ISS permite a criação do 5º estado da matéria

15/06/2020 às 06:002 min de leitura

Considerado o quinto estado da matéria, o condensado de Bose-Einstein (BEC) é uma fase da matéria que ocorre após o resfriamento, a uma temperatura muito próxima do zero absoluto, dos átomos de gás com densidade baixa. Nessas condições, os átomos se agrupam e os efeitos quânticos podem ser observados numa escala macroscópica. 

Esse estado foi criado pela primeira vez fora do ambiente terrestre em janeiro de 2017, como parte da missão MAIUS1, lançada no foguete brasileiro VSB-30. e relatado em outubro de 2018 na revista Nature

A façanha, repetida agora dentro da Estação Espacial Internacional (ISS na sigla em inglês), só foi possível em virtude do lançamento, em maio de 2018, do CAL (Cold Atom Laboratory), um experimento que cria condições extremas de frio no ambiente de microgravidade da ISS.

CAL é com certeza o lugar mais frio do espaço conhecido. Com uma temperatura de uma fração de grau acima do zero absoluto, o laboratório foi projetado para permitir a formação de condensados de Bose-Einstein numa magnitude mais fria do que aquelas simuladas em laboratórios da Terra.

CAL - Cold Atom LaboratoryCAL - Cold Atom Laboratory

Experimentos com gravidade reduzida

Outro elemento fundamental para a boa condução do estudo do BEC é a eliminação da ação da gravidade em pessoas ou experimentos. Esse ambiente é obtido através do movimento da ISS que, além de estar em constante queda livre, atinge uma velocidade média de 7,66 quilômetros por segundo. 

Nesse ambiente de microgravidade, o chamado tempo de expansão livre do BEC é maior que o da Terra. Como os condensados são criados em armadilhas magneto-ópticas, estas devem ser desativadas para que os pesquisadores estudem suas mudanças. Esse tempo dura milissegundos na Terra, devido à gravidade, e mais de um segundo no CAL, permitindo medições mais precisas. 

Além disso, a gravidade reduzida possibilita temperaturas mais baixas. Enquanto as armadilhas têm forças mais fortes na Terra, no espaço elas são mais fracas e acrescentam pouca energia ao sistema. Isso permite que os pesquisadores consigam investigar estados quânticos ainda mais exóticos.

Em estudo publicado na revista Nature, cientistas afirmaram que "esses experimentos formam o começo de anos com potencial para operações científicas, com a capacidade adicional de que o instrumento seja utilizado ao longo do tempo."

O estudo das mudanças de propriedade dos condensados de Bose-Einstein no espaço serão fundamentais no desenvolvimento de uma série de tecnologias de sensoriamento remoto em satélites. 

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