Poeira, um travão ao regresso de humanos à Lua

A pergunta pode ter várias respostas. Entre as quais, aquela que comporta um argumento financeiro - os muitos milhões de dólares envolvidos numa missão deste tipo. Mas também têm sido invocados o desinteresse científico pelo astro ou o fim da corrida espacial que nos anos de 1960 foi protagonizada por norte-americanos e russos. "Um pequeno passo para o Homem. Um salto gigantesco para a humanidade". As históricas palavras Neil Armstrong pareciam profetizar o problema do pó lunar, em 1969. Falta agora um pequeno passo para o resolver e avançar na exploração espacial.

Há, todavia, uma resposta pouco explorada.

Sabia que a superfície lunar, é composta na sua maioria por rochas e poeira?

Trata-se da poeira cinzenta, com origem na decomposição rochosa do solo lunar, que ao longo dos séculos se acumulou na superfície do satélite natural e que, por ação do tempo, da radiação, da falta de humidade e fraca gravidade se tornou um elemento muito fino e afiado.

Segundo os cientistas da NASA, os astronautas que passaram pela Lua traziam nos fatos esse composto: um pó muito fino que se entranhava no equipamento e que com o tempo se tornava incómodo e desgastava os próprios tecidos, bem como as botas em contacto direto com o solo.


Crédito: NASA

Uma rutura nos fatos dos astronautas significaria a morte, por causa da ausência de oxigénio.

Quem já foi a um dos vários museus espaciais dos Estados Unidos certamente não perdeu a oportunidade de ver um verdadeiro fato lunar, usado numa das missões Apollo. Fatos que se apresentam sujos, empoeirados, e que mostram o quão desafiador é o ambiente lunar.


Crédito: NASA

Entre os anos de 1960 e 1970, 12 astronautas norte-americanos fizeram esta viagem e trabalharam até 27 horas na superfície lunar.


Poeira lunar, problema por resolver
Agora, quase 48 anos depois do primeiro passeio lunar feito por Neil Armstrong, a 20 de julho de 1969, os engenheiros ainda estão a tentar descobrir como resolver os problemas associados à poeira.
Larry Taylor, diretor do Instituto de Geociências Planetárias da Universidade do Tennessee, comentou, já em 2008, que "a maior questão que os astronautas das missões Apollo apontaram foi poeira, poeira, poeira". Um pó tão fino que o endureceu as articulações dos fatos e desgastou camadas de material resistente das botas do astronauta David Scott, na missão Apollo 15.
Entre os vários investigadores está uma estudante do Departamento de Física da Universidade de Dakota do Norte, que também trabalha no desenvolvimento do veículo espacial comercial CST-100 com a Boeing, e que conseguiu - através de novas tecnologias baseadas em magnetismo - a não aderência, em grande parte, deste material poroso.

Kavya K. Manyapu explica, na investigação recentemente divulgada pela ata astronáutica, da Science Direct online, que "a poeira lunar coloca imensos desafios. Não há atmosfera na Lua para criar erosão, razão pela qual a poeira é muito afiada e irregular, o que leva à abrasão dos materiais de que os fatos são compostos".



A estudante de Física diz que "são os raios ultravioleta e os ventos solares que tornam esta poeira afiada pegajosa, assim que adere à eletrostática dos fatos (bem como a todo o outro equipamento utilizado). Este pó aumenta a carga térmica dos fatos espaciais devido à elevada absorção de radiação solar".


Fatos pesados e pouco maleáveis
Os fatos usados pelos astronautas norte-americanos durante as várias viagens à Lua não eram propriamente peças leves.

De acordo com a NASA, o fato espacial de Neil Armstrong, o primeiro ser humano a pisar a Lua, foi construído a partir de uma combinação de 12 materiais sintéticos, dispostos em 21 camadas e com um peso aproximado de 85 quilos. Serviu como proteção contra o ambiente lunar durante 21 horas e 36 minutos.

