No final dos anos 50 e durante toda a década de 60 do século XX, a humanidade assistiu a um frente-a-frente entre russos e americanos na tentativa de mostrar qual era a nação com mais capacidade de chegar ao Espaço e conquistá-lo.
Os russos tomaram a dianteira, ao colocarem o primeiro satélite artificial em órbita (Sputnik-1), em 1957, o primeiro homem em órbita (Yuri Gagarini), em 1961, e ao completarem o primeiro passeio espacial (Alexei Leonov), em 1965.
Na Guerra Fria, perante os feitos dos russos, os norte-americanos não estavam de braços cruzados e corriam atrás do prejuízo com os programas Mercury e Apollo, tendo colocado também eles um astronauta em órbita (John Glenn - 1962) e um outro a realizar uma saída espacial (Edward H. White -1965), ainda que depois dos concorrentes russos.
Créditos: NASA/DR
Mas o feito maior seria colocar um homem na superfície lunar. “Nós escolhemos ir até à Lua”, disse J.F. Kennedy ao mundo, no estádio de universitário de Rice, Texas, ainda em setembro de 1962.
A 21 de julho de 1969, Neil Armstrong e Buzz Aldrin seriam os primeiros seres humanos a pisar o solo de um astro extraterrestre: a Lua.
Universitários estudam o pó lunar
Um dos problemas com os quais os projetos exploratórios lunares se debatem é o fino e cristalizado pó que se encontra à superfície lunar. Uma questão delicada que os astronautas norte-americanos tiveram de enfrentar e que colocava em risco os homens de branco, mesmo com um fato espacial com 14 camadas de tecido especial.
Uma importante razão entre outras que levaram os norte-americanos a pôr de parte mais alunagens, ao longo das últimas décadas.
Com a nova corrida em curso - a Marte -, a Lua voltou a fazer parte da equação. Por isso, a agência espacial norte-americana pediu a estudantes universitários de todo o país que ajudassem a resolver o incómodo problema da poeira lunar, para poder voltar à exploração humana sustentável do satélite natural.
Na Lua, o pó é tão abrasivo que consumiu várias camadas das botas dos fatos espaciais e destruiu os vedantes a vácuo das caixas de amostras utilizados pelos astronautas das missões Apollo. Uma poeira fina, muitas vezes microscópica, mas que na verdade atua como agulhas de vidro.Este desafio insere-se no programa (BIG - Breakthrough, Innovative, and Game-changing Idea Challenge e no projeto Space Grant, ao abrigo dos quais a NASA ofereceu quase um milhão de dólares a sete equipas universitárias para desenvolver soluções inovadoras que permitam minimizar ou resolver o problema.
Niki Werkheiser, diretora tecnológica da Missão de Tecnologia Espacial (STMD) da NASA, refere que “este desafio é uma oportunidade empolgante tanto para estudantes universitários como para a agência espacial".
"A poeira lunar afeta tudo o que fazemos na Lua. Por isso precisamos de muitas estratégias para reduzir ou prevenir efeitos abrasivos. Esses conceitos inovadores vindos dos estudantes podem ajudar a resolver alguns dos problemas mais urgentes que a poeira lunar coloca à NASA".
Créditos: NASA/DR
A agencia espacial norte-americana quer que as equipas selecionadas desenvolvam métodos e tecnologias que mitiguem os problemas da poeira ativa, como por exemplo sistemas de filtragem de ar e conceitos passivos, como áreas de trabalho e zonas de alunagem livres de poeiras.
Os valores dos prémios variam e são baseados no protótipo proposto e no orçamento de cada equipa. Os premiados com verbas para a implementação da pesquisa para este ano do BIG Idea Challenge são:
. Universidade de Brown, em Providence, com a Rhode Island School of Design
Projeto: Solução eletrostática em tufos para o dilema de adesão dos rególitos lunares (pó lunar).
Este sistema pretende fornecer camadas sistemáticas de proteção nos pontos mais vulneráveis dos fatos espaciais através da implementação de fibras de repulsão em camadas eletrostaticamente carregadas e fibras de captura de rególito, onde o desgaste pode ocorrer com maior frequência.
. Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena
Projeto: Escudo Protetor Eletrodinâmico Orientável e Modular para Habitat.
Este projeto consite numa coleção de painéis incorporados com um sistema de proteção eletrodinâmica contra poeira para minimizar a entrada de poeira lunar em espaços habitáveis.
. Escola de Minas do Colorado em Golden
Projeto: Plataforma de pouso/ lançamento lunar no local.
O sistema proposto consiste em duas partes: criação de uma superfície reforçada com ligante-regolito na área de distribuição do bocal de polímero (saída de chama dos propulsores), e a plataforma de alunagem/ lançamento, com uma barreira feita com um tecido de fibra de carbono que está ancorada na superfície. A equipa irá colaborar com ICON, Masten Space Systems e Adherent Technologies Inc.
. Instituto de Tecnologia da Geórgia em Atlanta
Projeto: Escova Híbrida de Mitigação de Poeira Utilizando Tecnologias EDS e UV.
A ideia é criar uma escova híbrida que utiliza proteção eletrodinâmica contra as poeiras e a utilização de tecnologia ultravioleta para remover o rególito lunar dos fatos espaciais e outras superfícies aplicáveis. Os fios da escova contêm elétrodos carregados estaticamente, atraindo desta forma as partículas de regolito lunar de forma a eliminar as partículas de poeira nos fatos. As partículas de regolito restantes, não carregadas, são expostas a emissores ultravioleta que permitem a restante remoção das poeiras.
