Solo lunar poderia suportar vida na Lua

Os cientistas desenvolveram uma tecnologia que poderá ajudar os humanos a sobreviver na Lua. Num estudo publicado na revista Cell Press Joule, os investigadores extraíram água do solo lunar e utilizaram-na para converter o dióxido de carbono em oxigénio e em produtos químicos para combustível – potencialmente abrindo novas portas para a futura exploração do espaço profundo, ao reduzir a necessidade de transportar recursos essenciais como a água e o combustível desde a Terra.

“Nunca imaginámos totalmente a ‘magia’ que o solo lunar possuía”, diz Lu Wang da Universidade Chinesa de Hong Kong, Shenzhen. “A maior surpresa para nós foi o sucesso tangível desta abordagem integrada. A integração num só passo da extração de H2O lunar e da catálise fototérmica de CO2 pode aumentar a eficiência da utilização de energia e diminuir o custo e a complexidade do desenvolvimento de infraestruturas”, acrescenta.

Há décadas que as agências espaciais têm vindo a lançar a ideia de utilizar a Lua como um posto avançado para explorações longínquas do cosmos. No entanto, a necessidade de abastecer essa base com recursos adequados para sustentar os seus habitantes – especialmente água – tem sido um obstáculo à sua concretização. De acordo com o estudo, o transporte de um galão de água por foguetão custa cerca de 83.000 dólares, e cada astronauta bebe cerca de quatro galões por dia.

As amostras de solo analisadas pela missão Chang’E-5 fornecem provas da existência de água na superfície lunar, o que, segundo os autores, poderia permitir aos exploradores humanos aproveitar os recursos naturais da Lua para satisfazer as suas necessidades, evitando os custos e os desafios logísticos do transporte desses recursos.

No entanto, as estratégias anteriormente desenvolvidas para a extração de água do solo lunar envolviam múltiplos passos de energia intensiva e não decompunham o CO2 para combustível e outras utilizações essenciais.

Para fazer avançar esta investigação, Wang e os seus colegas desenvolveram uma tecnologia que permite extrair água do solo lunar e utilizá-la diretamente para converter o CO2 exalado pelos astronautas em monóxido de carbono (CO) e gás hidrogénio, que podem depois ser utilizados para produzir combustíveis e oxigénio para os astronautas respirarem. A tecnologia consegue este feito através de uma nova estratégia fototérmica, que converte a luz do Sol em calor.

Os cientistas testaram a tecnologia utilizando amostras de solo lunar recolhidas durante a missão Chang’E, bem como amostras lunares simuladas e um reator descontínuo cheio de gás CO2 que utilizava um sistema de concentração de luz para conduzir o processo fototérmico. A equipa utilizou a ilmenite, um mineral negro pesado e um dos vários reservatórios de água registados no solo lunar, para medir a atividade fototérmica e analisar os mecanismos do processo.

Apesar do sucesso da tecnologia no laboratório, o ambiente lunar extremo continua a colocar desafios que complicarão a sua utilização na Lua, segundo os autores, incluindo flutuações drásticas de temperatura, radiação intensa e baixa gravidade.

Além disso, o solo lunar no seu ambiente natural não tem uma composição uniforme, o que leva a que tenha propriedades inconsistentes, enquanto o CO2 das exalações dos astronautas pode não ser suficiente para oferecer uma base para toda a água, combustível e oxigénio de que necessitam.

As limitações tecnológicas também continuam a representar uma barreira, com o atual desempenho catalítico ainda insuficiente para suportar plenamente a vida humana em ambientes fora da Terra, disse Wang.

“Ultrapassar estes obstáculos técnicos e os custos significativos associados ao desenvolvimento, implementação e funcionamento será crucial para a utilização sustentável da água lunar e para a exploração espacial”, concluem os autores.