ESA/Foster + Partners
Imagem conceptual de habitação lunar
Não é viável levarmos casas como as conhecemos para o nosso satélite — os astronautas terão de as construir de raiz com materiais locais. E já temos ideia de quais serão.
Até 2028, a NASA pretende levar a “primeira mulher e a primeira pessoa não branca” à Lua, como parte da missão Artemis III. Será a primeira vez que seres humanos pisam a superfície lunar desde que os astronautas da missão Apollo o fizeram pela última vez, em 1972.
Com parceiros internacionais e comerciais, a NASA espera que o programa Artemis permita o desenvolvimento de “um programa sustentado de exploração e desenvolvimento lunar”, que poderá incluir instalações e habitats de longa duração na Lua. Dado o elevado custo de lançar cargas pesadas, enviar todo o equipamento e materiais necessários da Terra para a Lua é impraticável.
Isto significa que as estruturas lunares terão de ser fabricadas utilizando recursos locais, um processo conhecido como utilização de recursos in situ (ISRU). Na Lua, este processo tira partido dos avanços na manufatura aditiva (AM), ou impressão 3D, para transformar o regolito lunar em materiais de construção.
Infelizmente, devido a questões técnicas, a maioria das técnicas de impressão 3D não é viável na superfície lunar. Num estudo recente, uma equipa de investigadores liderada pela Universidade do Arkansas propôs um método alternativo: a sinterização com base em luz para fabricar tijolos lunares, em vez de imprimir estruturas inteiras.
Como indicam no seu artigo, a criação de uma base permanente (ou semi-permanente) na Lua tem sido tema de estudos e propostas desde a Era Apollo. Estes planos sempre foram travados por um fator simples: as máquinas e materiais de construção necessários exigiriam múltiplos lançamentos de veículos pesados, a custos elevadíssimos.
Assim, apenas a ISRU será viável para criar bases na Lua. Infelizmente, a maioria dos métodos propostos para impressão 3D não é prática no ambiente lunar, onde a gravidade é significativamente inferior (16,5% da gravidade terrestre) e as temperaturas são extremas.
Na Bacia do Pólo Sul-Aitken, onde a NASA e outras agências espaciais planeiam construir as suas bases, as temperaturas variam entre os 54 °C nas zonas iluminadas e os -246 °C nas zonas em sombra. Isto deve-se ao facto de muitos métodos de AM exigirem o envio de materiais adicionais, como solventes, polímeros ou outros agentes de ligação.
Exemplos incluem o trabalho da Agência Espacial Europeia (ESA) com o estúdio de arquitectura Foster + Partners, no desenvolvimento de um conceito de base lunar impressa em 3D.
A sinterização tem sido também explorada como possível método para imprimir estruturas na Lua. Esta consiste em bombardear o regolito com lasers, micro-ondas ou outras fontes de energia, derretendo-o até formar um material cerâmico.
Este material é depois depositado camada a camada, arrefecendo e solidificando quando exposto ao ar ou ao vácuo lunar. No entanto, este processo consome muita energia e, provavelmente, exigiria uma fonte de energia nuclear, como um reator Kilopower.
O método testado e recomendado é conhecido como sinterização com luz, que utiliza luz solar concentrada por um conjunto de óticas para bombardear e fundir o regolito lunar. Esta tecnologia já foi testada na Terra com simuladores de regolito lunar, sendo utilizada para fabricar vidro e espelhos.
Na Lua, a energia solar é constante e abundante nas regiões iluminadas, tornando-a muito mais fiável do que uma fonte de energia que teria de ser transportada. A simplicidade do sistema torna-o altamente desejável para ambientes desafiantes, onde reparações podem ser muito difíceis caso algo falhe.
Contudo, experiências mostram que esta tecnologia ainda apresenta problemas quando se tenta fabricar estruturas inteiras. Assim, a equipa concentrou-se na produção de componentes de construção.
Contudo, ainda há muito trabalho a fazer até o conceito poder ser implementado. Como indicm os autores, é necessário mais investigação para otimizar os parâmetros da sinterização e as propriedades dos materiais. A equipa planeia também construir um protótipo e realizar testes laboratoriais, com o objetivo de refinar e escalar a tecnologia para uso na Lua.
ZAP // Universe Today
