A projeção espacial da China continua a ser desenvolvida com vista à rápida exploração. Um dos problemas, porém, é o recurso energético necessário para o funcionamento dos equipamentos atuais e futuros. Neste sentido, Pequim está a desenvolver a capacidade de utilização de transmissão de energia a laser sem fio (LWPT) como solução inovadora para abastecer equipamento em solo lunar.
Tecnologia que pode fornecer energia a sondas e equipamentos durante as longas noites lunares, de 14 dias, período em que as temperaturas caem para até -200° Celsius. Isto além de apoiar operações em crateras permanentemente sombreadas que podem conter água congelada, sendo este um recurso valioso para o futuro na exploração espacial e instalação de recurso humanos no satélite natural terrestre.
Para já, os investigadores estão a avaliar a viabilidade do uso deste tipo de transmissão de energia, através de orbitadores lunares. E recomendam o desenvolvimento de tecnologias-chave, seguindo-se testes em órbita.
O funcionamento do sistema LWPT baseia-se na transmissão de energia de satélites em órbita para recetores na superfície lunar, convertendo luz em eletricidade. Esta abordagem oferece uma alternativa aos limitados sistemas de radioisótopos e aos reatores nucleares, que são ideais para bases maiores, mas trazem preocupações de segurança e complexidade operacional.
Imagem do rover chinês Yutu-2, fotografado pelo módulo de alunagem da missão Chang'e-4, janeiro de 2019. Crédito: China Lunar Exploration Program/China National Space Administration.
Investigadores da China Academy of Space Technology (CAST) publicaram um estudo no Journal of Deep Space Exploration (outubro de 2024), destacando a viabilidade do LWPT.
Identificaram também os desafios que esta tecnologia pode acarretar, como eficiência energética, alcance de transmissão e precisão de sistemas de laser,que impedem a utilização eficaz do LWPT, por isso recomendam avanços tecnológicos e testes em órbita para validar a aplicação prática.
O LWPT é visto já como uma solução para alguns dos desafios energéticos enfrentados durante a exploração lunar, oferecendo flexibilidade e escalabilidade em condições de vácuo, de acordo com um artigo publicado no Journal of Deep Space Exploration.
Apoio ao Projeto ILRS e a Exploração Lunar da China
A tecnologia LWPT será crucial para a implementação da Estação Internacional de Investigação Lunar (ILRS), que a China pretende construir na década de 2030.
Já agendadas para começar a testar esta tecnologia estão as missões Chang’e-7 e Chang’e-8, em 2026 e 2028, com destino programado para o Pólo Sul lunar, onde esperam encontrar gelo em crateras sombreadas. A capacidade de fornecer energia confiável será essencial para o desenvolvimento sustentável destas iniciativas.
Além disso, a China também investiga energia solar baseada no espaço, prevendo a geração de eletricidade em órbita geoestacionária, com intuito da enviar para a Terra, com testes programados a partir da estação espacial Tiangong.
Lixo espacial no Espaço Cislunar. Um Novo Desafio
Com o aumento da atividade lunar, surge outra preocupação: o acumular de lixo espacial em órbitas cislunares e ao redor da Lua; um problema que já se verifica em torno do globo terrestre e que aos poucos vai ocupando outros espaços em torno da órbita lunar e da própria Lua.
E como não existe um mecanismo de limpeza natural, como a atração que a atmosfera da Terra induz em destroços em órbita, os fragmentos deixados pelas missões vão a ficar a pairar no espaço, sem controlo, presos na gravidade lunar, representando riscos para futuras missões.
Quem levanta o alerta dos detritos cislunares são os investigadores Arly Black e Carolin Frueh da Purdue University em West Lafayette, Indiana.
A equipa identificou uma série de problemas na pesquisa realizada, tendo publicado recentemente os resultados no Advances in Space Research , o periódico do Committee on Space Research.
“Dado o renovado interesse pela exploração lunar, espera-se que a população cislunar aumente significativamente nos próximos anos”, afirmou Black. “E se aprendemos alguma coisa com a análise da fragmentação próxima à Terra, não podemos esperar que uma capacidade (igualmente) crítica seja alcançada para depois abordar as questões em torno dos detritos”.
Investigadores alertam para a necessidade de ferramentas que monitorem e caracterizem esses detritos, pois os fragmentos podem viajar entre a Terra e a Lua, ameaçando satélites e veículos de exploração espacial.
“Alguns fragmentos vão continuar a viajar e cruzar a região entre a Terra e a Lua, sendo um perigo para as missões espaciais ativas naquela região”, observou Frueh. "Até mesmo os escombros que deixam o sistema Terra-Lua na direção do Sol podem retornar, décadas depois", salienta.
O novo estudo aborda o Problema Circular Restrito de Três Corpos (CR3BP) e o problema de povoar o espaço cislunar com fragmentos de detritos. Crédito: Clark/Frueh/Purdue University
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