Ruído na Estação Espacial Internacional
Desafios e inovações

O ruído excessivo pode prejudicar tanto os sistemas da nave espacial como o bem-estar dos astronautas. Níveis elevados de decibéis podem mascarar alarmes críticos e interferir com instrumentos sensíveis. Entretanto, os astronautas expostos a uma Sonoridade elevada ou constante podem sofrer de perda de audição, stress e redução do desempenho cognitivo. Garantir um Ambiente acústico seguro é, portanto, essencial para uma comunicação clara, operações eficientes e saúde da tripulação.

Níveis de ruído em foguetões e naves espaciais

O ruído produzido durante o lançamento de foguetões é dos mais elevados em qualquer empreendimento humano. Veículos históricos como o Saturno V atingiam níveis de ruído de cerca de 204,7 dB, enquanto os sistemas de lançamento modernos – incluindo o Sistema de Lançamento Espacial (SLS) da NASA, com cerca de 202,4 dB, e o Sistema de Foguetões Super Pesados, com 150 dB – continuam a ser extremamente ruidosos. Os engenheiros utilizam tecnologias especializadas de isolamento e amortecimento de som para limitar a quantidade de ruído que chega ao interior da nave espacial. Estas medidas protegem tanto os instrumentos de bordo como a tripulação de níveis de decibel (dB) perigosamente elevados durante a descolagem e a subida.

Noise Levels in Rockets and Spacecraft ​Svantek

Wireless Acoustic - Missão AXIOM 4 - Svantek no espaço!

Experimente uma visão exclusiva do encontro dos astronautas da Missão AXIOM 4 com os meios de comunicação social, investidores e entusiastas do espaço no Centro de Ciência Copernicus em Varsóvia, Polónia. Este evento especial destaca os objectivos da missão, a colaboração internacional e as tecnologias inovadoras, incluindo a Acústica sem fios da SVANTEK, concebida para a monitorização da saúde dos astronautas no espaço. Descubra como a Polónia está a contribuir para o futuro da exploração espacial e ouça em primeira mão as ideias dos astronautas que estão a moldar o próximo capítulo dos voos espaciais humanos.

O Ambiente acústico da Estação Espacial Internacional (ISS)

Ruído de fundo constante

Ao contrário das curtas explosões de ruído extremo durante o lançamento, a ISS mantém um ruído de fundo constante com uma média de cerca de 72 dBA. Centenas de sistemas – ventilação, suporte de vida, instrumentos científicos e outros – operam 24 horas por dia, criando um zumbido contínuo que pode variar significativamente. Esta paisagem sonora dinâmica exige uma monitorização cuidadosa e contínua para detetar e resolver quaisquer picos que possam pôr em perigo a saúde dos astronautas ou interferir com as funções da estação.

Efeitos do ruído na saúde da tripulação e nas operações

Décadas de investigação, desde o Skylab e a Mir até à ISS, mostram que a exposição prolongada a ruído aumenta o risco de Perda auditiva induzida por ruído (PAIR). Os níveis elevados de ruído também causam stress, dificultam a comunicação e podem mascarar alarmes importantes. A ISS é um ambiente fechado, pelo que os astronautas têm poucas possibilidades de escapar ao ruído persistente. Uma atmosfera acústica controlada é, portanto, vital para manter a concentração e o bem-estar da tripulação, particularmente durante missões prolongadas.

Estudos e conclusões a longo prazo

Os dados recolhidos desde novembro de 2001 revelam que os astronautas excedem por vezes os limites seguros de exposição a ruído. Mesmo com estratégias de proteção, o ruído de fundo constante continua a representar um risco para a saúde ao longo do tempo. Estas descobertas sublinham a necessidade de melhorias contínuas na gestão e monitorização do ruído para proteger as tripulações em missões futuras e mais longas – especialmente quando as agências espaciais planeiam uma exploração espacial mais profunda.

