Onde o espaço realmente começa?
Onde exatamente o espaço começa?
Se a gente subir atravessando a atmosfera em qual altitude a gente pode dizer que já não estamos mais dentro do planeta?
Que realmente chegamos no "espaço"?
Alguns dizem que 100 km é essa altitude e ainda dão um nome para isso - a Linha de Kármán.
Mas é mesmo? Bom, vamos falar sobre isso!
O início do espaço é um daqueles conceitos difusos e difíceis de definir de maneira exata.
Algo que a gente encontra em lugares mais mundanos do que o setor aeroespacial.
É como a definição de "sanduíche".
O que exatamente é um sanduíche para você? Duas fatias de pão com um recheio no meio? Então você diria que um cachorro-quente é um sanduíche?
E se você enrolar um pedaço de pizza? Isso conta?
O tipo de pão usado conta?
Quais os recheios permitidos para algo assim ainda ser considerado como um sanduíche?
Você pode pensar que há uma definição clara e exata sobre o que se encaixa e o que não se encaixa na categoria que essas palavras descrevem, mas não há.
A resposta certa sobre se o cachorro quente é um sanduíche é o que a gente concorda que seja.
E o mesmo vale para o início do espaço.
Segundo a força aérea dos Estados Unidos desde a década de 60 a linha que separa o que nós consideramos como nosso planeta e espaço fica a 50 milhas de altura.
E as origens desse número lá no comecinho da década de 60 são tão confusas que não se sabe com certeza nem ao menos se eram 50 milhas ou 50 milhas náuticas.
A unidade usada para expressar as capacidades de mísseis balísticos era geralmente a milha náutica, e isso acabou sendo transferido para as operações da NASA naquela época.
E a literatura que tentou definir os limites do espaço para fins legais é bastante imprecisa e muitas vezes não especificava qual seria a milha em questão.
Eventualmente a unidade foi interpretada como milhas terrestres e o limite considerado como espaço pelas instituições dos Estados Unidos passou a ser 80,4 km e não 92,6.
A Federação Aeronáutica Internacional, por outro lado, define a linha de Kármán como a altitude de 100 km acima do nível do mar.
O nome vem de Theodore von Kármán, um engenheiro e físico húngaro que teria calculado em 1956 a altitude em que a atmosfera se torna rarefeita o suficiente para impedir que aviões gerem sustentação em velocidades inferiores a velocidades orbitais.
E o número que ele chegou não foi 100 km, mas sim cerca de 83,81 km.
E a história por trás destes números é bem mais complicada do que parece.
As evidências indicam que von Kármán jamais propôs ele mesmo um limite entre a atmosfera e o espaço.
O historiador e engenheiro aeroespacial Thomas Gangale destrincha brilhantemente toda essa história em um artigo de 2017 nomeado "A linha de Não Kármán: Uma lenda urbana da era espacial".
De acordo com Gangale, (o autor) quem cunhou o termo "Linha de Kármán" que usamos até hoje e que se refere aos 83 km de altitude foi o americano Andrew Haley em 1957.
Ele era um advogado e é considerado um dos primeiros a pensar sobre leis e direitos do espaço.
E essa primeira definição publicada por ele relacionava não a velocidade necessária para sustentação mas sim os problemas térmicos que aeronaves enfrentam em altas velocidades.
E como dito por ele: "A linha jurisdicional primária de Kármán pode permanecer como está, ou, após a devida consideração de desenvolvimentos de coisas como técnicas aprimoradas de resfriamento e a descoberta de materiais mais resistentes ao calor, pode ser alterada significativamente."
Em um outro artigo publicado no Congresso Internacional de Astronáutica de 1960, em Estocolmo, ele descreve uma outra coisa relacionada à linha, dizendo que ela separa as altitudes em que veículos com motores que usam o ar para queimar combustível operam e que foguetes operam.
E esse tipo de definição não faz tanto sentido por que seria sujeita a variações com o progresso tecnológico que permitiriam que motores operassem em altitudes cada vez maiores.
Em outras ocasiões Haley apontou altitudes diferentes e razões diferentes por trás dessa proposta de definição.
Toda a história por trás dessa definição é difusa e varia muito.
Os 83 km viraram 100 km de alguma forma ao longo do caminho.
E não há evidência de que von Kármán tenha de fato apoiado ou discordado dessa definição.
A coisa mais perto disso é um comentário em sua biografia publicada após a sua morte, em que ele supostamente diz: "Kincheloe voou a 2000 milhas por hora a 126 mil pés.
A essa altitude e velocidade, a sustentação carrega 98% do peso do avião, e apenas 2% é carregado pela força centrífuga.
Mas a 300 mil pés ou 57 milhas de altitude, essa relação é revertida porque não há mais nenhum ar para contribuir com a sustentação. Apenas a força centrífuga prevalece.
Esta é certamente uma barreira física, onde a aerodinâmica termina e a astronáutica começa, e por conta disso, por que não poderia ser também um limite jurisdicional?
