Parece ficção científica, mas construir uma torre enorme com vários quilômetros de altura na superfície lunar pode ser a melhor maneira de aproveitar a energia solar para exploração lunar de longo prazo. Essas torres elevariam os painéis solares acima da obstrução de características geológicas na superfície lunar, e expandir a área de superfície disponível para geração de energia.

Uma futura base lunar bem-sucedida de qualquer tamanho exigirá dois recursos principais:água e energia. Desde que evidências de gelo de água congelada foram descobertas nas profundezas de crateras permanentemente sombreadas perto do Pólo Sul da lua, a região polar se tornou o principal alvo da NASA para futuros pousos na lua. A água pode ser usada para beber, claro, e plantas em crescimento, mas também como combustível de foguete ou separado em nível molecular para produzir oxigênio respirável. Mas, embora a água da lua seja encontrada nas profundezas das bacias da cratera, a geração de energia provavelmente virá de cima, acima das bordas da cratera, onde 'picos de luz eterna' são conhecidos por existir. Esses picos quase nunca experimentam sombra, e seriam os locais ideais para colocar células solares para alimentar as atividades de extração de água na lua.

Os 'picos de luz eterna' são pequenos, Contudo, e para aproveitá-los ao máximo, pode fazer sentido construí-los verticalmente - aumentando drasticamente a área de superfície utilizável para geração de energia solar desobstruída.

Embora muitas décadas se passem antes que qualquer construção desse tipo seja tentada a sério, pesquisadores da Universidade de Harvard já começaram a trabalhar nas possibilidades e limitações de tal projeto. Eles lançaram um artigo de pré-impressão sobre o ArXiv no final de fevereiro, que explora a física e a ciência dos materiais que governariam a construção dessas enormes torres lunares.

Na terra, o edifício mais alto já construído, o Burj Khalifa, tem 828 metros de altura. Na Lua, é possível construir muito mais alto do que isso porque o ambiente lunar oferece três vantagens significativas.

Primeiro, a gravidade da lua é apenas 1/6 da da Terra, o que significa que os edifícios podem suportar seu próprio peso em alturas muito maiores. Segundo, o ambiente lunar carece de atmosfera, o que significa que os construtores na lua não terão que contabilizar a pressão dos ventos fortes como fazem na Terra. E finalmente, o ambiente sísmico silencioso da lua significa que os construtores de torres lunares não terão que se preocupar com os efeitos dos terremotos - ou melhor, moonquakes.

Levando esses parâmetros em consideração, os pesquisadores foram capazes de calcular que uma espessura mínima de parede de 20 cm é necessária para construir com segurança uma torre de concreto com vários quilômetros de altura. É possível construir mais alto, mas o custo e a quantidade de concreto necessários aumentam dramaticamente além de dois quilômetros.

Os pesquisadores escolheram o concreto como material de construção porque ele pode ser feito de solo lunar (regolito) com bastante facilidade. O custo de transporte de vigas de aço da Terra seria proibitivo, portanto, ser capaz de construir as torres com recursos lunares é essencial. Os pesquisadores também mediram a deformação compressiva do peso do concreto, bem como sua resistência à flambagem, para determinar a altura em que tal estrutura pode ser construída.

Embora torres de até 17 km possam teoricamente ser possíveis, a equipe concluiu que "a massa e o volume do regolito que precisa ser processado em concreto em um tempo razoável provavelmente será o fator limitante por algum tempo. Se exigirmos um tempo de construção de um ano, então, uma torre de 2 km teria que processar 11 mt / dia. Uma torre de 1 km exigiria taxas 80% mais baixas. Estes parecem números plausíveis para uma ou duas décadas a partir de agora. "

Portanto, enormes arranha-céus lunares não são apenas possíveis, mas pode ser apenas a solução mais prática para geração de energia na lua a longo prazo. O dia em que um edifício lunar ultrapassar a altura do Burj Khalifa ainda está muito longe, mas com o programa Artemis planejando retornar à lua nesta década, as bases de tal projeto podem ser lançadas em um futuro não muito distante.