônibus espacial era projetado para não passar de 3,0 G durante a subida, e as cápsulas atuais, que voltaram ao formato dos foguetes da era Apollo, chegam a cerca de 3,8 G no pico da subida — com valores mais altos na volta. Os números são da NASA, que os publica no documento de proteção de ocupantes derivado da norma de saúde e desempenho humano NASA-STD-3001.

G é só um apelido para aceleração: 1 G é exatamente o que você sente agora, sentado. A 3 G, uma pessoa de 70 quilos sente o corpo pesando 210. A 3,8 G, 266 quilos. Mas o número sozinho engana, porque a direção importa muito mais que a intensidade — e é essa descoberta que explica a posição estranha em que todo astronauta viaja.

Primeiro, uma régua para 1 G

Sem referência, 3 G parece pouco. Vale calibrar.

Uma freada de emergência que leva um carro de 100 km/h até parar em três segundos produz cerca de 0,9 G. Ou seja: aquele susto em que todo mundo no carro é jogado para a frente e o cinto marca o ombro é, mais ou menos, 1 G.

Agora imagine isso três vezes mais forte, não por três segundos, mas por vários minutos seguidos, enquanto o foguete sobe. É esse o pedido que se faz ao corpo de um astronauta. Quanto tempo a subida dura está em Quanto tempo um foguete leva para chegar ao espaço?.

Por que eles vão deitados de costas

Esta é a parte que quase ninguém sabe, e é a mais importante.

O corpo humano aguenta aceleração de formas radicalmente diferentes conforme a direção em que ela chega. A NASA classifica isso por eixos, e usa nomes que descrevem o que acontece com os olhos. Se a aceleração empurra o sangue dos olhos para baixo, é olhos para baixo. Se empurra o peito contra as costas, é olhos para dentro.

A diferença entre os dois é brutal:

Direção O que o corpo faz
Olhos para baixo (sentado ereto), 2,5 G Já é difícil levantar o próprio corpo
Olhos para baixo, 3 a 4 G Visão começa a escurecer depois de 3 a 4 segundos
Olhos para baixo, 4 a 6 G Perda total de visão em cerca de 5 segundos; depois, audição e consciência
Olhos para dentro (deitado de costas), 2 G Tolerável por pelo menos 24 horas
Olhos para dentro, 4 G Tolerável por pelo menos 60 minutos
Olhos para dentro, 8 G Não se consegue mais levantar braços nem pernas
Olhos para dentro, 9 G Não se consegue mais levantar a cabeça

Dados da NASA, do documento de proteção de ocupantes ligado à norma NASA-STD-3001.

Compare as duas linhas que importam. Sentado ereto, 4 G faz a pessoa apagar em cinco segundos. Deitado de costas, 4 G é suportável por uma hora inteira. É a mesma aceleração, no mesmo corpo, com resultados opostos.

O motivo é o coração. Sentado, a aceleração puxa o sangue na direção pés-cabeça, e o coração não tem força para bombear ladeira acima contra quatro vezes o peso normal — o cérebro fica sem suprimento. Deitado de costas, a aceleração atravessa o corpo da frente para trás, numa distância de uns vinte centímetros, e o caminho do sangue até a cabeça permanece praticamente plano.

Por isso, segundo a NASA, todos os veículos tripulados projetados no último meio século colocam a tripulação sentada e reclinada, com o assento orientado para jogar a maior parte da carga da reentrada no eixo peito-costas. Não é conforto: é a única posição em que o número cabe.

Astronauta dos anos 1950 sendo preparado dentro da cabine de uma centrífuga de treinamento, com painéis de instrumentos à frente
Scott Carpenter na centrífuga de Johnsville, na Pensilvânia, em agosto de 1959, treinando para o Projeto Mercury. O braço giratório simula a aceleração do lançamento e da volta — e é onde se descobre, antes do voo, quem suporta o quê. Foto: NASA/JSC

O escurecimento e o apagão

Os dois efeitos mais citados da aceleração alta têm nomes descritivos e acontecem em sequência.

Primeiro vem o escurecimento: entre 3 e 4 G no eixo errado, a visão começa a perder cor e nitidez em três a quatro segundos, e o campo visual se fecha das bordas para o centro, como se um túnel estivesse se formando. A retina é tecido faminto por sangue e é a primeira a reclamar.

Depois vem o apagão: por volta de 4 a 6 G, a visão desaparece por completo em cerca de cinco segundos. Se a aceleração continuar, perdem-se a audição e, em seguida, a consciência. A NASA registra ainda um detalhe pouco conhecido: cerca de metade das pessoas que chegam a esse ponto tem convulsões leves ou severas depois de desmaiar, muitas vezes acompanhadas de sonhos. E o retorno à ação consciente e útil leva, em média, 24 segundos — uma eternidade para quem está pilotando.

