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Cosmonáutica

Da teoria ao projeto:

Konstantin Tsiolkovsky: o pai da cosmonáutica russa*

Tsiolkovsky desenvolveu profundos estudos sobre viagens espaciais

e ciência de foguetes, que mais de cem anos depois ainda são aplicados.

Konstantin Tsiolkovsky, pai dos foguetes russos e mestre da cosmonáutica soviética.

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Konstantin Tsiolkovsky, o pai dos foguetes russos e mestre da cosmonáutica soviética, foi um autodidata que desenvolveu avançadas ideias sobre viagens espaciais e ciência de foguetes, as quais ainda estão em uso atualmente, mais de cem anos depois. Seu comportamento audaz e corajoso lhe rendeu um lugar na história como um dos pioneiros das ciências astronáuticas.

Konstantin Eduardovitch Tsiolkovsky foi o quinto dos 18 filhos de um pobre imigrante polonês que residia em Borokvsk, uma pequena cidade situada a 70 milhas ao sul de Moscou.

Aos 10 anos de idade, ele sofreu com a febre escarlate e perdeu parte significativa de sua audição, fazendo com que a doença o isolasse das pessoas. Aos 14 anos foi suspenso da escola, tendo adquirido apenas alguns poucos anos de educação formal.

Mas, o jovem russo detinha muita sede de aprendizado. Quando Tsiolkovsky tinha 16 anos, seu pai o enviou para residir em Moscou, onde ele descobriu a Biblioteca Chertkovskaya, disponível para consultas dos cidadãos. Tsiolkovsky estudou matemática, física, química e mecânica, além de se influenciar pelas obras de escritor de ficção científica Júlio Verne, cujos romances envolvendo viagens espaciais acabariam por lhe inspirar cientificamente.

Inicialmente, Tsiolkovsky calculou que o método proposto por Verne ao usar um canhão gigante para disparar uma nave espacial para a Lua (da obra "Da Terra à Lua", Julio Verne), geraria forças de aceleração suficientes para matar os seus passageiros.

Depois de permanecer por três anos em Moscou, Tsiolkovsky concluiu o exame que o qualificou como professor e retornou para a sua cidade natal. Antes de assumir o seu primeiro emprego como professor, ele construiu uma centrífuga com o intuito de testar os efeitos gravitacionais. Galinhas serviram-lhe de cobaias nessa experiência pioneira.

Ele lecionou Matemática e Geometria na escola de Borokvsk e lá se casou com Varvara Sokolova, onde criou sua família. Em 1892, Tsiolkovsky foi promovido para outro cargo de professor, em Kaluga, onde permaneceria até a sua morte, em 1935.

Trabalho pioneiro

Logo após o seu retorno para casa, Tsiolkovsky tentou escrever ficção científica. No entanto, ele se identificou e se dedicou aos problemas concretos que os viajantes espaciais teriam de enfrentar, como a luta para controlar um foguete enquanto esse atravessava por campos gravitacionais. Em 1883, Tsiolkovsky publicou um artigo sobre a vida no espaço exterior, sob os efeitos da gravidade zero.

Isolado, Tsiolkovsky encontrou dificuldades para se inteirar sobre as novas pesquisas da sua época. Quando procurou editoras para publicar suas conclusões sobre as propriedades cinéticas de gases, ele foi informado que alguém já havia publicado resultados semelhantes na década anterior.

Destemido, Tsiolkovsky voltou seus olhos para o voo. Ele começou a desenvolver projetos de dirigíveis, publicando seu primeiro trabalho sobre o assunto em 1892 e desenvolveu na Rússia o primeiro túnel de vento. Um artigo seu de 1894 propôs a idéia de uma aeronave feita totalmente de metal e, em 1895, ele voltou seus olhos para a resolução espacial.

Em 1903, o seu artigo manuscrito "Exploração do Mundo Espacial com máquinas de reação" foi publicado com revisão científica pela revista Nauchnoe Obozrenie. A partir desse artigo e outros que o complementariam, surgiria pela primeira vez no mundo, propostas cientificamente viáveis para explorar o espaço exterior com o uso de foguetes.

As ideias de Tsiolkovsky previam foguetes alimentados por uma mistura de hidrogênio líquido e oxigênio líquido, já que o hidrogênio liquefeito seria descoberto em 1898. Inclusive, essa seria a mesma mistura de combustíveis que seria usada muitas décadas depois nos ônibus espaciais da NASA.

