Trabalhar e até mesmo viver no espaço mudou de uma fantasia distante para uma realidade aparentemente inevitável, mas a questão permanece: como será exatamente a próxima geração de habitação espacial? Para Espaço Máximoa resposta é clara, e tem sido por décadas — séculos, até. Uma nova geração de habitats expansíveis pode oferecer segurança e espaço suficiente para esticar as pernas, e o primeiro será erguido em 2026.
A startup é liderada por Aaron Kemmer, ex-Made in Space, e Maxim de Jong, um engenheiro que evitou cuidadosamente os holofotes, apesar de ser o cocriador de habitats expansíveis como o atualmente anexado à Estação Espacial Internacional.
Eles acreditam que o momento de ruptura para esse tipo de estrutura no espaço deve chegar a qualquer momento. Ao se posicionarem como sucessores — e melhoria fundamental — dos projetos de décadas atrás perseguidos por outros, eles podem capturar o que pode eventualmente ser um mercado multibilionário.
Os habitats expansíveis da Max Space prometem ser maiores, mais fortes e mais versáteis do que qualquer coisa como eles já lançada, sem mencionar que são muito mais baratos e leves do que uma estrutura sólida e usinada. E apesar de sua aparência de balão, eles são, como seus predecessores, bastante resilientes aos muitos e variados perigos do espaço.
Mas uma startup pode realmente enfrentar grandes empresas aeroespaciais com décadas de experiência e herança de voo? De Jong não parece estar preocupado com essa parte.
“Um mantra meu é nunca tentar nada que você sabe que pode fazer antes do tempo”, ele me disse.
“…O que volta para me morder constantemente”, ele acrescentou.
Legado Transhab
Os habitats expansíveis existem há muito tempo, mas seu primeiro uso real foi no projeto TransHab da NASA na década de 1990, onde a abordagem fundamental foi desenvolvida.
Ao contrário da aparência, os expansíveis não são apenas grandes balões. A camada externa visível é, como em muitas naves espaciais, apenas uma fina camada para refletir a luz e dissipar o calor. A estrutura e a resistência estão no interior, e desde Transhab a convenção estabelecida tem sido a técnica de “trama de cesta”.
Nesse método, tiras de kevlar e outros materiais de alta resistência são alinhadas em direções alternadas e costuradas manualmente, e, ao se expandirem, formam uma superfície semelhante a uma cesta de vime, com a pressão interna distribuída uniformemente por todas as milhares de interseções.
Ou pelo menos essa é a teoria.
De Jong, por meio de sua empresa Thin Red Line Aerospace, trabalhou com sucesso com a Bigelow Aerospace para desenvolver e lançar essa estrutura de cestaria, mas ele tinha dúvidas desde o início sobre a previsibilidade de tantos pontos, sobreposições e interações. Uma pequena irregularidade poderia levar a uma falha em cascata, mesmo bem abaixo dos limites de segurança.
“Eu olhei para todas essas tiras e, como um cara de campo, eu estava pensando, isso é um cluster. Assim que você está com muita ou pouca pressão, você não sabe qual porcentagem da carga será transferida em uma direção ou outra”, ele disse. “Eu nunca encontrei uma solução para isso.”
Ele foi rápido em acrescentar que as pessoas que trabalham em projetos de trama de cesta hoje (principalmente na Sierra Nevada e na Lockheed Martin) são extremamente competentes e têm avançou claramente a tecnologia muito além do que era no início dos anos 2000, quando os habitats expansíveis pioneiros de Bigelow foram construídos e lançados. (Gênesis I e II ainda estão em órbita hoje após 17 anos, e o habitat BEAM foi anexado à ISS desde 2016.)
Mas mitigação não é uma solução. Embora a trama de cesta, com sua herança de voo e testes extensivos, tenha permanecido incontestada como o método de escolha para expansíveis, a presença de um design subótimo em algum lugar do mundo assombrava De Jong, da mesma forma que essas coisas sempre assombram engenheiros. Certamente havia uma maneira de fazer isso que fosse forte, simples e segura.
