A exploração da Lua sempre foi um objetivo ambicioso e inspirador para a humanidade. Entretanto, ao longo das décadas, os desafios enfrentados pelos astronautas e robôs que visitaram nosso satélite natural ficaram cada vez mais evidentes.
Um dos obstáculos mais notáveis é a presença da fina, abrasiva e pegajosa poeira lunar, também conhecida como regolito, que pode danificar equipamentos e colocar em risco missões espaciais. Para lidar com esse desafio, a Agência Espacial Europeia (ESA) propôs uma solução inovadora: o uso de lasers para criar estradas na Lua.
O Desafio da Poeira Lunar
Durante as missões Apollo, a poeira lunar provou ser um obstáculo significativo. Ela entupiu equipamentos, desgastou trajes espaciais e, em casos extremos, ameaçou superaquecer veículos espaciais.
O rover lunar da Apollo 17, por exemplo, perdeu sua asa traseira e ficou tão coberto de poeira que a temperatura interna começou a aumentar perigosamente. Foi somente graças à engenhosidade dos astronautas, que usaram mapas lunares reciclados para improvisar uma solução, que o veículo foi salvo.
"Os desafios da poeira lunar não se limitaram às missões Apollo. O rover Lunokod 2 da União Soviética também enfrentou um destino semelhante, morrendo de superaquecimento quando seu radiador ficou coberto de poeira.
Além disso, a espaçonave Surveyor 3 foi bombardeada com poeira quando o Módulo Lunar da Apollo 12 aterrissou a cerca de 180 metros de distância. Isso levou à conclusão de que, quando as espaçonaves lunares pousam, as plumas do propulsor podem deslocar toneladas de poeira, que adere às superfícies das espaçonaves e cobre todo o ambiente de pouso.
A Solução: Estradas Lunares com Lasers
Diante desse desafio persistente, a ESA e seus parceiros propuseram uma solução inovadora: pavimentar as áreas de atividade na Lua, como estradas e pistas de pouso, para manter a poeira afastada. O projeto, chamado PAVER, utiliza lasers de dióxido de carbono para derreter um substituto da poeira lunar em uma superfície sólida e vítrea.
Embora o uso de um laser de dióxido de carbono de 12 quilowatts seja impraticável na Lua, esse laser atualmente serve como fonte de luz para experimentos. A ideia é substituir a luz solar lunar por meio de uma lente Fresnel para concentrar a luz e obter um efeito de fusão semelhante na superfície lunar.
“Na prática, não levaríamos um laser de dióxido de carbono para a Lua. Em vez disso, esse laser atual serve como fonte de luz para nossos experimentos, para substituir a luz solar lunar que poderia ser concentrada usando uma lente Fresnel de alguns metros de largura para obter um efeito de fusão semelhante na superfície lunar”, explicou Advenit Makaya, engenheiro de materiais da ESA.
“Em projetos anteriores de utilização de recursos in situ, como a construção de tijolos usando calor solar concentrado com espelhos, observamos a fusão de superfícies limitada a pontos relativamente pequenos, de alguns milímetros a alguns centímetros de diâmetro. Para construir estradas ou pistas de pouso, é necessário um ponto de foco muito mais amplo, que permita a varredura de uma área muito grande em um período de tempo prático”, acrescentou.
Os pesquisadores adotaram uma abordagem de tentativa e erro para criar uma estratégia eficaz. Eles usaram um feixe de laser de 4,5 cm de diâmetro para produzir formas geométricas triangulares com lacunas no centro de cerca de 20 cm de largura. Essas formas podem ser interligadas para criar superfícies sólidas em grandes áreas do solo lunar, que servirão como estradas ou pistas de pouso.
O material resultante se assemelha ao vidro e é quebradiço, mas estará sujeito principalmente a forças de compressão para baixo. Mesmo que ocorram rachaduras, ainda será possível usá-lo, com a opção de reparo conforme necessário.
“Na verdade, acabou sendo mais fácil trabalhar com regolito com um tamanho de ponto maior, porque na escala milimétrica, o aquecimento produz bolas derretidas cuja tensão superficial dificulta a coleta. O feixe maior produz uma camada estável de regolito derretido que é mais fácil de controlar”, disse Advenit. “O material resultante é semelhante ao vidro e quebradiço, mas estará sujeito principalmente a forças de compressão para baixo. Mesmo que se quebre, ainda poderemos continuar a usá-lo, consertando-o conforme necessário.”
Além disso, a equipe descobriu que evitar cruzamentos excessivos e manter a profundidade da camada de derretimento em torno de 1,8 cm são práticas eficazes para evitar rachaduras.
O Caminho à Frente
“Uma fusão profunda para produzir estruturas maciças só pode ser obtida com grandes pontos de laser”, acrescentou Jens Günster, outro membro do projeto, do Instituto BAM de Pesquisa e Teste de Materiais, na Alemanha.
Segundo estimativas da equipe, uma plataforma de pouso de 100 metros quadrados com uma espessura de 2 cm de material denso poderia ser construída em 115 dias. Isso representa um avanço significativo na exploração lunar, pois as estradas e pistas de pouso oferecem uma infraestrutura fundamental para futuras missões.
Construir estradas na Lua pode parecer uma ideia futurista, mas é uma resposta prática a um desafio real e persistente. À medida que a exploração lunar se intensifica e se expande, essas estradas pavimentadas a laser podem desempenhar um papel vital no avanço da humanidade em direção a um futuro de exploração espacial contínua.
A ESA e seus parceiros estão dando passos ousados em direção a esse futuro, demonstrando que a inovação é a chave para superar obstáculos e alcançar novos horizontes.