Seu manuscrito incluía a importante equação, que agora tomou emprestado o nome do cientista. A Fórmula de Tsiolkovsky proporciona a relação matemática sobre a massa de um foguete, considerando a queima de seu combustível, a velocidade dos gases de escape e a velocidade final do foguete. Esta é considerada uma das bases primordiais da astronáutica.

Mas, apesar de Tsiolkovsky ter sido o primeiro a mergulhar em problemas tão complexos, o seu papel como professor da província, combinado com o fechamento da revista, fez com que muito poucas cópias de sua pesquisa deixassem a Rússia. Na década de 1920, o cientista alemão Hermann Oberthand e o físico americano Robert Goddard, de maneira independente, atingiram muitas das mesmas conclusões que Tsiolkovsky. Pelos respectivos trabalhos em separado, mas em paralelo, esse três homens podem ser definidos como os “pais dos foguetes”.

Em 1929, se destacaria outro artigo publicado por Konstantin Eduardovitch Tsiolkovsky, explanando seus pensamentos acerca dos foguetes de múltiplos estágios, que ele descreveu como necessários para que um corpo deixe a órbita planetária. Ordenando a função dos estágios integrados em um foguete, ficou estabelecido que, à medida que cada foguete “integrado” consumisse todo o seu combustível, ele seria descartado do corpo principal do veículo.

Uma estátua em homenagem a Konstantin Tsiolkovsky

foi instalada no Beco dos Cosmonautas, em Moscou.

Outras ideias propostas por Tsiolkovsky incluíam foguetes com direção durante o voo, utilizando lemes de grafite, bombas para conduzir combustível aos tanques de armazenamento para a câmara de combustão e propelentes para as partes frias do foguete. Ele também previu a necessidade de trajes pressurizados para quando os astronautas deixassem a nave espacial.

Na Rússia, Konstantin Eduardovitch Tsiolkovsky é conhecido como “o pai da cosmonáutica teórica e aplicada”. Seu trabalho ajudou a impulsionar a corrida espacial russa, inspirando destacados designers de foguetes, como Valentin Glushko e Sergey Korolev.

A ciência prestou homenagens ao mestre russo: a cratera mais proeminente do lado escuro da Lua leva o seu nome, assim como o asteróide 1590 Tsiolkovsky.

Tsiolkovsky morreu em sua casa, em 19 de setembro de 1935, aos 78 anos de idade.

Citações de Tsiolkovsky

"A Terra é o berço da humanidade, mas a humanidade não pode ficar no berço para sempre".

"Eu não me lembro como entraram na minha cabeça os primeiros cálculos relacionados a foguetes. Mas, parece-me que as primeiras sementes foram plantadas pelas fantasias de Julio Verne".

"Primeiro, inevitavelmente, a ideia, a fantasia, o conto de fadas. Então, o cálculo científico. Uma última análise vem coroar, cumprimentando o sonho".

"Todo o Universo está cheio da vida de criaturas perfeitas".

"A humanidade não permanecerá para sempre na Terra, mas em busca de luz e espaço irá primeiro timidamente emergir dos limites da atmosfera, e depois avançar até que conquiste todo o espaço circunsolar".

"A partir do momento da utilização dos dispositivos de foguetes uma nova era se iniciará na astronomia: a época do estudo mais intensivo do firmamento".

"Minha vida inteira consistiu em reflexões, cálculos, trabalhos práticos e julgamentos. Muitas questões permanecem sem resposta... Muitas obras estão incompletas ou não serão publicadas. As coisas mais importantes ainda estão por vir".

Um visionário científico**

Vale lembrar que algumas das célebres citações de Konstantin Tsiolkovsky foram elaboradas em um tempo em que as viagens tripuladas orbitais eram tão somente mero sonho ou teorias jamais experimentadas pelos cientistas. Inclusive, alguns termos como “cosmonáutica” ou “astronáutica” ainda estavam por serem inventados quando ele teceu suas avançadas ideias, às sombras da então astronomia moderna.

E, ainda mais incrível é notarmos que já vivemos o suficiente para constatarmos algumas destas sugestões (para não dizer previsões) de Tsiolkovsky que já se realizaram em parte, fazendo desse mestre russo um autêntico “visionário” para as ciências espaciais; enquanto outra parte de suas tenras esperanças ainda está por ser cumprida...

* Informações de Nola Taylor Redd/SPACE.com, com tradução e adaptação de Pepe Chaves.

** Por Pepe Chaves/ASTROvia.

1º/03/2013

- Fotos: K.E.Tsiolkovsky Museum, (Kaluga, Rússia) e Andromed / Shutterstock.com.