Gestão do ruído em missões espaciais

Os engenheiros utilizam várias estratégias para atenuar o ruído no espaço. Modificações físicas – como mantas acústicas, melhor isolamento acústico e amortecimento sonoro à base de água – ajudam a reduzir o ruído elevado dos motores dos foguetões (por exemplo, de 195 dB para cerca de 142 dB). No interior das naves espaciais, os dosímetros acústicos fornecem medições contínuas da exposição a ruído, orientando os ajustes para manter o som a níveis mais seguros.

O papel da Svantek no monitoramento de ruído espacial

Líder em Medição acústica e de Vibração, a Svantek fornece equipamento de monitorização de ruído à NASA há mais de uma Década. No passado, o dosímetro de ruído SV 102A+ foi utilizado na ISS para monitorizar e gerir a exposição da tripulação. À medida que a Agência Espacial Europeia (ESA) se prepara para a estação Gateway perto da Lua, pretende adotar a tecnologia de monitorização de ruído da próxima geração. O novo sistema deve ser pequeno, leve e compatível com Bluetooth para que possa transferir facilmente os dados para um software de gestão da saúde, como o EveryWear.

Samantha Cristoforetti efectua Diagnósticos Acústicos a bordo dos pilares da ISS com a SV 102A+. Imagem: ESA/NASA

Marco histórico para a acústica polaca

O projeto Wireless Acoustics, desenvolvido pela Svantek sob a liderança do engenheiro Karol Sazonow, em parceria com a ESA e a NASA, representa um salto significativo na forma como os dados acústicos são recolhidos e utilizados para a saúde da tripulação. Esta é a primeira vez que sistemas polacos avançados de monitoramento acústico serão testados no espaço, marcando um passo importante para a presença da Polónia no campo da acústica espacial.

O papel histórico de Sławosz Uznański - Wiśniewski

Sławosz Uznański – Wiśniewski, um astronauta polaco, irá realizar testes práticos dos dispositivos da Svantek durante a sua missão de longa duração na ISS. O seu feedback prático ajudará a refinar a tecnologia para iniciativas futuras, incluindo a planeada estação Gateway, e a melhorar o monitoramento geral de ruído para voos de longa duração.

SVANTEK WIRELESS ACOUSTICS AXIOM MISSION 4 Ax-4 Dosimeter

Tecnologia de gravação e análise de som em tempo real

O projeto Medição Acústica Sem Fios introduz um sistema inovador de dispositivos de medição sem fios capazes de registar e analisar som em tempo real e de forma contínua. Durante a experiência na ISS, serão testados três instrumentos-chave da Svantek:

  1. SV 104A – Um dosímetro acústico pessoal usado pelos astronautas. Mede o ruído junto ao ouvido durante um período de 24 horas, oferecendo dados precisos sobre a exposição diária ao som.
  2. SV 971A – Um sonómetro de alta qualidade colocado num local fixo do módulo Columbus, que permite identificar Fontes de som específicas e avaliar o seu impacto na saúde dos astronautas.
  3. SV 36 – Um calibrador acústico de primeira classe que assegura que o SV 104A e o SV 971A são calibrados com precisão, compensando quaisquer alterações de temperatura, humidade ou pressão.

Tecnologia Bluetooth - Comunicação sem fios moderna

Uma das principais inovações do sistema Wireless Acoustics é a transmissão de dados baseada em Bluetooth, permitindo que os sonómetros transmitam informações em tempo real para a aplicação EveryWear nos iPads dos astronautas. Isto não só simplifica a recolha de dados, como também fornece uma análise quase instantânea aos especialistas em acústica em terra. A encriptação concebida pelos programadores da Svantek garante que os dados médicos permanecem seguros durante a transferência sem fios. A demonstração da fiabilidade do Bluetooth em órbita poderá abrir caminho a sistemas sem fios mais alargados em futuras missões, como a Gateway.

Testes rigorosos de choque e EMC

Antes de entrar em órbita, os dispositivos de Svantek foram submetidos a alguns dos testes mais duros da Terra:

  • Testes de choque: Simulação das condições de lançamento de um foguetão com vibração extrema, garantindo que os dispositivos funcionam mesmo sob intensa tensão mecânica.
  • Testes de compatibilidade electromagnética (EMC): Assegurar que os instrumentos cumprem as normas de nível militar para resistência à interferência electromagnética – um nível de escrutínio raramente aplicado a sonómetros comerciais.

