Conteúdos

Este plano de aula visa a apresentar o que é a Estação Espacial Internacional (EEI), quais são os seus propósitos, algumas das pesquisas desenvolvidas em seus laboratórios, abordando curiosidades numéricas relacionadas à EEI, como dimensões, altura e velocidade.

● Introdução;
● Uma brevíssima história da Estação Espacial Internacional (EEI);
● Para que serve a Estação Espacial Estacional (EEI)?; e
● Alguns números da EEI.

Objetivos

● Compreender o que é a Estação Espacial Internacional (EEI);
● Entender quais são os seus propósitos; e
● Conhecer algumas curiosidades numéricas relacionadas à EEI

Ensine também:

Primeira lei da termodinâmica

Ondas gravitacionais e a teoria da relatividade

Palavras-chave:

Estação Espacial Internacional. EEI. ISS.

Sugestão de aplicação para o ensino remoto:

As sugestões estão organizadas em tópicos com uma breve explicação de cada recurso.
Jitsi Meet: é um sistema de código aberto e gratuito, com o objetivo de permitir a criação e implementação de soluções seguras para videoconferências via Internet, com áudio, discagem, gravação e transmissão simultânea. Possui capacidade para até 200 pessoas, não há necessidade de criar uma conta, você poderá acessar através do seu navegador ou fazer o download do aplicativo, disponível para Android e iOS.

Trabalhando com essa ferramenta, é possível:

– Compartilhar sua área de trabalho, apresentações e arquivos;
– Convidar usuários para uma videoconferência por meio de um URL simples e personalizado;
– Editar documentos simultaneamente usando Etherpad (editor de texto on-line de código aberto);
– Trocar mensagens através do bate-papo integrado;
– Visualizar automaticamente o orador ativo ou escolher manualmente o participante que deseja ver na tela;
– Reproduzir um vídeo do YouTube para todos os participantes.

● Gravação de videoaula usando o Power Point: o PPT, já tão utilizado por nós professores para preparamos nossas aulas, também permite a gravação de uma narração para os slides, que tanto nos auxiliam na explanação dos conteúdos. É possível habilitar a função de vídeo enquanto grava, assim, os alunos verão o professor em uma janelinha no canto direito da apresentação. Essa ferramenta é bem simples e eficaz. Veja um guia.

● Envio de Podcast aos alunos: podcast nada mais é do que um áudio gravado (como os enviados pelo Whatsapp). Podem ser utilizados para narrar uma história, para correção de atividades, revisar ou aprofundar os conteúdos. Para tanto, sugiro o app Anchor, que pode ser baixado no seu celular. Ele é muito fácil e simples de utilizar.

● Plataforma Google Classroom: permite a criação de uma sala de aula virtual. Essa ação irá gerar um código que será compartilhado com os alunos, para que acessem a sala. Nesse ambiente virtual, o/a professor/a poderá criar postagens de avisos, textos, slides do PPT, conteúdos, links de vídeos, roteiros de estudos, atividades, etc. É uma forma bem simples e eficaz de manter a comunicação com os alunos e postar as aulas gravadas, usando os recursos anteriormente mencionados. Confira outros recursos oferecidos pela Google, como a construção de formulários (Google Forms) para serem realizados pelos alunos.

Sugerimos aulas com até 30 minutos de duração. Além disso, nem toda aula precisa gerar uma atividade avaliativa, para não sobrecarregar os alunos. As aulas virtuais também podem ser úteis para correção de exercícios e plantões de dúvidas.

Para os conteúdos trazidos neste plano (etapas 1 a 4), sugerimos o agendamento de 4 aulas on-line síncronas com os alunos, por meio da plataforma Jitsi Meet, organizando os conteúdos em slides e compartilhando-os com os alunos, bem como os vídeos sugeridos, fazendo uso do recurso do compartilhamento de tela do seu computador, disponível na plataforma sugerida. Conduza as aulas de forma leve e tranquila, estimulando a participação dos alunos pelo chat da plataforma ou utilizando o microfone. Caso a aula síncrona não seja possível, sugiro dois possíveis caminhos: a) a gravação de um vídeo com a narração dos slides com o uso do Power Point; ou b) a gravação de podcast falando sobre o tema. Lembre-se de que efeitos sonoros são bem-vindos neste momento. A criação de uma sala da aula usando o recurso Google Classroom também é um excelente caminho para o compartilhamento de materiais didáticos com os alunos, tais como os slides preparados por você e links dos vídeos sugeridos. A plataforma também pode servir como apoio para a realização de atividades em diferentes formatos.

Previsão para aplicação:

4 aulas (30 min/aula).

1ª Etapa: Introdução

estação espacial internacional
Neoradar (crédito: reprodução)

Tal como os animais que voam, com o auxílio de equipamentos e instrumentos adequados nós também somos capazes de nos deslocar pela atmosfera terrestre. Podemos imitar, desde que equipados da forma correta, os animais terrestres, aquáticos e aéreos.