Estes materiais têm uma "esperança de vida" de aproximadamente 50 anos e atualmente estão em processo inevitável da degradação.

Confrontados com os problemas do pó lunar, os cientistas da NASA construíram, à época, outros fatos espaciais. O fato de David Scott, comandante da missão Apollo 15, teria de ser melhor e mais resistente do que os primeiros.

Agora conhecedores das poeiras lunares, os cientistas responsáveis por estes fatos especiais, com a marca da International LaTeX Corporation e a designação a-7LB, desenvolveram 26 camadas de materiais projetados para proteger os astronautas das temperaturas extremas do vácuo no espaço.


O fato do Astronauta David Scott, na missão Apollo 15, apresentava claros sinais de degradação (crédito: NASA).

Quando combinados com o sistema de suporte de vida portátil e outros componentes que faziam parte da unidade de mobilidade extraveicular, o peso na Terra aproximava-se dos 85 quilos.

Mas este novo adaptado fato, que foi usado durante 67 horas na superfície lunar, apresentava vários pontos de desgaste.
Proteção eletromagnética
Perante tal dilema, Kavya K. Manyapu pensou numa solução dois em um, em que o conceito apresentado inclui um componente ativo e um componente passivo. Se uma viagem tripulada Terra-Lua-Terra demora em média uma semana, já para Marte vai ser preciso, em média, cerca de um ano, entre ida e regresso.

A parte passiva é composta por um tecido com revestimento adaptado de uma invenção da NASA para superfícies de radiação térmica.

A parte ativa é um escudo de poeira eletrodinâmica originalmente desenvolvido na NASA para trabalhar em superfícies mais rígidas, como os painéis solares.

Tendo em vista adaptá-lo aos fatos espaciais, o escudo foi alterado para usar elétrodos de nanotubos de carbono flexíveis para ejetar e remover a poeira dos fatos.
Testes mostram 85% de não aderência
Têm sido realizados vários testes em pedaços da camada exterior de um fato espacial. Em condições laboratoriais, o sistema consegue repelir mais de 85 por cento do pó lunar simulado.

O próximo passo será provar que este conceito funciona em porções maiores num fato completo, diz Manyapu.


Solo marciano igual ao da Lua?
Sabe-se que há um problema com a poeira lunar, mas será que em Marte os astronautas vão encontrar dificuldades análogas? Uma missão a Marte comporta mais riscos do que uma viagem à Lua.

Se uma viagem tripulada Terra-Lua-Terra demora em média uma semana, já para Marte vai ser preciso cerca de um ano, entre ida e regresso.

Se o solo marciano apresentar as mesmas características da Lua, os astronautas precisariam de um vasto guarda-roupa, ou de um equipamento previamente preparado para essa eventualidade.

A NASA ainda espera para enviar seres humanos a Marte. Todo o plano foi já criticado por não estar a ser colocado dinheiro suficiente no projeto, tal como a promessa da realização do voo tripulado no tempo previsto, em meados de 2030.


Representação artística de astronautas em solo marciano (créditos: NASA).

Ainda assim, a agência tem enviado várias missões robóticas ao Planeta Vermelho, examinando as condições de superfície marciana para possíveis missões tripuladas.

"À medida que exploramos o nosso Sistema Solar, vamos precisar de um fato espacial que sobreviva e resista aos diferentes ambientes espaciais e planetários empoeirados, durante um período longo de exposição a esses ambientes adversos", referiu Manyapu.

A estudante do Departamento de Física na Universidade de Dakota do Norte explica que ainda estão a investigar que tipo de poeira existe em Marte.

"Logisticamente é caro criar vários fatos e equipamentos para substituir os itens danificados pela poeira. Para que possamos melhorar as operações, o melhor é criar e chegar com uma única solução para o problema da poeira, na construção de um modelo único, resistente e eficaz. Sendo, para já, a criação do fato com soluções repelentes ao pó a melhor solução até agora encontrada”, sublinhou Kavya Manyapu.