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A humanidade espera ansiosamente pelos dias em que será possível viver em Marte e também na Lua. A maior ambição dos astrônomos e engenheiros é tornar realidade tudo o que já vimos em diferentes filmes de Hollywood. Mas quais as dificuldades que enfrentamos para tornar isso realidade?
O programa Artemis da NASA marcará um marco significativo na história dos voos espaciais dos EUA quando decolar no final de 2024.
Não será apenas a primeira vez que os astronautas americanos viajam mais longe do que o LEO desde 1970, mas também será a primeira oportunidade para uma astronauta feminina pisar na lua.
A missão Artemis irá realizar o trabalho fundamental necessário para a humanidade explorar e potencialmente colonizar nosso vizinho celestial mais próximo, bem como eventualmente servir como um ponto de partida em nossa busca para chegar a Marte.
Dado o quão inóspito o espaço é para a fisiologia e psicologia humanas, entretanto, a NASA e seus parceiros enfrentarão um desafio significativo em manter seus colonos lunares vivos e bem.
De volta à era da missão Apollo, a noção de construir até mesmo uma presença semipermanente na superfície da lua era ridícula - em grande parte porque as numerosas amostras de rególito lunar (material que envolvem as rochas) coletadas e devolvidas à Terra durante esse período foram "encontradas secas como um osso", disse Rob Mueller, tecnólogo sênior em desenvolvimento de projetos avançados da NASA. “Essa era a sabedoria comum. Não há água na lua e, por muitos anos, essa foi a suposição mantida na comunidade [aeroespacial].”
Foi só no final dos anos 90 que um espectrômetro de nêutrons a bordo da missão Lunar Prospector da NASA encontrou evidências reveladoras de átomos de hidrogênio localizados nos polos da lua, sugerindo a presença potencial de gelo de água. E foi só em outubro passado que a missão SOPHIA detectou água na superfície da lua iluminada pelo sol, em vez de apenas se espalhar em crateras lunares escuras e profundas.
“Tínhamos indicações de que H2O - a água familiar que conhecemos - pode estar presente no lado ensolarado da Lua”, disse na época Paul Hertz, diretor da Divisão de Astrofísica do Diretório de Missões Científicas da NASA.
“Agora sabemos que está aí. Esta descoberta desafia a nossa compreensão da superfície lunar e levanta questões intrigantes sobre os recursos relevantes para a exploração do espaço profundo. ”
Com base nessa nova evidência, Mueller estima que deveria haver gelo de água suficiente disponível para “lançar um veículo como o ônibus espacial todos os dias por 2.000 anos. Portanto, há muita água na lua. O truque é que temos que encontrá-lo, acessá-lo, minerá-lo e, em seguida, usá-lo economicamente. ”
A revelação de que a lua mantém um depósito de água - que pode ser usado para matar a sede de um astronauta e alimentar seu foguete - poderia desencadear uma aquisição de recursos como não víamos até então", afirmou Pete Carrato, engenheiro consultor sênior da Bechtel Corporation. “A próxima corrida do ouro para mim é para o pólo sul da Lua... e é um ambiente hostil", completou.
Isso ocorre porque os maiores acúmulos de água estão localizados em regiões permanentemente sombreadas, onde os raios solares de aquecimento não podem alcançar o gelo e vaporizá-lo da superfície lunar.
O problema é que a temperatura nessas regiões oscila em torno de -233,15 graus célsius, que é mais frio do que o nitrogênio líquido. Isso é tão frio que mesmo as plataformas de mineração modernas construídas para os ambientes mais extremos da Terra teriam dificuldade em operar lá. “Quando você consome as peças de metal naquele frio, elas se tornam quase como vidro”, declarou Carrato.
“Também é um vácuo forte na lua, então você terá alguns problemas realmente estranhos, como soldagem a frio de metais”, acrescentou Mueller. “Se duas superfícies de metal são expostas uma à outra, elas podem se unir em um vácuo rígido e já vimos isso antes no espaço. É um problema bem conhecido.”
A poeira eletrostática onipresente, afiada e potencialmente prejudicial ao DNA encontrada na lua também representa um perigo para os colonos - que a NASA tem lutado desde que o astronauta Harrison Schmitt da Apollo 17 contraiu o primeiro caso de “febre do feno lunar".
Essa poeira não se agarra apenas a veículos espaciais e trajes espaciais. As partículas minúsculas invadem componentes eletrônicos sensíveis, entopem filtros, fecham zíperes e congelam juntas.
