Em uma sala de canto do Edifício de Ciências de Engenharia Aeroespacial da CU Boulder, Torin Clark está prestes a dar um passeio.



O professor associado se amarra no que parece ser uma intimidante cadeira de dentista, apoiada em um andaime de metal, que, por sua vez, repousa sobre uma base circular. Todo o cenário lembra uma atração de carnaval.

O que, de certa forma, é.

"Torin, você está pronto para começar?" chama o estudante de graduação Taylor Lonner na frente de um monitor exibindo várias visualizações de Clark. "Vou chegar às 5 rpm em dois minutos."

Clark levanta o polegar e começa a girar – primeiro devagar, depois cada vez mais rápido. A cadeira gira em círculos pela sala, criando uma força centrífuga que força seu corpo de volta ao encosto de cabeça.

Assim que a máquina desacelera e Clark volta ao solo sólido, ele parece um pouco vacilante, mas de bom humor.

“Basicamente parece um gravitron”, diz ele, referindo-se aos brinquedos giratórios e causadores de náusea que se tornaram um elemento básico das feiras locais na década de 1980.

A equipe do Departamento de Ciências de Engenharia Aeroespacial de Ann e H.J. Smead está usando esta máquina como uma etapa de um experimento que busca recriar uma experiência que poucas pessoas já tiveram:o choque de passar de um ambiente gravitacional, como o espaço, para outro, como a superfície da Terra. Em particular, o grupo está a abordar o que acontece quando os astronautas regressam a casa, aterrando nas suas naves espaciais no meio de um oceano agitado.

A desorientação e o enjoo têm sido uma realidade subestimada da exploração espacial, disse Lonner. Pesquisas sugerem que a maioria dos astronautas e cosmonautas adoeceu durante pousos na água – uma condição relativamente pequena que pode se tornar perigosa se membros da tripulação com náuseas repentinamente tiverem que responder a um desastre.

Lidar com esse enjôo se tornará cada vez mais importante à medida que mais pessoas viajam para o espaço e permanecem lá por muito tempo, disse Lonner. Em recentes experiências de laboratório, a equipa descobriu que os óculos de realidade virtual podem ajudar a manter os astronautas no chão quando mergulham no oceano. Esta tecnologia pode fornecer às pessoas imagens calmantes de uma paisagem para contemplar, semelhante a observar o horizonte do convés de um barco.

A equipe apresentou seus resultados este mês no Workshop anual de Investigadores do Programa de Pesquisa Humana da NASA em Galveston, Texas.

“Estamos aumentando toda esta bolha de exploração espacial”, disse Lonner. “Mas as pessoas não vão querer fazer isso se apenas se sentirem infelizes quando chegarem à microgravidade e quando retornarem à Terra”.

À deriva no mar

Para a engenheira aeroespacial, a questão é pessoal:ela não consegue sequer abrir um livro durante viagens de carro sem ficar enjoada. De acordo com uma hipótese, o enjôo como o dela surge de uma espécie de incompatibilidade entre o corpo e o cérebro.

“Quando você está em um ambiente em movimento, seu corpo sente o que está ao seu redor, mas seu cérebro também mantém uma expectativa sobre o que você deveria sentir com base em suas experiências passadas”, disse Lonner. "Quando essas duas coisas discordam por um longo período de tempo, você fica enjoado."

Infelizmente para os astronautas, o espaço está cheio desse tipo de contradições.

Quando os humanos se libertam pela primeira vez da atmosfera da Terra, por exemplo, os seus cérebros esperam que os seus corpos experimentem um puxão descendente da gravidade – condições que não existem no espaço. Como resultado, cerca de 60% a 80% dos viajantes espaciais experimentaram o que os cientistas chamam de “enjôo espacial”, que pode durar alguns dias ou até mais. (O cosmonauta russo Gherman Titov tem a duvidosa honra de ser o primeiro humano a vomitar no espaço quando perdeu o almoço dentro da espaçonave Vostok 2).