Contudo, fomos além. A nossa curiosidade sobre os outros planetas, a nossa Lua, o espaço e os objetos que nele se encontram, nos impulsionou a desenvolver mecanismos e instrumentos capazes de nos locomover no espaço vazio¹, sem a presença da atmosfera terrestre.

Naturalmente, quando o ser humano pousou na Lua, tal desafio não foi vencido com os mesmos meios de transporte que utilizamos para ir de um continente a outro, com o auxílio de um avião, por exemplo. Tivemos que construir um novo meio de transporte, para além dos terrestres, aquáticos e aéreos. Foi necessário construir meios de transporte espaciais, ou seja, dispositivos que nos possibilitam a locomoção pelo espaço, no vazio. Os princípios físicos que permitem um avião voar são diferentes dos princípios físicos que possibilitam um foguete espacial nos levar até a Lua.

No entanto, nós somos o tipo de animal que não apenas quer se locomover através de diversos meios, mas, se possível, construímos também estruturas que nos possibilitem viver em outros ambientes, para além da terra firme. As plataformas marítimas podem servir como um exemplo de “moradias”, mesmo que temporárias, sobre as águas.
E morar no espaço, somos capazes de tal façanha?

Este plano de aula pretende, mesmo que de forma apenas introdutória e qualitativa, responder a tal pergunta.

2ª Etapa: Uma brevíssima história da Estação Espacial Internacional (EEI)

estação espacial internacional
GizModo (crédito: reprodução)

Também conhecida pela sigla ISS, devido a sua nomenclatura em inglês “International Space Station”, a Estação Espacial Internacional (EEI) pode ser considerada a maior e mais complexa estrutura espacial já construída pela nossa espécie.

A ideia do projeto foi encabeçada pelo presidente estadunidense Ronald Reagan, em 1984. Mas o início da sua construção/montagem foi apenas em 1998, tendo sido necessários 13 anos para a sua conclusão, que ocorreu em 2011. O custo total da estrutura foi estimado em mais de 100 bilhões de dólares(!), o que é uma quantia é bastante expressiva, até mesmo para os países mais ricos.

Devido ao elevado custo, bem como ao alto nível de complexidade envolvida para a construção e manutenção da Estação Espacial Internacional, percebeu-se que uma colaboração entre diversos países do mundo tornaria tal façanha algo mais palatável.

Desta forma, para a construção e manutenção da ISS, foi necessária não apenas uma grande colaboração monetária, científica e tecnológica, mas também se revelou valiosa uma grande colaboração política entre os 15 países envolvidos nesse grande projeto.

Rivais de longa data, como os EUA – Estados Unidos da América – e a URSS – União das Repúblicas Socialistas Soviéticas – (atual Rússia), acabaram por assinar um acordo de colaboração sem precedentes na história da geopolítica moderna. Outros países, tais como o Canadá, o Japão e os países integrantes da União Europeia, também fizeram parte desse projeto desafiador.

Estação Espacial Internacional é composta por vários módulos, que foram levados ao espaço de forma individual, por intermédio dos ônibus espaciais e de foguetes, tendo sido necessárias dezenas de viagens para a sua conclusão.

Para a montagem da EEI, foi necessário encarar o desafio como um complexo quebra-cabeça espacial, já que cada uma de suas partes teve que ser projetada e construída com uma precisão enorme, possibilitando que seu encaixe perfeito no espaço, de forma a funcionar assim como um único objeto espacial coeso.

3ª Etapa: Para que serve a Estação Espacial Internacional (EEI)?

Serve como uma “morada” e um complexo de laboratórios no espaço!

astronauta na estação espacial
31 de julho de 2020 — O astronauta da NASA e o comandante da Expedição 63, Chris Cassidy, trabalham no módulo Harmony da Estação Espacial Internacional, atendendo amostras de DNA microbiano para sequenciamento e identificação – AeroJr (crédito: reprodução)

Se pretendemos, algum dia, enviar seres humanos para viagens espaciais de longa duração (uma viagem para Marte, com a tecnologia de que dispomos atualmente, levaria aproximadamente 440 dias), é preciso saber como o corpo humano reage em situações de baixa gravidade. Manter astronautas na EEI por longos períodos serve também para esse propósito. Mas não apenas.
Várias pesquisas, nas mais diversas áreas da ciência, são desenvolvidas nos laboratórios da EEI. Dentre elas, podemos citar:

Medicina: Pesquisa acerca do Mal de Parkinson. Pretende-se descobrir novas maneira para tratar a doença, e tal pesquisa está sendo desenvolvida no espaço porque os resultados possibilitam que os cientistas façam suas observações com uma melhor resolução. Isso porque, devido à baixa gravidade, certas proteínas podem crescer mais do que cresceriam aqui na Terra.

