Pavimentando o caminho para a lua como os lasers poderiam construir estradas em solo lunar

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Pavimentando o caminho para a lua: como os lasers
poderiam construir estradas em solo lunar
A exploração humana da Lua há muito tempo desperta o interesse de cientistas e entusiastas do
espaço. Graças aos avanços tecnológicos, está se tornando uma possibilidade mais realista. No entanto,
existem obstáculos a superar na Lua, o mais notável dos quais é a necessidade de infra-estruturas mais
essenciais, como estradas e plataformas de pouso.
Para superar esse obstáculo, cientistas da Agência Espacial Europeia (ESA) e outras instituições,
estudaram a possibilidade de usar a fabricação de derretimento a laser para pavimentar a Lua com uma
versão artificial do regolito lunar (a camada superficial superior rochosa da lua). Esta nova estratégia,
publicada na revista Nature Scientific Reports, aborda a questão da infraestrutura lunar e é fundamental
para o sucesso a longo prazo das operações lunares.
EAC-1A, um simulador de regolito lunar, representava a coisa real nesses estudos. Para resolver o
problema da poeira lunar, os pesquisadores usaram um poderoso laser de dióxido de carbono para
derreter o simulador em estruturas interligadas que poderiam ser usadas para fazer estradas e
plataformas de pouso.
“A pesquisa usou um simulador de regolito lunar basal desenvolvido por uma equipe da Agência
Espacial Europeia”, disse Juan Carlos Ginés Palomares, engenharia mecânica da Universidade de
Aalen e um dos autores do estudo. “As matérias-primas vêm de uma pedreira no Campo Vulcânico de
Siebengebirge (Alemanha) e são posteriormente esmagadas e peneiradas nos tamanhos de partículas
correspondentes.”
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/10/lunar-road-scaled.webp
https://www.nature.com/articles/s41598-023-42008-1
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2018/10/EAC-1_simulant
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Os autores experimentaram com feixes de laser de várias potências e diâmetros (até 12 kW e 100
milímetros, respectivamente) para desenvolver um material forte. No entanto, eles descobriram que
cruzar ou sobrepor o caminho do feixe de laser causou rachaduras. Eles criaram um plano para criar
formas geométricas triangulares centradas em ocas com cerca de 250 milímetros de tamanho usando
um feixe de laser de 45 milímetros de diâmetro. Os autores sugerem que estes poderiam ser interligados
para criar uma superfície sólida para plataformas de pouso e estradas em grandes áreas do solo lunar.
O regolito derretido a laser em estruturas interligadas que poderiam ser usadas para pavimentar
estradas na Lua. Crédito da imagem: Jens Gonster, BAM.
Existem vários benefícios em usar um laser para derreter o metal em vez de métodos mais
convencionais. Por exemplo, reduz as despesas e simplifica a logística, eliminando a necessidade de
enviar materiais pesados da Terra. A pesquisa destaca a importância da fabricação no espaço e das
tecnologias de utilização de recursos in situ para o futuro das viagens espaciais. Ao eliminar a
necessidade de trazer materiais da Terra, essas tecnologias melhoram a viabilidade a longo prazo de
uma missão. Pavimentação com um simulador de regolito também protegeria humanos e máquinas dos
perigos da poeira lunar levantada por rovers.
Além da Lua, as implicações deste estudo são enormes. A utilização in-situ dos recursos – o
aproveitamento dos recursos naturais locais nos destinos da missão – e as tecnologias de fabricação de
fusão a laser têm o potencial de serem usadas em outros corpos celestes, diminuindo os encargos
financeiros e logísticos de futuras missões e, ao mesmo tempo, aumentar sua sustentabilidade.
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/10/laser-melts-lunar-soil.jpg
https://www.nasa.gov/mission/in-situ-resource-utilization-isru/#:~:text=ISRU%20is%20the%20harnessing%20of,the%20capabilities%20of%20human%20exploration.
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Ainda assim, nosso entendimento tem lacunas significativas, como a energia necessária para construir
estradas.
“Processar todo esse material exigiria muita energia, por isso, para seu uso na superfície lunar,
sugerimos um concentrador de luz solar, como uma lente Fresnel, para essa aplicação, pois usa a luz
sem a necessidade de convertê-lo primeiro em eletricidade”, disse Ginés Palomares.
Outra questão não testada é a longevidade, mas a equipe está otimista.
“Ainda não abordamos o estudo da expectativa de vida desses azulejos”, disse Ginés Palomares.
“Analisamos suas propriedades mecânicas com resultados muito positivos.”
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