NASA Está Desenvolvendo Um Laser Para Esclarecer de Vez Se Há Água ou Não na Lua
Olá
leitores e leitoras do BS!
Segue abaixo uma interessante notícia postada ontem (25/08), no site ‘Inovação Tecnológica’, destacando que a NASA está desenvolvendo um ‘Laser’
específico para esclarecer de vez se há ou não água na Lua.
Pois é amigos, mais uma na NASA que é
incansável, sensacional.
Brazilian Space
ESPAÇO
NASA Desenvolve Laser Para Esclarecer de Vez Se Há Água na Lua
Redação do Site Inovação Tecnológica
25/08/2022
[Imagem: NASA/Michael Giunto]
Água ou não água?
A NASA vem insistindo há anos na existência
de água na Lua, mas sem chegar nem próximo a um consenso científico.
De fato, a esperança de encontrar gelo de água nas profundezas das crateras
escuras do Pólo Sul da Lua só não é maior do que o ceticismo quanto
à interpretação das moléculas hidroxila
identificadas na Lua como água.
Acontece que a maior parte das tecnologias disponíveis não consegue
distinguir entre água, íons de hidrogênio livres e hidroxila, uma vez que os
sensores atuais não podem distinguir entre os diferentes voláteis.
Para tentar superar isso, a agência espacial norte-americana agora está
propondo o uso de um laser terahertz, que é capaz de
penetrar materiais opacos para outros tipos de luz. E que é capaz também de
identificar moléculas de água de forma inequívoca.
A radiação terahertz, ou raios T é promissora para um
sem-número de aplicações porque pode penetrar nos materiais de forma não
destrutiva - ao contrário dos raios X, a radiação terahertz é não-ionizante.
Espectrômetros
Para revelar as propriedades químicas da matéria, são usados aparelhos
chamados espectrômetros, que detectam espectros ou comprimentos de onda da luz
refletida na matéria. Tipicamente, um laser é usado para energizar um elétron
na camada externa de um átomo, que então emite um único fóton à medida que faz
a transição ou retorna ao seu nível de energia de repouso. Diferentes átomos
produzem diferentes frequências de luz com base na quantidade fixa de energia
necessária para energizar o elétron, devolvendo assim uma "assinatura"
que identifica o material.
A maioria dos espectrômetros tende a operar em amplas seções do espectro,
mas compostos contendo hidrogênio, como a água, emitem fótons na faixa de
frequência terahertz, entre 2 e 10 trilhões de ciclos por segundo, o que a
coloca entre as microondas e o infravermelho. No entanto, os lasers não operam
bem nessa porção específica do espectro entre o infravermelho e as microondas,
um fenômeno conhecido como "hiato terahertz".
É aí que entra o laser terahertz, que está sendo aprimorado pela equipe
do professor Berhanu Bulcha, do Centro de Voos Espaciais Goddard, da NASA.
"Este laser nos permite abrir uma nova janela para estudar esse
espectro de frequência," disse ele. "Outras missões encontraram
hidratação na Lua, mas isso pode indicar hidroxila ou água. Se é água, de onde
veio? É nativa da formação da Lua ou chegou mais tarde por impactos de cometas?
Precisamos responder a essas perguntas porque a água é fundamental para a
sobrevivência e pode ser usada para produzir combustível para futuras
explorações."
[Imagem: HZDR/Juniks]
As pesquisas têm avançado rapidamente, e agora um laser terahertz de pleno direito já está a
um passo de se tornar realidade. |
Proxy de laser terahertz
Como não
existem ainda lasers terahertz de pleno direito - menos ainda adequados para
serem enviados ao espaço - o professor Bulcha está usando uma
"aproximação" da tecnologia, que já é usada há vários anos em
telescópios terrestres. "O problema com a tecnologia laser atual é que
nenhum material tem as propriedades certas para produzir uma onda
terahertz," justificou ele.
Operando como
um "microscópio" para diferenças sutis dentro de uma largura de
banda, o novo equipamento, chamado espectrômetro heteródino, combina uma fonte
de laser local com a luz recebida de volta do objeto. Medindo a diferença entre
a fonte de laser e o comprimento de onda combinado obtém-se leituras precisas entre
as sub-larguras de banda do espectro - o termo heteródino descreve justamente
esse processo de superpor uma onda portadora recebida a uma outra, gerada
localmente, de frequência um pouco diferente, produzindo-se um fenômeno de
batimento.
Como essa técnica
gera um feixe que se espalha em um ângulo grande, a equipe integrou o laser em
um guia de ondas com uma antena óptica minúscula para focalizar o feixe. E essa
capacidade de focalização permite "olhar microscopicamente" para o
espectro, obtendo informações da faixa terahertz.
A unidade
integrada de laser e guia de onda, menor que uma moeda, reduz essa dissipação
em até 50%. Essa miniaturização viabiliza a instalação do equipamento até mesmo
em um cubesat, um pequeno satélite que poderia ser levado pelas futuras missões
Artemis. A equipe trabalha agora para preparar seu espectrômetro heteródino
para que ele seja levado ao espaço.
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