Soldagem no espaço revela surpresas

Tony Phillips - NASA - 30/08/2004

Nada é rotina quando se trabalha no espaço, como descobriu recentemente o astronauta Mike Fincke, enquanto fazia uma soldagem a bordo da Estação Espacial Internacional.

Richard Grugel, um cientistas dos materiais do Centro Espacial Marshall não acreditou quando assistiu a esse vídeo. Estava sendo feita uma transmissão da Estação Espacial Internacional. A cena: o astronauta Mike Fincke tocava a ponta de um ferro de soldar sobre um fio recoberto com pasta de solda resinosa.

Aqui está o que aconteceu:


Em julho de 2.004 o astronauta Mike Fincke fundia solda a bordo da Estação Espacial Internacional...

A solda, aquecida, torna-se uma bolha fundida com uma gota de resina grudada à sua superfície externa. A solda se funde: nada surpreendente. É o comportamento da resina que impressiona. À medida em que a temperatura aumenta, a gota começa a girar e girar, cada vez mais rápido, como uma porta-bandeiras de uma escola de samba.

"Foi uma surpresa," explica Grugel. "Eu nunca havia visto nada parecido."

Grugel é o principal pesquisador do projeto Investigação de Soldagem no Espaço, ou ISSI na sigla em inglês ("In-Space Soldering Investigation"). O objetivo do ISSI é descobrir como a soldagem funciona em um ambiente sem gravidade. Esta é uma informação importante para os astronautas. Se alguma coisa se quebrar durante uma longa viagem para Marte, eles deverão utilizar um ferro de solda para consertá-la.

Há tempos os pesquisadores sabem que a soldagem no espaço não funciona da mesma forma que na Terra. Aqui, a gravidade empurra a solda fundida para baixo, sobre os metais a serem unidos. No espaço, a solda, sem peso, não flui para baixo. Ela tende a se juntar em bolhas mantidas coesas pela tensão superficial. Presas no interior dessas bolhas de solda, acredita Grugel, estão minúsculas bolhas de gás, resina vaporizada e vapor d'água, que enfraquecem a junção e diminuem sua condutividade elétrica e térmica.

A solda que Fincke utilizou para o ISSI é uma mistura de chumbo, estanho e resina. O objetivo do chumbo e do estanho é formar uma conexão eletricamente condutora. Para o que serve então a resina?

Grugel explica: "Quando os metais são expostos ao ar, eles são recobertos com óxidos." O ferro, por exemplo, enferruja: óxido de ferro. "O objetivo da resina é eliminar qualquer óxido antes que o chumbo e o estanho se solidifiquem, limpando o caminho para uma conexão forte."

[Imagem: ]

A resina também tem outra função. Na Terra e no espaço, a tensão superficial tende a manter a solda em bolhas indesejáveis. A resina quebra a tensão, uma ação chamada "molhagem", permitindo que a solda fundida flua. Nesta figura é possível ver um esquema dessa ação.

Mas, claramente, uma parte da resina está muito ocupada girando para fazer seu trabalho de forma adequada. Seria isto um problema? Para descobrir, Grugel planeja fatiar as bolhas criadas por Fincke e examinar o seu interior. Ele será então capaz de ver a quantidade de bolhas que enfraquecedoras de solda que estão presentes, e se a solda fez uma conexão limpa com o fio. As amostras serão trazidas de volta à Terra por astronautas a bordo de uma cápsula Soyuz ou, talvez, quando o ônibus espacial voltar a voar. A data ainda não está marcada.

Enquanto isto, Grugel e seus colegas estão discutindo, tentando entender as causas do giro da resina. "Nós praticamente já sabemos," afirma ele, que não quis adiantar a solução. Ele, entretanto, tem alguns conselhos para os astronautas que tiverem que fazer soldas: ponham seus óculos e tenham cuidado com essa resina voadora.

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