Haley o chamou gentilmente de Linha Jurisdicional de Kármán.
Abaixo dessa linha o espaço pertence a cada país. Acima dela, o espaço seria livre."
Mas como esse trecho se trata de uma biografia publicada 4 anos após Kármán morrer, é difícil saber quanto do que está escrito neste livro foi de fato escrito por ele ou por um ghost writer.
Além disso, o próprio (excerto) trecho é um tanto ambíguo na definição, principalmente em relação a altitude descrita, que é de cerca de 91 km e não de 100 km.
E para todos os efeitos não é verdade que a sustentação aerodinâmica não é possível acima da linha de Kármán ou mesmo que as velocidades envolvidas nessa situação precisariam ser necessariamente orbitais.
Aerodinâmica é uma coisa complicada, mas para tentar entender tudo isso a gente pode olhar para a equação que relaciona as variáveis envolvidas na sustentação.
Essa equação aqui nos diz que a sustentação é diretamente proporcional à densidade do ar, o quadrado da velocidade, a área das asas e o chamado "coeficiente de sustentação", que basicamente junta uma série de outros fatores envolvidos na aerodinâmica de um veículo em si.
Para um veículo manter uma mesma altitude em voo, a sustentação gerada precisar ser igual ao seu peso.
Quanto mais alto um veículo voa, menor a densidade do ar, ou seja, menor a sustentação gerada.
Para compensar essa perda ele pode voar mais rápido ou pode ter uma área maior de asas.
Mas se a sustentação é igual ao peso, este veículo pode ser construído de maneira mais leve, com materiais compósitos ou com material completamente novo, por exemplo.
E portanto, precisará gerar menos sustentação para se manter voando.
Ou seja, menos velocidade.
Alternativamente ele poderia voar mais rápido em uma altitude ainda maior.
Agora imagina que pudéssemos usar um material novo, muito resistente e extremamente leve para os padrões atuais.
E imagine que esse material fosse aplicado na construção de uma aeronave totalmente nova, com asas enormes, pouco arrasto e com motores potentes o suficiente para que este veículo pudesse voar a 100 km de altitude a Mach 3, por exemplo.
A velocidade em que um veículo consegue manter um altitude constante depende, portanto, das capacidades tecnológicas disponíveis para isso, (e que influenciam o coeficiente de sustentação da aeronave) e não de um limite supostamente teórico como a linha de Kármán.
O que Kármán estava tentando fazer naquela época não era definir essa barreira legal, mas sim entender as capacidades das aeronaves da época e o quão alto elas poderiam voar.
E como dito por Thomas Gangale ao final do seu artigo - em relação à aerodinâmica, não há nada de extraordinário em limites marcados a 60, 80, 90 ou 100 km.
A origem desse conceito foi baseada na tecnologia aeroespacial dos anos 50 e nunca teve nenhum uso prático em engenharia e ele foi mal interpretado por juristas como tendo algum significado físico, quando na verdade não tem nenhum.
Agora, por que a gente se importa tanto com esse tipo de definição? Bom, por que é assim que a gente funciona.
Estabelecer limites e regras para as coisas são a tentativa da nossa espécie de laçar a realidade e colocá-la dentro de caixinhas (para que elas sejam úteis) em todo maquinário por trás du funcionamento da sociedade.
E quando (mudanças acontecem e) essa caixinha fica pequena demais ou grande demais, (nós podemos) a gente pode pegar a realidade e colocá-la em outra (caixinha).
Podemos moldar o formato dessa caixinha para que todas as imperfeições se encaixem e ela volte a ser útil outra vez.
Uma linha estabelecendo o fim do espaço aéreo e início do espaço pode afetar completamente a jurisdição sobre veículos, por exemplo.
Quando um satélite chinês cruza os céus dos Estados Unidos a 700 km de altitude nós não consideramos que ele está invadindo o espaço aéreo americano, por exemplo.
Mas se um avião não autorizado voar a 12 km de altitude sob o país, ele estaria.
Uma definição como essa também nos ajuda a definir recordes, dar o título de astronauta para as pessoas que passaram dos limites de altitude estipulados, escolher como regulamentar diferentes veículos que possam surgir nessa nova era do turismo espacial e categorizar ainda mais as coisas ao nosso redor.
A nossa espécie é assim.
Nós realmente gostamos de enxergar padrões, mesmo quando eles precisam ser arbitrariamente definidos.
Eu espero que esse vídeo tenha te ajudado a entender toda essa confusão e encorajando você a não levar tão a sério as disputas de altitude que estamos vendo entre empresas de turismo espacial agora.
Definir esse tipo de coisa é útil, mas definitivamente não é um processo preto e branco.
Como sempre, as referências para tudo que eu falei (no vídeo) estão na descrição caso você tenha interesse.
E particularmente eu encorajo vocês a lerem o texto do Thomas Gangale sobre a linha de Kármán, ele realmente é muito bom.
Então é isso, eu vou ficando por aqui, e até a próxima!