A NASA desenvolveu um revestimento antiestático para conter a atração elétrica da poeira, mas sua eficácia em escala ainda está para ser vista. Os próprios micrometeoritos, cujos impactos com a superfície criam essa poeira perigosa, também deverão ser levados em consideração ao projetar os habitats lunares.
A caminho da Lua, de novo!
Ao contrário da era Apollo, que ajudou a inaugurar a Guerra Fria, desta vez o governo americano não está sozinho. O programa Artemis está coordenando profundamente seus esforços ao lado de uma série de parceiros comerciais e internacionais, como a SpaceX, que tem a tarefa de entregar peças do Portal Lunar em órbita ao redor da lua (por uns fantásticos US$ 331,8 milhões) em 2024.
“Isso nos permitirá fazer isso por um custo razoável com um retorno sobre o investimento, sem dúvida, mas não podemos fazer isso como a NASA. A agência é governamental e o papel do governo é facilitar a indústria ”, explicou Mueller.
“Então estamos configurando a estrutura, a infraestrutura e todos os processos, as comunicações e os locais de lançamento. Tudo isso é necessário. A indústria privada pode entrar e fazer o que sabe fazer, que é ganhar algum dinheiro e criar um sistema economicamente eficiente. ”
Embora a parceria com outras nações neste esforço seja uma ótima maneira de distribuir os custos iniciais, isso pode levar a conflitos sobre qual nação integrante terá acesso e direitos a quais recursos.
Atualmente, tais assuntos são regidos pelo Tratado do Espaço Exterior da ONU de 1967. No entanto, sua linguagem não é totalmente clara, deixando as regras abertas a diferentes leituras.
“A interpretação dos EUA é que não reivindicaremos a terra e/ou reivindicaremos a soberania, mas temos o direito de usar os recursos e a indústria comercial tem o direito de usar os mesmos”, disse Mueller.
Além do mais, o Tratado do Espaço Exterior carece de mecanismos de aplicação específicos e ainda não foi ratificado por nenhuma das nações signatárias, tornando suas regras mais como sugestões.
Jornada ao Planeta Vermelho
Marte apresenta muitos dos mesmos desafios na exploração e eventual colonização que a Lua, como radiação mortal, impactos de micrometeoritos e partículas de poeira aderidas - sem mencionar a viagem de seis meses necessária apenas até lá, em comparação com míseros três dias para a Lua.
Essa vasta distância também prejudica nossa capacidade de controlar remotamente rovers e outros sistemas robóticos teleoperados que enviamos para o Planeta Vermelho devido ao atraso de comunicação de alguns minutos.
Os exploradores e colonos em perspectiva também terão que lidar com as amplas faixas de temperatura que existem em cada destino. Na Lua, por exemplo, o lado voltado para o sol pode ser tão quente quanto 125 graus Celsius, enquanto o lado sombreado pode cair para -175 graus Celsius, causando intenso estresse térmico em objetos que se movem entre eles.
A proteção contra a radiação galáctica e solar também terá que ser um fator importante em qualquer decisão sobre onde se estabelecer na superfície. Vales sombreados e locais ao lado de penhascos oferecem um maior grau de proteção natural, então teremos que considerar cuidadosamente a topografia local ao escolher locais de assentamento.
Uma solução potencial para o problema da radiação seria abrigar nossos habitats artificiais com uma concha impressa em 3D feita do próprio solo marciano, observou Xavier De Kestelier, chefe de tecnologia de design e inovação da Hassell.
Manter a saúde física e mental da tripulação nessas missões cada vez mais longas será de suma importância e terá que ser realizado sem a ajuda de casa. Quanto mais viajamos da Terra, “os modelos médicos de que podemos precisar e as pressões psicológicas sobre a tripulação serão diferentes”, disse Beth Healey, chefe da clínica de emergência do Hôpital Du Valais. Cada membro da tripulação será chamado para servir em várias funções além de suas especialidades individuais durante a missão.
Se conseguirmos superar esses desafios, no entanto, as recompensas serão substanciais. “É muito difícil viver no espaço”, disse Mueller. “A boa notícia é que há muitos recursos em nosso sistema solar e, além disso, há quase uma quantidade infinita de recursos em comparação com o que temos na Terra.
”Isso inclui tudo, desde água, gases atmosféricos, voláteis e metais raros até o lixo residual das próprias tripulações e energia", acrescentou. “Se você tem luz solar, tem acesso à energia”, concluiu.
A humanidade já mostrou que é capaz de habitar algumas das áreas mais inóspitas da Terra, como a Estação Concordia na Antártica. Com diligência contínua, pesquisa e cooperação internacional, as próprias estrelas logo poderão estar ao nosso alcance. A nossa torcida por essa conquista é grande!
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