Um rover lunar que pode analisar amostras in situ e uma instalação em toda a Europa para armazenar amostras extraterrestres ajudarão a proteger as amostras lunares de contaminação e aumentar sua usabilidade em experimentos científicos.

Em 1969, a missão Apollo 12 recuperou uma câmera que havia sido deixada na lua por uma nave espacial anterior. Quando foi analisado, cientistas descobriram algumas bactérias - Streptococcus mitis - que são encontrados em humanos. Embora a origem da bactéria tenha sido calorosamente debatida, o incidente destacou o problema de contaminação cruzada - algo que poderia invalidar a análise de qualquer amostra trazida de futuras missões lunares.

Dado o potencial da lua e outras missões espaciais que surgirão na próxima década, também haverá mais necessidade de melhores maneiras de manusear e analisar o material.

Uma solução é usar rovers lunares para analisar o ambiente da lua in situ, mas um desafio importante com isso, de acordo com Diego Urbina da empresa belga Space Applications Services, é o enorme gasto e a dificuldade tradicional de transporte e uso desses veículos.

Urbina trabalha em um projeto chamado LUVMI, que está desenvolvendo um leve, rover de baixo custo pesando cerca de 45 kg. Em janeiro, a equipe testou um protótipo de 60 kg ao longo de dois dias em Noordwijk, Os Países Baixos, para ver como funcionava de forma autônoma na navegação de obstáculos perigosos e superfícies que imitam a lua, de terreno acidentado a dunas arenosas.

"Correu muito bem. Provou que o conceito funcionou, que entregou as funções que queríamos, e a broca do rover funcionou corretamente, "disse Urbina." Esperamos que, em meados da década de 2020, se tudo correr bem, poderíamos ter LUVMI pronto para a lua. "

A equipe espera que o LUVMI possa ser enviado para examinar as características do gelo de água da lua - cuja existência foi confirmada no ano passado - bem como os produtos químicos na crosta e na atmosfera, conhecido como voláteis.

Também poderia explorar maneiras de extrair oxigênio e água para uso por humanos e como combustível por veículos e satélites, potencialmente ajudando futuras missões. "Esperamos que seja uma espécie de efeito exponencial - que, uma vez que você pode extrair recursos, isso permite muitas coisas que podem ajudá-lo a extrair mais recursos e expandir para o sistema solar, "disse Urbina.

Ponto certo

Urbina explicou que o rover LUVMI é muito menor do que os tradicionais apoiados pelo governo, mas também maiores do que as miniaturas mais comerciais, como os projetados para o Lunar XPRIZE do Google antes de ser cancelado no ano passado.

"Estamos em um ponto ideal onde é pequeno o suficiente para que seus custos de lançamento não sejam muito altos e grandes o suficiente para que você possa entregar um bom conjunto de cargas úteis e fazer algo interessante, " ele disse.

Em vez de ter seis rodas como alguns outros modelos, o rover LUVMI tem apenas quatro, que Urbina diz que o torna mais eficiente em termos de energia, ao mesmo tempo que o mantém altamente móvel. Isso é possibilitado por um sistema de suspensão ajustável que permite que o chassi se mova para cima e para baixo e coloque mais facilmente os sensores em contato com a superfície lunar enquanto ele se desloca.

Ao contrário dos rovers tradicionais que transferem amostras para a superfície lunar após perfurar a rocha, O LUVMI também terá como objetivo reduzir o tempo de análise pela metade e reduzir o risco de danificar os materiais medindo-os in situ em vez de devolvê-los à Terra. Ele fará isso perfurando o solo com seu amostrador, que usa calor para liberar os voláteis a serem medidos.

Mas, embora a análise de amostras na lua possa render uma certa quantidade de informações, não há nada como ter uma parte da lua à sua frente para olhar na Terra, diz a professora Sara Russell do Museu de História Natural de Londres, REINO UNIDO.

"Há muitas coisas que um rover in situ ou missão orbital pode fazer, mas existem muitos experimentos em que você precisa realmente ter a amostra em suas mãos em um laboratório para realizá-los, " ela disse.

O Prof. Russell disse que isso é necessário para estudos como medições isotópicas precisas para determinar as idades ou história química das amostras, ou exames detalhados de material orgânico para avaliar a possibilidade de vida em outras partes do sistema solar.

Ela faz parte de uma equipe que está desenvolvendo um plano para construir uma instalação pan-europeia dedicada a selecionar adequadamente as amostras devolvidas do espaço, protegendo-os da contaminação e preservando-os em perfeitas condições.

Curadoria

O papel dela, como líder de um projeto chamado EURO-CARES, foi reunir cientistas e engenheiros de toda a Europa para planejar um mecanismo europeu de curadoria de amostras (ESCF) para atender às necessidades de missões de retorno de amostras nas próximas décadas.

"Há muitos pontos em comum no que precisamos fazer, e qualquer missão espacial europeia será um empreendimento internacional que é uma colaboração de vários países diferentes, "explicou o Prof. Russell." Por isso, era importante que nos juntássemos para partilhar a nossa experiência e criar algo que fosse mais europeu. "

Além de unir seus conhecimentos de pesquisas espaciais anteriores, os pesquisadores procuraram instalações de curadoria em outros continentes, como os da NASA e do Japão JAXA. "Eles foram brilhantes em compartilhar suas lições aprendidas, "disse o Prof. Russell.

Ela disse que qualquer instalação de pesquisa deve ser modular, com espaço para adicionar novos edifícios para proteger amostras provenientes de ambientes muito diferentes e evitar a contaminação cruzada. "A regra prática é que as amostras devem ser mantidas em condições semelhantes às que estão na superfície do corpo, " ela disse.

De acordo com o Prof. Russell, a curadoria das próprias amostras lunares é relativamente simples devido ao legado de meio século de conhecimento adquirido com as missões lunares da Apollo - tornando começar com a lua 'muito bom, fácil e factível. "

Mas, ela disse, amostras de corpos como Marte são "uma chaleira de peixes totalmente diferente" em comparação com a natureza estéril da lua. É necessário levar em consideração as condições da atmosfera marciana e a possibilidade de que insetos possam ser trazidos de volta à Terra. Isso lhes dá um status 'restrito' que envolve todo um conjunto de protocolos de proteção na Terra.

Isso também pode exigir, por exemplo, algum tipo de tenda que poderia ser erguida onde uma amostra caísse para o trabalho inicial antes de ser levada para sua instalação de curadoria final.

A equipe estima que construir um ESCF para curar apenas amostras irrestritas custaria entre € 10 milhões e € 20 milhões, e mais de € 100 milhões para um que também analisou amostras restritas. O Prof. Russell diz que este é um gasto relativamente pequeno, dado o custo geral das missões, com as atuais missões de retorno de amostras de asteróides, como Hayabusa2 e OSIRIS-REx, orçadas em centenas de milhões de euros e uma a Marte provavelmente custará bilhões.

A equipe ainda não definiu um local específico e precisaria buscar financiamento para construí-lo como uma próxima etapa. O Prof. Russell diz:Contudo, que o trabalho em um ESCF deve começar pelo menos sete anos antes que as amostras sejam provavelmente devolvidas à Terra - e com as missões possivelmente voltando da lua e de outros lugares dentro de um período de 10 anos a partir de agora, isso pode aumentar a urgência.

"Ficou claro que realmente precisamos começar a pensar nisso agora, "disse o Prof. Russell." Uma instalação abriria uma nova área da ciência, alguns dos quais nem sabemos ainda. "