How Rockets Escape Earth

Da janela da cozinha em Noe Valley, Arlo e seu pai observavam uma bola vermelha quicar pela íngreme rua de São Francisco. "Uau, olha a velocidade!" exclamou Arlo, apontando com uma maçã pela metade. O pai dela assentiu, tomando um gole de café. "A gravidade realmente puxa as coisas para baixo nessas colinas, não é?" Um momento depois, Arlo desviou o olhar da rua para o céu azul-claro. "Se a gravidade é tão boa em puxar as coisas para baixo", ela perguntou, "como um foguete consegue subir para o espaço?"

"Essa é a grande questão!", disse o pai dela, ajoelhando-se ao lado dela. "Você tem que ir incrivelmente rápido, algo chamado 'velocidade de escape'. Pense na gravidade da Terra como uma colina gigante e invisível; para ir para o espaço, um foguete tem que ser lançado com velocidade suficiente para deslizar até o topo e para o outro lado." Ele pegou um pequeno carrinho de brinquedo e o rolou lentamente pela janela inclinada, observando-o deslizar de volta. "Viu? Muito devagar, e você sempre cai de volta."

"Então, quem foi a primeira pessoa a descobrir o tamanho daquela colina gravitacional?", Arlo se perguntou em voz alta, com o queixo apoiado nas mãos. O pai dela sorriu. "Para responder a isso, temos que viajar no tempo mais de trezentos anos, para a Inglaterra, muito antes de alguém sequer ter sonhado em construir uma nave espacial de verdade." A ensolarada cozinha de São Francisco pareceu desaparecer, substituída pela imagem de um estudo silencioso, com paredes de pedra, cheio de livros e instrumentos estranhos.

"Este é Sir Isaac Newton", a voz do pai dela narrava, enquanto o homem na mesa levantava o olhar de seu trabalho. "No final dos anos mil e seiscentos, ele não era apenas um cientista; ele era um solucionador obsessivo de quebra-cabeças que formulou as leis do movimento e da gravitação universal. Ele era fascinado pelo motivo de a lua orbitar a Terra em vez de simplesmente voar para longe ou cair." Newton pegou um compasso, batucando-o pensativamente contra um desenho do sistema solar.

Newton não estava pensando em foguetes, mas em canhões. Ele esboçou uma imagem de uma montanha gigante elevando-se acima das nuvens. "Ele percebeu que, se pudesse se apoiar nos ombros de gigantes como Galileu, conseguiria enxergar mais longe", Arlo sussurrou, lembrando-se da famosa citação. Newton imaginou disparar uma bala de canhão do pico. "Um pouco de pólvora, e a bala cai na Terra", ele murmurou para si mesmo, desenhando uma linha curta e curva.

"Mas com mais pólvora", Newton esboçou novamente, "a bala viaja mais longe antes de cair." Ele desenhou um segundo arco, mais longo, que envolvia um quarto de sua ilustração da Terra. "Com a velocidade certa, a bala de canhão cairia, mas viajaria tão longe horizontalmente que erraria constantemente a Terra, entrando em órbita! E com ainda mais velocidade..." Ele desenhou uma linha final, uma que se afastava completamente do planeta, para nunca mais retornar.

Aquela linha final e escapatória era o segredo! "A ideia de Newton mostrou que a velocidade de escape da Terra é de cerca de vinte e cinco mil milhas por hora", explicou o pai de Arlo. "Cientistas como Konstantin Tsiolkovsky na Rússia e Robert Goddard na América usaram a matemática dele para projetar os primeiros foguetes reais." A cena mudou para mostrar o colossal foguete Saturno Cinco, que usou esse mesmo princípio para enviar humanos à Lua.

De volta à cozinha em Noe Valley, o sol da tarde entrava. Arlo pulou, os olhos brilhando de excitação. "Então o foguete gigante é só uma bala de canhão superpotente!", ela disse, pegando seu pequeno foguete de brinquedo. "Ele tem que ir rápido o suficiente para passar por cima da gigante colina de gravidade da Terra e não cair de volta!" O pai dela sorriu e a cumprimentou com um "high-five". "Exatamente! Você entendeu."

A mãe de Arlo entrou, segurando uma cesta de roupa suja. "Qual é toda essa empolgação?", ela perguntou. "Nós descobrimos a velocidade de escape!", Arlo anunciou. O pai dela acrescentou: "É como um jogador profissional de beisebol que não consegue arremessar uma bola para a órbita, não importa o quanto tente." A mãe de Arlo riu. "Então, até a água que jorra da fonte no Golden Gate Park está travando sua própria pequena batalha com a colina da gravidade, mas sempre perde."

Arlo pegou seu caderno de descobertas e escreveu cuidadosamente: "Velocidade de escape: a velocidade para sempre!". Ela olhou para o pôster do sistema solar em sua parede, com uma nova apreciação em seus olhos. "Pai", ela disse lentamente, virando-se para ele, "a luz viaja mais rápido do que qualquer coisa. Existe alguma colina gravitacional tão íngreme que nem mesmo a luz consegue escapar dela?". Os olhos de seu pai brilharam, pressentindo a próxima grande pergunta.