Colocar a lua no micro-ondas pode ajudar nosso avanço no espaço

NASA

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Com o lançamento das missões Artemis da NASA e os crescentes esforços lunares de outros países, o retorno da humanidade à Lua parece próximo. Mas permanecer na Lua para sempre exigirá novas abordagens e tecnologias que ainda estão sendo desenvolvidas. Uma área de pesquisa se concentra nas especificidades da criação de uma base lunar, com um novo artigo analisando detalhadamente como podemos construir plataformas de pouso economicamente viáveis ​​para nossa espaçonave.

O estudo financiado pela NASA, intitulado "The Cost of Lunar Landing Pads with a Trade Study of Construction Methods", publicado recentemente na revista New Space, analisou os desafios da construção em condições em que a poeira lunar girava em alta velocidade durante lançamentos ou pousos, pois não há ar para desacelerar a pluma do foguete. Outra dificuldade de construir na Lua é conseguir materiais e equipamentos necessários até lá, dado o custo exorbitante de transporte.

O estudo, realizado pela empresa de defesa e fabricação espacial Cislune, juntamente com pesquisadores da Universidade da Flórida (UCF) e da Universidade Estadual do Arizona, concluiu que a maneira mais fácil e econômica de construir as plataformas de pouso lunares pode ser utilizando a sinterização - um método método que usa micro-ondas para derreter o solo, ao mesmo tempo em que envolve tecnologia de beneficiamento ou classificação.

Para chegar a essa abordagem, os pesquisadores estudaram quatro métodos de construção, debruçando-se sobre várias combinações de anéis de pouso internos e externos. Se o custo de transporte para a Lua ficar acima de US$ 100.000 por quilo (ou cerca de US$ 45.000 a libra), a sinterização é considerada o método mais barato. A economia aumentaria ainda mais se a tecnologia de beneficiamento desenvolvida pela UCF também fosse empregada, pois ela pode usar campos magnéticos para puxar os minerais mais passíveis de micro-ondas para a superfície, de acordo com o estudo. A beneficiação funciona utilizando o fato de que os cientistas da UCF descobriram que muitos dos minerais mais resistentes ao micro-ondas são os mais magnéticos. A classificação de partículas com base na "suscetibilidade magnética" pode melhorar a absorção de microondas em 70% a 80%, compartilhou o Dr. Philip Metzger, co-autor do trabalho de pesquisa e cientista planetário do Florida Space Institute da UCF, em um comunicado à imprensa.

O processo de construção envolveria ter rovers recolhendo o solo lunar, classificando-o usando campos magnéticos, depois colocando o solo de volta na superfície e derretendo-o com microondas.

A Interesting Engineering (IE) procurou o Dr. Metzger para obter mais detalhes sobre seu trabalho. A conversa a seguir foi levemente editada para clareza e fluxo.

Professor Metzger: Para a sinterização por micro-ondas, primeiro você precisa da capacidade de fazer a preparação do local, incluindo escavação e nivelamento da superfície. Em segundo lugar, você precisa de equipamentos de geração de energia para ter energia suficiente para o processo de micro-ondas. Você pode obter energia de sistemas solares ou nucleares entregues à Lua. Em terceiro lugar, para uma sinterização altamente eficiente, você precisa primeiro beneficiar o solo na superfície lunar, usando campos magnéticos para classificar os grãos de areia de acordo com o quão magnéticos eles são.

A classificação magnética do solo antes do micro-ondas é uma invenção patenteada que inovamos aqui na Universidade da Flórida Central. Ele pode reduzir as necessidades de energia em 70 a 80 por cento, o que é enorme. O dispositivo que faz esse processo precisaria pegar uma camada de solo, talvez de 20 cm de espessura, e passá-la sobre um grande ímã, de modo que os grãos do solo caíssem em caixas diferentes de acordo com sua suscetibilidade magnética. Em seguida, os grãos fluem de volta e são colocados em camadas na superfície lunar, com os grãos menos magnéticos descendo primeiro e os mais magnéticos indo para cima deles. Isso garante que a maior parte da energia de micro-ondas seja absorvida na camada superior que estamos tentando sinterizar.

Quarto, você provavelmente precisará rolar um dispositivo sobre o solo para compactá-lo mais, mas mais pesquisas são necessárias para ver se essa etapa é necessária. Quinto, você usa um dispositivo de microondas simples, que pode ser muito semelhante ao que você tem em sua cozinha, para direcionar as microondas para o solo até que derreta levemente. E é isso!