Mylar e Bernoulli
A solução veio, como essas coisas costumam acontecer, de forma bastante fortuita, há cerca de 20 anos. Foi um momento sombrio para De Jong: no trabalho, tendo rejeitado tentativas de aquisição de Bigelow, sua empresa estava em dificuldades. Em casa, ele e sua esposa “viviam de cartões de crédito — tínhamos vendido nosso carro”. Mais importante, seu filho estava doente e no hospital.
“Eu estava ficando realmente cansado dos balões de ‘melhoras’, porque meu filho não estava melhorando”, ele me disse.
Enquanto ele contemplava com desânimo o Mylar cheio de hélio, algo sobre ele o atingiu: “Todo volume em que você pode colocar algo tem carga em duas direções. Um balão de Mylar infantil, no entanto… há dois discos e todas essas rugas — todo o estresse está em um eixo. Isso é uma anomalia matemática!”
A forma tomada pelo balão essencialmente redireciona as forças que agem sobre ele, de modo que a pressão realmente puxa apenas em uma direção: para longe de onde as duas metades se conectam. Esse princípio poderia ser aplicável em uma escala maior? De Jong correu para a literatura para procurar o fenômeno, apenas para descobrir que essa estrutura havia sido de fato documentada — 330 anos atrás, pelo matemático francês James Bernoulli.
Isso foi gratificante e talvez um pouco humilhante, mesmo que Bernoulli não tivesse pretendido que essa anomalia interessante fosse habitada orbitalmente.
“A humildade vai te levar até aqui. Físicos e matemáticos sabiam de tudo isso, desde o século XVII. Quer dizer, Bernoulli não tinha acesso a esse computador — só tinta em pergaminho!” ele me disse. “Eu sou razoavelmente inteligente, mas ninguém trabalha com tecidos; na terra dos cegos, quem tem um olho é rei. Você tem que ser honesto, tem que olhar o que as outras pessoas estão fazendo, e tem que cavar, cavar, cavar.”
Ao formar a forma de Bernoulli (chamada de isotensoide) a partir de cordas, ou “tendões”, todos os problemas com expansíveis mais ou menos se resolvem sozinhos, explica De Jong.
“É estruturalmente determinante. Isso significa que se eu simplesmente pegar uma corda de um certo comprimento, isso definirá toda a geometria: o diâmetro, a altura, o formato — e uma vez que você tem isso, a pressão é o PSI no equador, dividido pelo número de cordas. E uma corda não afeta as outras, você sabe exatamente o quão forte uma corda precisa ser; tudo é previsível”, ele disse.
“É estupidamente simples de fazer.”
Todas as forças importantes são simplesmente tensão nesses cabos (96 deles nos protótipos, cada um classificado para 17.000 libras), puxando âncoras em cada extremidade do formato. E como você pode imaginar a partir de pontes suspensas e outras estruturas de alta tensão, sabemos como tornar esse tipo de conexão muito, muito forte. Lacunas para anéis de ancoragem, janelas e outros recursos são simples de adicionar.
A forma como os tendões se deformam também pode ser ajustada para diferentes formas, como cilindros ou mesmo os interiores irregulares de uma caverna lunar. (De Jong ficou muito animado com a notícia — um inflável é uma solução altamente adequada para um habitat interior lunar.)
Com a estrutura pressurizada tão confiável, ela pode ser revestida com materiais testados em voo já usados para isolar, bloquear radiação e micrometeoroides, e assim por diante; já que eles não são de suporte de carga, essa parte do design é similarmente simples. No entanto, a coisa toda se comprime em uma panqueca de apenas alguns centímetros de espessura, que pode ser dobrada ou enrolada em volta de outra carga útil como um cobertor.
“Os maiores infláveis que alguém já fez, e nós fizemos isso com uma equipe de cinco pessoas em seis meses”, disse De Jong — embora ele tenha acrescentado que “os desafios de sua implementação correta são surpreendentemente complexos” e creditado a experiência dessa equipe.