Agricultura/”Astrocultura”: Se pretendemos realizar explorações interplanetárias em um futuro não muito distante, é importante sabermos como as plantas alimentícias se desenvolvem em ambientes com microgravidade. Para cultivar plantas fora da Terra, é preciso ter clareza da influência que a gravidade tem sobre o seu desenvolvimento.

astrounata em estação espacial
O astronauta Steve Swanson, em 2014, cultivando alface – AeroJr (crédito: reprodução)

Diversas outras pesquisas também são desenvolvidas na Estação Espacial Internacional, em áreas como: Astronomia, Astrobiologia, Física e Meteorologia.

4ª Etapa: Alguns números da EEI

estação espacial internacional
Dimensões da Estação Espacial Internacional – Mundo Educação (crédito: reprodução)

• Largura: 109 metros;
• Comprimento: 73 metros; e
• Altura: 20 metros.

Tais dimensões, se fizermos uma comparação apenas bidimensional, mostram que a EEI é, aproximadamente, do tamanho de um campo de futebol.

dimensões campo de futebol
Dimensões oficiais de um campo de futebol, segundo a FIFA – Diário de Pernambuco (crédito: reprodução)

Altura da EEI:

Ela se encontra em uma altura de aproximadamente 400 km da superfície da Terra.
Aviões comerciais do tipo jato (Boeing, Airbus e Embraer) costumam voar a uma altitude de 36 mil a 40 mil pés, o que, convertido para metros, significa de 10.972 m a 12.192 m.

aviões a jato
Imagem mostra o primeiro C-390 com capacidade de reabastecer instalada, ou seja, um KC-390 – AeroMagazine (crédito: reprodução)

Vejamos a conta a seguir:

fórmula

Isso significa que a altura aproximada da EEI é quase 40 vezes maior do que a altura que um avião comercial do tipo jato alcança durante o voo.

Velocidade da EEI:

A velocidade média da EEI é de 7,66 km/s. Façamos as contas para ver tal valor em km/h.
Como 1 hora tem 60 minutos, e cada minuto tem 60 segundos, temos que:

Portanto

Um carro de Fórmula 1 pode atingir uma velocidade de, aproximadamente, 300 Km/h.

Isso significa que:

A velocidade média da Estação Espacial Internacional é quase 92 vezes maior do que a velocidade que um carro de Fórmula 1 consegue atingir.

Voltas da EEI em torno da Terra:

O perímetro da Terra é de aproximadamente 40.000 Km. Com uma velocidade de 27.576 Km/h, temos:

A EEI consegue completar uma volta em torno da Terra em aproximadamente 1,5 h, ou seja, 1 hora e 30 minutos.

Diante desse dado, podemos nos perguntar:

1) Quantas voltas em torno da Terra a EEI completa em um dia?

O que significa que os/as astronautas que se encontram na EEI veem o nascer e o pôr do Sol 16 vezes por dia.

2) Quantos quilômetros a EEI percorre por dia?

Portanto, a distância percorrida pela EEI, diariamente, é quase duas vezes a distância Terra-Lua.

Observação: É importante destacar que, a 400 km de altitude em relação à superfície da Terra, a gravidade na Estação Espacial Internacional está muito longe de ser zero! Na verdade, a gravidade para a EEI vale 8,7 m/s^2. O fato de os objetos e os/as astronautas flutuarem na EEI está relacionado ao fato dela estar em “constante queda”, devido a sua velocidade orbital de 27.576 km/h.

¹ Na órbita da EEI, a uma distância de 400 km da superfície da Terra, não é um vazio absoluto. Mesmo a essa distância, existem algumas partículas que oferecem, ainda que pequena, uma resistência ao seu movimento.

Plano de aula elaborado pelo Professor Elves Silva Moreira.
Adaptação para o ensino remoto elaborada pela Prof.ª Dr.ª Nathalie Lousan.

Materiais Relacionados

• Para ler conteúdos sobre a Estação Espacial Internacional:

Estação Espacial Internacional – Mundo Educação
Acesso em: 16 de maio de 2021.

O que é a Estação Espacial Internacional (ISS) e como funciona?
Acesso em: 16 de maio de 2021.

Estação Espacial Internacional – Prepara Enem
Acesso em: 16 de maio de 2021.

Como funciona a Estação Espacial Internacional?
Acesso em: 16 de maio de 2021.

NASA apresenta projeto de investigação com gêmeos astronautas
Acesso em: 16 de maio de 2021.

Para que serve a Estação Espacial Internacional?
Acesso em: 16 de maio de 2021.

Com lançamento de módulo, China avança na construção de estação espacial
Acesso em: 16 de maio de 2021.

Rússia pretende deixar Estação Espacial Internacional
Acesso em: 16 de maio de 2021.

Pesquisas feitas na Estação Espacial Internacional
Acesso em: 16 de maio de 2021.

• Para ver vídeos sobre a Estação Espacial Internacional:

Como a Estação Espacial foi construída: História das Estruturas – O Canal da Engenharia
Acesso em: 16 de maio de 2021.

Entenda: o que é a Estação Espacial Internacional? – TecMundo
Acesso em: 16 de maio de 2021.

Estação Espacial Internacional: Uma conquista da Humanidade – Viagens pelo Universo
Acesso em: 16 de maio de 2021.

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