Astronautas da NASA vão precisar de botas melhores para ir à Lua. Porquê?

O regresso dos Estados Unidos da América (EUA) à Lua não será fácil. Afinal, trata-se de viajar até um dos ambientes mais extremos do sistema solar. Para os astronautas do programa Artemis da NASA, caminhar no nosso satélite natural exigirá novas formas de pensar para melhorar a conceção das botas e dos fatos espaciais.

As viagens do programa Apollo à Lua, há 50 anos, foram efetuadas nas regiões mais amenas e equatoriais da superfície lunar, onde as temperaturas mais frias atingiram cerca de -23 graus Celsius.

Por sua vez, as missões Artemis foram concebidas para levar os astronautas às regiões polares extremas da Lua, onde as temperaturas podem atingir -223 graus Celsius.

O equipamento das missões Apollo, concebido para estadias de curta duração numa zona moderada, não será suficiente para estadias prolongadas nesta região mais hostil.

Por isso, investigadores da University of North Dakota concentraram-se na biomecânica, o estudo do movimento humano:

A nossa investigação explora os efeitos de ambientes extremos nos padrões de movimento humano e na marcha, e o nosso laboratório conduz investigação que esperamos venha um dia a ajudar os astronautas a explorar a lua protegendo o seu corpo.

Lê-se, num artigo republicado no phys.org.

De todo o equipamento de que os astronautas necessitam para explorar a Lua, uma das peças mais críticas são as botas que irão utilizar para a atividade extraveicular - o momento em que saem da sua nave espacial e saltam pela Lua. As botas têm de resistir às duras condições ambientais.

Uma vez que os polos lunares são muito mais frios do que outras regiões, as botas terão de reter o calor de forma eficaz.

A atual versão da bota lunar utiliza uma placa térmica rígida, que é normalmente integrada na sola da bota. Esta é sólida e não se dobra ou flexiona. Estas placas não foram utilizadas durante as primeiras missões Apollo.

 

Botas dos astronautas são essenciais para o sucesso das missões à Lua

Embora seja necessária para manter os pés dos astronautas quentes, esta adição à bota impede a flexão do calçado, e a sola rígida restringe o movimento natural do pé, especificamente a articulação no dedo grande, chamada metatarsofalângica, ou MTP. Esta MTP dobra-se e flete para facilitar os padrões normais de marcha e corrida.

Ao andar, a articulação MTP permite que o dedo grande do pé se estenda para a frente. A extensão do dedo grande do pé desencadeia um mecanismo que, de forma simples, permite dar um passo. Por sua vez, este mecanismo permite que o pé se torne rígido e suporte o peso do corpo durante o passo.

Uma vez que não está bem estudado, particularmente sob a gravidade lunar, este mecanismo, chamado windlass, pode ser um problema, se as botas impedirem os pés do astronauta de se dobrarem.

O sucesso das missões espaciais dependem de uma imensidão de pormenores e, ainda que pareça irrelevante, a flexibilidade da sola das botas que os astronautas usam é apenas um que pode influenciar a sua saúde na Lua.

Embora um astronauta deva estar bem a curto prazo - dias ou semanas -, quando fica na Lua durante meses, pode desenvolver uma lesão no pé que pode, por sua vez, afetar outras partes do corpo.

 

Cientistas pensam no corpo de um astronauta como uma cadeia cinética

Os cinesiologistas analisam o corpo humano como se fosse uma cadeia cinética. Ou seja, se lesionar uma parte inferior do corpo, a parte superior assume muitas das suas funções.

Um problema que começa no pé pode afetar a forma como uma pessoa anda e fica de pé, causando mais lesões ao longo da cadeia cinética, através de mecanismos compensatórios.

Assim, a cadeia cinética descreve a forma como uma lesão na parte inferior do corpo pode causar lesões crónicas em várias outras articulações mais acima no corpo.

À medida que a NASA trabalha no envio de astronautas de volta à Lua, os investigadores terão de aprender mais sobre a marcha lunar para compreender como reage o pé quando se desloca sob a gravidade do satélite natural.

O que aprenderem ajudará na conceção e no aperfeiçoamento do equipamento dos astronautas.