Há também o caminho inverso, com a aceleração empurrando o sangue para a cabeça. Aí não escurece: avermelha. Vem congestão facial severa, dor de cabeça latejante, batimentos lentos e a visão ficando borrada, acinzentada ou avermelhada depois de cinco segundos. É a direção que menos se tolera de todas.

Na volta é pior que na ida

Pode soar estranho, mas a reentrada costuma cobrar mais do corpo que o lançamento.

A razão é de geometria. Na subida, o foguete acelera de forma controlada, e os projetistas podem reduzir o empuxo quando a carga sobe demais. Na descida, quem freia é a atmosfera, e ela cobra o que quiser: a nave chega com velocidade enorme e tem poucos minutos para perdê-la. Quanto mais inclinada a entrada, mais rápido o ar desacelera a cápsula e mais G a tripulação sente. A sequência inteira está descrita em Como os astronautas voltam para a Terra, passo a passo.

Tem um agravante cruel. Quem volta de uma missão longa passou meses sem peso nenhum, com o coração mais fraco, os músculos atrofiados e o sangue redistribuído — exatamente o estado descrito em Os recordes de permanência no espaço (e o que o corpo sofre). A pessoa menos preparada do mundo para aguentar vários G é justamente um astronauta que acabou de passar seis meses em órbita. É por isso que eles voltam deitados e, ao pousar, são carregados para fora da cápsula.

O relógio que corre antes mesmo de decolar

Um detalhe que raramente aparece: a NASA também limita quanto tempo a tripulação pode ficar deitada de costas na posição de lançamento, com as pernas elevadas, antes do voo. O teto é de 3 horas e 15 minutos, número escolhido a partir das médias dos lançamentos do ônibus espacial.

Faz sentido quando se imagina a cena. O astronauta entra na cápsula horas antes da decolagem, deitado de costas com os joelhos acima do peito, dentro de um traje pressurizado. Contagens regressivas param, o tempo passa, e o corpo nessa posição começa a cobrar. O limite não é sobre o voo: é sobre a espera.

O corpo não é o único limite

Vale terminar com uma correção de expectativa. A aceleração é um limite real, mas não é o único nem sempre o pior. Vibração, ruído, temperatura, radiação e ausência de peso cobram cada um a sua parte, e os efeitos de longo prazo estão descritos em O que acontece com o corpo humano no espaço sem traje.

O que impressiona na história dos G é outra coisa: um problema potencialmente fatal foi resolvido, em boa parte, por uma decisão de projeto quase banal — virar a poltrona. Deitar a tripulação de costas multiplicou por muito a aceleração suportável sem acrescentar um grama ao foguete. É engenharia da melhor espécie, e explica por que nenhuma nave tripulada decola com gente em pé.

Perguntas frequentes

Quantos G um astronauta sente no lançamento?

No ônibus espacial, a carga era limitada a 3,0 G. Nas cápsulas atuais, o pico da subida fica em torno de 3,8 G, e a reentrada pode superar isso. São valores publicados pela NASA no material ligado à norma NASA-STD-3001.

Por que os astronautas ficam deitados de costas?

Porque deitado, a aceleração atravessa o corpo do peito para as costas, e o sangue não precisa subir contra ela para chegar ao cérebro. Nessa posição, 4 G são toleráveis por pelo menos uma hora; sentado ereto, os mesmos 4 G fazem a pessoa perder a visão em cerca de cinco segundos.

Quantos G matam uma pessoa?

Não existe um número único: tudo depende da direção, do tempo de exposição e da proteção usada. O que a NASA documenta é que, no eixo mais desfavorável, a partir de cerca de 6 G já há risco de perda de consciência em segundos, e acima disso é preciso proteção para preservar a saúde.

O que é escurecimento de visão por força G?

É a perda progressiva de cor e de campo visual que começa entre 3 e 4 G quando a aceleração empurra o sangue para longe da cabeça. A visão se fecha das bordas para o centro em três a quatro segundos. Se a aceleração continuar, vira perda total de visão e, depois, desmaio.

A reentrada tem mais G que o lançamento?

Em geral, sim. Na subida a aceleração é controlada pelo motor; na descida quem freia é a atmosfera, e a carga depende do ângulo de entrada. Além disso, quem volta de uma missão longa está fisicamente debilitado, o que torna os mesmos G bem mais difíceis de suportar.

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