Numa investigação separada, Clark e os seus colegas estão a explorar se os exploradores espaciais podem reduzir o enjôo espacial através de exercícios simples, como inclinações cuidadosas da cabeça.

Mas sentimentos desagradáveis ​​também podem surgir quando os astronautas regressam à Terra. A NASA está planejando enviar humanos à Lua nesta década a bordo das espaçonaves Orion ou Dragon. Quando Orion, em particular, retornar à Terra, provavelmente cairá no oceano em algum lugar ao largo da costa da Califórnia. Lá, os astronautas podem subir e descer nas ondas por até uma hora enquanto esperam pelo resgate.

Não é uma imagem bonita, disse Lonner:"Se você olhar para Orion e Dragon, há apenas algumas janelas que realmente não são suficientes para dar aos astronautas uma visão fixa da Terra."

Caminhar na floresta

De volta à CU Boulder, em um laboratório próximo à centrífuga humana, Clark entra em uma máquina diferente.

O cubo de metal pintado de azul tem aproximadamente o tamanho de um pequeno quarto. Anteriormente, ele residia no Johnson Space Center da NASA, em Houston, e é tão grande que a equipe teve que trazê-lo para dentro do prédio em pedaços e depois montá-lo novamente no local.

Assim que Clark se segura em uma cadeira lá dentro e fecha a porta, o enorme dispositivo ganha vida e começa a se mover, deslizando ao longo de um trilho no chão. Ele balança em linha reta de uma extremidade à outra da sala por vários minutos.

“Você sente que está sendo balançado para frente e para trás”, diz Clark.

Na verdade, é como se estivéssemos sendo balançados pelas ondas – os pesquisadores programaram o movimento do trenó com base em dados de bóias reais no Oceano Pacífico.

Numa experiência recente, a equipa adoptou uma abordagem em duas fases para simular o enjôo resultante de aterragens na água:primeiro, o grupo girou 30 sujeitos humanos durante uma hora na centrífuga. Essa rotação imita a desorientação que os astronautas experimentam quando fazem a transição repentina da microgravidade para a dureza da gravidade da Terra.

Em seguida, os pesquisadores balançaram os sujeitos no trenó por até uma hora. Se isso soa como uma receita para náusea, disse Lonner, era.

Mas, acrescentou ela, a equipe também deu a cada um dos participantes um par de óculos de realidade virtual para usarem. Metade dos sujeitos viu a imagem de um ponto branco fixo contra um fundo preto. Mas os outros sujeitos receberam uma imagem muito mais rica – uma floresta digital completa com alguns desenhos animados humanos em escala. Essas florestas também se moviam junto com o trenó. Quando deslizava ou inclinava, o mesmo acontecia com as árvores e as pessoas.

“É como uma janela virtual”, disse Lonner.

Também funcionou. Lonner explicou que se os indivíduos apresentassem sintomas moderados de enjôo por mais de dois minutos, eles saíam do experimento. Apenas um terço das pessoas que usavam óculos mostrando apenas o ponto branco permaneceram uma hora inteira no trenó. Em contraste, quase 80% dos indivíduos que observaram a floresta sobreviveram à provação.

Uma janela é aberta

Os investigadores estão a trabalhar para desenvolver os seus resultados, explorando, por exemplo, se adicionar mais informações ao cenário da floresta pode ajudar a reduzir ainda mais as náuseas. Mas eles estão otimistas de que a realidade virtual possa dar um pouco de alívio aos astronautas que retornam à Terra.

Lonner vê o projeto como uma forma de abrir a exploração espacial para mais pessoas – incluindo pessoas como ela, que ficam enjoadas em aviões. Ela até usou algumas das lições de sua pesquisa em sua própria vida.

“Percebi que é pior quando a janela está fechada e não consigo ver as nuvens passando”, disse Lonner. “Agora, sempre abrirei a janela para observar as nuvens.”

Fornecido pela Universidade do Colorado em Boulder