. Universidade de Ciência e Tecnologia de Missouri , em Rolla
Projeto: Remoção ultrassónica de contaminantes por vibração de células solares.
Consiste na utilização de um sistema que vai projectar nos objectos contaminados por rególito lunar, por meio de vibração ultra-sónica, células solares de forma a maximizar a aceleração dos elementos contaminantes nas superfícies, colocando de forma ideal elementos de titanato de zirconato de chumbo em um substrato de bronze fosforoso que suporta as células solares. O método também usa tratamentos de superfície sol-gel para reduzir as forças de Van der Waals.
. Universidade da Flórida Central em Orlando
Projeto: Sobreposição eletrostática atenuante da poeira lunar sobre microtexturas.
Uma solução de engenharia inspirada em bio-materiais que inclui a construção de uma microestrutura de superfície semelhante a um cabelo, que imita polinizadores para diminuir a forte interação entre a poeira e o exterior dos fatos espaciais. A equipa, em colaboração com a Morphotonics, fará tecidos condutores que dissipam as cargas da poeira lunar e usam um design baseado em ‘origami’ para melhorar a longevidade do material.
. Washington State University em Pullman
Projeto: Leidenfrost Dusting como uma nova ferramenta para mitigação de poeira.
O efeito Liedenfrost (fenómeno que se cria quando uma gota de água cai sobre uma panela suficientemente quente, normalmente observado quando se cozinha, em que a temperatura está acima do ponto de Leidenfrost e o vapor de água que se forma entre a panela e a água mantém a gota em suspensão, não havendo contato direto entre a água e a panela) usa a evaporação de gotículas de líquido criogénico para levantar, transportar e não deixar assentar a poeira lunar em materiais como os fatos dos astronautas.
Uma barreira de pulverização criogénica, que utiliza os fluidos presentes e sem recurso a energia auxiliar, que removerá e recolhe a poeira no ponto mais baixo, pressurizando-a depois para dentro de uma câmara de descompressão.
Os subsídios serão usados para desenvolver e testar estas tecnologias em ambientes simulados ao longo dos próximos dez meses.
As equipas vão ter de apresentar os resultados das pesquisa e desenvolvimento num painel da NASA e especialistas no assunto, em novembro deste ano.
“Este desafio é uma ótima maneira de lançar uma rede muito ampla de soluções para um problema generalizado que afeta a exploração lunar”, refere Rajiv Doreswamy, gestor interino do Space Grant no Office of STEM Engagement.
Créditos: NASA/DR
O BIG Idea Challenge é administrado pelo National Institute of Aerospace e também um dos vários desafios dos alunos da Artemis.O pó que tem travado a exploração
Entre as muitas razões na base da suspensão da exploração lunar, o pó que existe na superfície da Lua é sem dúvida um dos problemas que as agências espaciais têm de resolver, se quiserem instalar lá habitats humanos.
Este fino e perigoso pó (rególito lunar) contém silicato, um material que se encontra junto de terrenos com atividade vulcânica. Durante a formação, a Lua teve também uma formação geológica baseada em atividade térmico-vulcânica, mas que com o tempo arrefeceu e tornou-se no que hoje existe.
Créditos: NASA/DR
O pó composto por silicato não existe só na Lua. Exemplo disso são as doenças respiratórias que muitos mineiros apresentam e que correspondem a problemas inflamatórios pulmunares com cicatrizes causadas pela inalação deste composto.
Na Lua, o pó é tão abrasivo que consumiu várias camadas das botas dos fatos espaciais e destruiu os vedantes a vácuo das caixas de amostras utilizados pelos astronautas das missões Apollo.
Inspeção microscópica da poeira nas fibras dos fatos espaciais lunares. Crédito: NASA/TP-2009-214786, Christoffersen et al.
Quando os astronautas da Apollo 17 - a última missão tripulada norte-americana que foi até à Lua, em 1972 - voltaram à Terra, todos apresentaram sintomas respiratórios.
Após análise dos materiais e dos astronautas, os médicos verificaram a existência de uma fina poeira que se agarrava a tudo e fazia com que as gargantas dos 12 homens que caminharam na Lua estivessem irritadas e os olhos lacrimejassem. Sintomas que acabariam por evoluir para espirros e a congestão nasal.
Um deles, Harrisson Schimitt, chamou a esta condição de “febre do feno lunar”, referindo-se a uma espécie de rinite alérgica geralmente causada por grãos pólen. Desde então, paira a questão de se perceber se o solo lunar seria tóxico para os seres humanos, o que dificultaria qualquer tentativa de colonização.
Créditos: NASA/DR
A baixa gravidade da Lua, um sexto da existente na Terra, permite que pequenas partículas permaneçam suspensas por mais tempo e penetrem mais profundamente nos pulmões.
Na Terra, as partículas finas, existentes no ar e no solo, tendem a ser suavizadas ao longo de anos pela erosão do vento e água, mas a poeira lunar, sem estes elementos físicos, não é redonda mas sim pontiaguda. Além disso, a Lua não tem atmosfera e é constantemente bombardeada pela radiação do Sol, com que faz com que o solo se torne eletrostaticamente carregado.
Estas cargas podem ser tão fortes que a poeira levita acima da superfície lunar, tornando ainda mais provável que ela entre no equipamento e nos pulmões dos astronautas.