Novo Material Recentemente Descoberto Pode Ajudar a NASA a Derreter Rochas Lunares e Aproveitar Recursos da Lua

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No dia de ontem (22/05), o portal da NASA noticiou que um novo material recentemente descoberto pode ajudar a NASA a derreter rochas lunares e aproveitar recursos da Lua.

 

Crédito: NASA/Jef Janis

Os pesquisadores Dr. Kevin Yu, à esquerda, e Dr. Jamesa Stokes preparam-se para remover de um forno uma amostra de um novo material que descobriram dentro de um laboratório no Centro de Pesquisa Glenn da NASA, em Cleveland, em outubro de 2024. O resfriamento rápido, ou a redução da temperatura da amostra o mais rapidamente possível, ajuda a garantir que não ocorram mais reações enquanto a amostra esfria, permitindo que os cientistas se concentrem em estudar como ela se comporta em altas temperaturas.

 

De acordo com a nota do portal, um material recentemente descoberto e testado no Centro de Pesquisa Glenn da NASA, em Cleveland, pode ajudar astronautas a levar menos peso em futuras missões à Lua. A NASA está pesquisando maneiras de exploradores “viverem dos recursos locais”, aproveitando recursos lunares, incluindo derreter rochas da Lua para extrair metais destinados à construção de infraestrutura e oxigênio para combustível e suporte à vida.

 

Como parte de uma bolsa de pós-graduação por meio do Programa Space Technology Graduate Research Opportunities da agência, o Dr. Kevin Yu, que atualmente trabalha como tecnólogo no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, no sul da Califórnia, uniu-se à Dra. Jamesa Stokes, engenheira de pesquisa em materiais da NASA Glenn, para estudar como diversas substâncias interagiam com poeira lunar liquefeita.

 

“Você poderia chamar isso de lava, porque basicamente são rochas trituradas e depois derretidas. É algo muito corrosivo, e rapidamente corrói muitos materiais refratários, ou resistentes ao calor, comumente utilizados.

 

Dr. Kevin Yu

Tecnólogo no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA"

 

Cerca de seis meses após o início da pesquisa, Stokes e Yu perceberam que haviam encontrado algo promissor e totalmente novo. Depois de combinar poeira lunar simulada com um composto chamado óxido de escândio e tratar a mistura termicamente em um forno incandescente, descobriram que um material desconhecido havia se formado. Os pesquisadores verificaram e revisaram seus resultados diversas vezes, mas o material não correspondia a nenhuma das mais de 1 milhão de substâncias presentes em seu banco de dados de análise por raios X.

 

Crédito: NASA/Jef Janis

Uma amostra do novo material descoberto pelos pesquisadores no Centro de Pesquisa Glenn da NASA, em Cleveland, encontra-se dentro de um cadinho de platina, ou recipiente resistente ao calor, após ser removida de um forno de alta temperatura. Atrás do recipiente prateado há uma cúpula que protege a amostra durante o manuseio.

 

Nada sobre o material havia sido estudado anteriormente, então a equipe começou do zero, medindo a composição química da substância. Para produzir pequenas amostras isoladas e continuar testando como ela reagia à poeira lunar derretida, eles utilizaram equipamentos especiais de moagem e mistura em seu laboratório para triturar cerca de oito componentes básicos de óxidos em álcool etílico antes de aquecer a mistura a mais de 1.600 graus Celsius dentro do forno.

 

“Na verdade, é um pó com aparência muito interessante; ele entra rosa, quase como leite de morango”, disse Yu. “Ele possui um indicador de cor embutido, então, quando o processo termina, passa para uma cor bege clara ou castanha, e é assim que você sabe que a reação ocorreu da forma desejada.”

 

Crédito: NASA/Jef Janis

O pó rosa mostrado à extrema direita é usado para produzir o novo material descoberto pelos pesquisadores no Centro de Pesquisa Glenn da NASA, em Cleveland. Os outros pós à esquerda são dois tipos de solo lunar simulado usados para representar tanto a poeira das regiões mais claras da superfície lunar (conhecidas como terras altas lunares) quanto das regiões mais escuras (conhecidas como mares lunares).

 

Após analisar os resultados, a equipe constatou que a nova substância não é corroída rapidamente pela poeira lunar derretida e consegue suportar as altas temperaturas necessárias para fundi-la — até seis vezes mais quentes do que o forno da sua cozinha. Embora seja produzida com óxido de escândio, que pode ser caro, ela custa muito menos do que metais preciosos, como a platina, normalmente utilizados nesses processos de alta temperatura.

 

As descobertas dos pesquisadores podem ajudar a influenciar os projetos da NASA para uma futura tecnologia destinada à extração de recursos das rochas lunares, e o novo material poderia ser usado na fabricação de tubos ou reservatórios para conter a poeira derretida dentro dessa possível tecnologia.

 

As características do novo material também podem se mostrar ideais para a produção de revestimentos protetores de peças internas de motores a jato, que podem atingir temperaturas igualmente extremas. Os pesquisadores descobriram que ele é mais leve, menos denso e melhor no isolamento térmico do que os materiais de revestimento mais avançados atualmente disponíveis.

 

Crédito: NASA/Jef Janis

Os pesquisadores Dra. Jamesa Stokes, à esquerda, e Dr. Kevin Yu posam para um retrato dentro de um laboratório no Centro de Pesquisa Glenn da NASA, em Cleveland, em outubro de 2024.

 

Embora Yu e Stokes já tenham concluído seus testes iniciais, esperam aperfeiçoar o material no futuro para purificá-lo e torná-lo ainda mais acessível de produzir. A pesquisa em materiais será fundamental para explorar os ambientes hostis da Lua e além dela.

 

“Você pode ter a melhor ideia do mundo para uma estrutura ou veículo, mas, se não tiver os materiais com as propriedades adequadas para transformar sua visão em realidade, ela não terá sucesso, não importa quão bem o projeto tenha sido elaborado.

 

Dra. Jamesa Stokes

Engenheira de Pesquisa em Materiais na NASA Glenn"

 

O estudo de novos materiais também impulsiona o trabalho da NASA na Terra.

 

“Acho que tentar expandir os limites do que é possível com materiais também proporciona muitos avanços do lado terrestre. Ter uma compreensão melhor dos materiais para todos os tipos de aplicações é o que me anima a levantar da cama para trabalhar todas as manhãs”, disse Yu. “É por isso que eu amo a missão da NASA; ela é para o benefício de todos.”

 

Esta pesquisa em materiais é apoiada pela Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da NASA e pela Diretoria de Missões de Pesquisa Aeronáutica da NASA.

 

Brazilian Space

 

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