Como os raios cósmicos podem ajudar a reconstruir a Ucrânia no pós-guerra

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Muões, formados por raios cósmicos, são muito melhores do que raio-X para revelar os segredos por detrás de estruturas na Terra — e mostram fissuras invisíveis e câmaras preenchidas por líquidos.

E se os muões, partículas energéticas formadas pelos raios cósmicos, ajudassem na avaliação dos danos após o fim da guerra na Ucrânia?

Esta é a proposta apresentada pela GScan, uma empresa da Estónia que trabalha com detetores que utilizam estas partículas, capazes de revelar fissuras e fraturas ocultas em estruturas como edifícios e pontes.

Os muões são gerados quando protões altamente energéticos, núcleos atómicos dos raios cósmicos e moléculas da atmosfera da Terra colidem. A sua “vida” é curta e intensa: existem por apenas 2 microssegundos, antes de decaírem em eletrões e antineutrinos.

No entanto, antes da sua “morte”, estas partículas deslocam-se à velocidade da luz — basta apenas 1 segundo para que cerca de 10 mil muões atinjam a superfície da Terra, penetrando até centenas de metros de profundidade.

Na década de 1970, investigadores realizaram uma experiência com detetores de muões para procurar câmaras ocultas numa pirâmide no Egito, mas demoraram mais 50 anos para refinar a tecnologia. A GScan é uma das empresas que conseguiu alguns avanços, com detetores que já foram utilizados em diferentes projetos.

“Não há atualmente outra tecnologia capaz de mostrar o que está dentro de um bloco de betão”, afirma Andi Hektor, cofundador da empresa, citado pela Space.

De acordo com Hektor, o sistema de raios X mais potente revela o que existe até 20 centímetros de profundidade; já os detectores de muões conseguem revelar o que está oculto a dezenas de metros. Além disso, estas partículas fornecem detalhes sobre o que existe nas estruturas, como fissuras invisíveis e câmaras preenchidas por líquidos.

Para isso, um sensor feito de uma fibra plástica especial deteta a passagem de milhares ou até milhões de muões à medida que se aproximam do objeto. Combinando várias camadas das lâminas de fibra, os investigadores conseguem reconstruir a trajetória dos muões ao atravessarem o material em diferentes locais.

Depois, outro detetor, posicionado no lado oposto da estrutura de betão, mede a alteração da trajetória dos muões, que acontece devido à dispersão provocada pelas irregularidades do material.

“Com base nessa informação, podemos construir uma compreensão de como a trajetória muda, em média, ao atravessar o objeto. Com isso, podemos tirar conclusões sobre o material e o estado da estrutura”, explicou o responsável.

Consideremos, por exemplo, uma ponte danificada. Neste caso, os detetores poderiam passar uma semana a recolher dados de uma única parte da estrutura. Neste momento, a GScan está a discutir com as autoridades ucranianas a possibilidade de testar a tecnologia na Ponte de Paton, uma estrutura de 1.543 metros construída em Kiev, na Ucrânia, há 70 anos.

“Eles obviamente têm preocupações diferentes neste momento”, observou Hektor, mas isto “é algo que podemos fazer quando as condições forem mais adequadas, quando começarem a reconstruir tudo”, concluiu.

As estimativas mais recentes do Banco Mundial apontam para um custo necessário de 5 mil milhões de dólares para reconstruir o país — um número que, desde que foi apresentado, já disparou.