Por que a NASA tenta criar quinto estado da matéria no espaço

Existe um estado da matéria que a maioria das pessoas nunca aprendeu na escola. Não é sólido, líquido, gasoso nem plasma. É o chamado condensado de Bose-Einstein, e a NASA está tentando criá-lo e estudá-lo dentro da Estação Espacial Internacional, usando um laboratório do tamanho de uma geladeira compacta.

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O projeto se chama Cold Atom Laboratory e passou por sua quarta grande atualização em junho de 2026, segundo comunicado da NASA. Os equipamentos foram enviados à estação em abril e já estão instalados e fazendo medições.

O que é o zero absoluto – e por que importa

O zero absoluto é a temperatura mais fria possível no universo: -273,15°C. Nesse ponto, os átomos perdem toda a energia de movimento. O Cold Atom Laboratory usa lasers para resfriar gases de rubídio e potássio a frações acima dessa temperatura, chegando a condições que simplesmente não existem na natureza.

Nessas temperaturas extremas, algo estranho acontece: em vez de se comportarem como partículas individuais, muitos átomos passam a se comportar como uma única onda de matéria quântica. Isso é o condensado de Bose-Einstein: o quinto estado da matéria.

Por que fazer isso no espaço

Na Terra, criar e estudar condensados de Bose-Einstein é extremamente difícil. A gravidade e o calor do ambiente perturbam o comportamento quântico dos átomos antes que seja possível observá-los com precisão.

No espaço, a gravidade quase nula da órbita baixa permite que as ondas de matéria se expandam e evoluam por períodos muito mais longos sem perturbação – algo impossível de replicar em qualquer laboratório terrestre.

“Nas temperaturas mais frias, a matéria se comporta de forma drasticamente diferente de tudo que já experimentamos. A natureza ondulatória da matéria domina, e a matéria ultrafria pode se comportar de maneiras que não são apenas inesperadas, mas que também permitem medições extremamente precisas de tempo, gravidade e movimento”, disse Jason Williams, cientista do projeto no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em comunicado.

A nova versão do laboratório traz uma armadilha magnética redesenhada para conter a nuvem de átomos, fontes de átomos aprimoradas e capacidades de medição mais precisas – melhorias significativas em relação às versões anteriores, que já operavam desde a chegada do equipamento à estação em 2018, segundo o Live Science.

Para que serve tudo isso

As pesquisas no Cold Atom Laboratory não são apenas ciência fundamental. As medições ultraprecisas de tempo, gravidade e movimento que esses experimentos permitem são essenciais para desenvolver tecnologias quânticas do futuro.

Entre as aplicações possíveis: sistemas de navegação que funcionem na Lua sem depender de GPS e mapas de alta precisão do campo gravitacional da Terra – úteis para monitorar mudanças climáticas, reservas de água subterrânea e movimentos tectônicos.

“No século passado, houve uma revolução quântica que levou a lasers, celulares e ressonâncias magnéticas para diagnóstico médico. Estamos realizando a Quântica 2.0 – manipulação direta de grandes estados quânticos – e esperamos ganhos similares em tecnologia quântica ao avançar essa ciência em órbita”, disse Ethan Elliott, cientista do projeto no JPL, em comunicado da NASA.