O que De Jong fez foi descobrir, ou talvez redescobrir, um método para fazer um invólucro no espaço que tinha resistência estrutural comparável ao metal usinado, mas usando apenas uma pequena fração da massa e do volume. E ele não perdeu tempo para começar a trabalhar nisso. Mas quem o pilotaria?
Digite Max Space
A Thin Red Line viu muitas de suas criações irem para a órbita. Mas esse novo expansível enfrentou uma batalha longa e difícil. Para voos espaciais, métodos e tecnologias estabelecidos são fortemente favorecidos, levando a um impasse: você precisa ir ao espaço para obter herança de voo, e precisa de herança de voo para ir ao espaço.
A queda nos custos de lançamento e os investidores em jogos ajudaram a quebrar esse ciclo nos últimos anos, mas ainda não é algo simples de se concretizar em um veículo de lançamento.
Enquanto De Jong trabalhava no isotensoide por mais de uma década, ele se preocupava que nunca o veria voar. Embora ele estivesse recebendo ofertas de aquisição frequentes — “lisonjeiras, mas eu não queria vender minha alma para o lado negro” — ele queria colocar sua ideia em órbita.
Entrou Aaron Kemmer, cuja empresa Made In Space vinha colocando cargas úteis na Estação Espacial Internacional há anos. Tendo acabado de vender, ele estava pensando na próxima grande coisa — literalmente.
“Eu rapidamente percebi que se fôssemos levar a comercialização real (grandes fábricas, moradias, laboratórios, etc.) para o espaço, precisaríamos de muito mais volume. Os expansíveis são a única solução abrangente que permite que isso seja possível”, ele explicou. “E ninguém no mundo conhece os expansíveis espaciais melhor do que a Maxim.”
“NASA, defesa, turismo, empresas de fabricação espacial, empresas que querem fazer produtos farmacêuticos no espaço, até mesmo empresas de entretenimento — basicamente para todas elas, fazer qualquer coisa no espaço é muito caro”, disse Kemmer. Grande parte dessa despesa vem do lançamento, mas esse custo está constantemente caindo conforme a oferta se multiplica, enquanto o volume acessível no espaço aumentou apenas marginalmente por décadas conforme a demanda aumentou.
Daí a Max Space, uma startup criada especificamente para comercializar a nova abordagem — o nome é tanto uma referência a ter mais espaço no espaço quanto uma homenagem a (Maxim) De Jong, que Kemmer achava que merecia um pouco mais de reconhecimento depois de trabalhar por décadas em relativo anonimato (“o que me serve perfeitamente”, ele observou).
A primeira missão será lançada em 2026 a bordo de um veículo de transporte compartilhado da SpaceX e servirá como prova de conceito para que eles possam obter experiência de voo, uma das vantagens que os expansíveis existentes têm sobre os isotensoides.
“Iremos para LEO, inflaremos o maior inflável que já foi ao espaço, então o deixaremos lá por um tempo e veremos o que acontece”, disse Kemmer. Ele terá algumas pequenas cargas úteis para clientes, mas elas são secundárias. Assim que eles provarem o conceito com este pequeno — 2 metros cúbicos que se expandem para 20, o que você pode chamar de tamanho de quarto — a coisa real será muito maior, como já demonstrado na superfície.
“Nosso primeiro módulo expansível será similar em tamanho aos módulos atuais da estação espacial, variando de dezenas a centenas de metros cúbicos. Eventualmente, almejamos milhares de metros cúbicos. Isso não só nos ajudará no caminho para a órbita, mas também em missões para a lua e Marte”, disse Kemmer.
Os dois descreveram uma rica variedade de componentes internos, qualquer um dos quais pode ser embalado ou adicionado mais tarde: agricultura, moradia, manufatura, pesquisa — se o que você precisa é volume, a Max Space está pronta para fornecer. Kemmer disse que espera que o mercado exploda (é impossível evitar a frase) na época em que eles demonstrarem no espaço, já que até lá veículos de carga pesada e habitação no espaço estarão avançados o suficiente para que a indústria comece a perguntar sobre a próxima geração de soluções.
Quando o fizerem, a Max Space estará pronta com a resposta.