Estes ensaios exaustivos confirmam que os produtos da Svantek podem suportar o stress das viagens espaciais e funcionar de forma fiável no complexo ambiente eletromagnético da ISS.

Metodologias de recolha e transferência de dados na ISS

Para apoiar a segurança diária e os objectivos da missão, os astronautas precisam de informações consistentes sobre os níveis de ruído. Os dispositivos da Svantek recolhem dados de ruído a cada minuto durante períodos de 24 horas, criando perfis detalhados do ruído pessoal e do ruído ambiente na ISS. A ligação Bluetooth ao EveryWear transmite automaticamente estes dados, que são depois transferidos para a Terra para avaliação por peritos. Este processo simplificado garante um feedback quase em tempo real, permitindo intervenções rápidas em caso de aumento dos níveis de ruído.

Luca Parmitano running "Acoustic Diagnostics", an Italian Space Agency (ASI) experiment, in cooperation with the University of Rome Tor Vergata, to study the effects of the background noise of the ISS on the hearing of the astronauts. Svantek Sv 102 ESA
Luca Parmitano, responsável pela Acoustic Diagnostics, para estudar os efeitos do ruído de fundo da ISS na saúde dos astronautas. Imagem: ESA/NASA

Experiência do utilizador e análise comparativa

A experiência do utilizador é vital para qualquer dispositivo utilizado na ISS. Os astronautas devem considerar os instrumentos fáceis de configurar e operar enquanto realizam actividades de rotina na estação. As análises comparativas mostram que os modelos mais recentes, como o SV 104A e o SV 971A, superam os dispositivos mais antigos, oferecendo uma melhor qualidade de dados e um manuseamento mais simples. Estas vantagens permitem aos tripulantes recolher informações mais exactas sem aumentar a sua carga de trabalho.

Diretivas futuras e melhorias na gestão do ruído

Olhando para o futuro, dispositivos mais pequenos, mais precisos e mais eficientes em termos energéticos irão provavelmente dominar a acústica dos veículos espaciais. Estes avanços permitirão respostas rápidas e automáticas à alteração das condições de ruído. Uma integração mais profunda com software de gestão de saúde – como o EveryWearda ESA – ofereceuma plataforma única e unificada para registar a exposição a ruído e outros parâmetros de saúde, garantindo uma abordagem holística ao bem-estar da tripulação.

Perspectivas de reforço da segurança acústica na ISS

A ESA, a NASA e a Svantek continuam a colaborar para reforçar a segurança acústica da ISS. Os esforços podem incluir algoritmos avançados de análise de ruído em tempo real, sistemas de alerta que activam medidas preventivas se os limites forem atingidos e aperfeiçoamentos contínuos na formação dos astronautas em monitorização de ruído. Estas melhorias ajudarão a manter um ambiente mais silencioso e seguro, abrindo caminho a tripulantes mais saudáveis e produtivos durante missões prolongadas.

Principais conclusões

  1. Ambiente acústico complexo: A ISS está repleta de máquinas e sistemas operacionais que geram ruído contínuo, necessitando de estratégias de monitorização avançadas para garantir a segurança da tripulação.
  2. Sistemas inovadores da Svantek: os dispositivos – SV 102A+, SV 104A, SV 971A – são cruciais para captar a exposição pessoal a ruído na ISS.
  3. Projeto Acústica Sem Fios: A transferência de dados em tempo real via Bluetooth para o software EveryWear acelera a monitorização acústica e permite respostas imediatas por parte dos especialistas em terra.
  4. Experiência de utilizador melhorada: Os dosímetros e sonómetros mais recentes oferecem maior precisão, conforto e facilidade de utilização em comparação com os sistemas mais antigos, satisfazendo melhor as necessidades dos astronautas.
  5. Caminhos futuros: A investigação em curso e uma maior integração com os sistemas de saúde irão aperfeiçoar os protocolos de gestão do ruído, apoiando a saúde da tripulação a longo prazo e o sucesso das missões no espaço profundo.

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