Se você foi transportado para a Lua neste mesmo instante, você certamente morreria rapidamente. Isso porque não há atmosfera, a temperatura da superfície varia de uma torrefação de 130 graus Celsius (266 F) a uma temperatura de resfriamento até os ossos menos 170 C (menos 274 F). Se a falta de ar ou o calor ou frio horríveis não matarem você, o bombardeio de micrometeoritos ou a radiação solar o farão. Por todas as contas, a Lua não é um lugar hospitaleiro para se estar.

No entanto, se os seres humanos quiserem explorar a Lua e, potencialmente, morar lá um dia, precisaremos aprender como lidar com essas condições ambientais desafiadoras. Precisaremos de habitats, ar, comida e energia, bem como combustível para alimentar foguetes de volta à Terra e possivelmente a outros destinos. Isso significa que precisaremos de recursos para atender a esses requisitos. Podemos trazê-los conosco da Terra - uma proposta cara - ou precisaremos aproveitar os recursos da própria Lua. E é aí que a ideia de "utilização de recursos in-situ, "ou ISRU, entra.

Esforços subjacentes para usar materiais lunares é o desejo de estabelecer assentamentos humanos temporários ou mesmo permanentes na Lua - e há inúmeros benefícios em fazer isso. Por exemplo, bases lunares ou colônias podem fornecer treinamento e preparação inestimáveis ​​para missões em destinos mais distantes, incluindo Marte. O desenvolvimento e a utilização de recursos lunares provavelmente levarão a um grande número de tecnologias inovadoras e exóticas que podem ser úteis na Terra, como tem acontecido com a Estação Espacial Internacional.

Como geólogo planetário, Estou fascinado por como outros mundos surgiram, e que lições podemos aprender sobre a formação e evolução de nosso próprio planeta. E porque um dia espero visitar a Lua pessoalmente, Estou particularmente interessado em como podemos usar os recursos lá para tornar a exploração humana do sistema solar o mais econômica possível.

Utilização de recursos in-situ

ISRU soa como ficção científica, e no momento é em grande parte. Este conceito envolve identificar, extrair e processar material da superfície lunar e interior e convertê-lo em algo útil:oxigênio para respirar, eletricidade, materiais de construção e até combustível de foguete.

Muitos países expressaram um desejo renovado de voltar à Lua. A NASA tem uma infinidade de planos para fazer isso, A China pousou um rover no lado lunar distante em janeiro e tem um rover ativo lá agora, e vários outros países têm seus olhos postos em missões lunares. A necessidade de usar materiais já presentes na Lua torna-se mais premente.

Antecipar a vida lunar está impulsionando a engenharia e o trabalho experimental para determinar como usar os materiais lunares de maneira eficiente para apoiar a exploração humana. Por exemplo, a Agência Espacial Européia está planejando pousar uma espaçonave no Pólo Sul lunar em 2022 para perfurar abaixo da superfície em busca de gelo de água e outros produtos químicos. Esta nave contará com um instrumento de pesquisa projetado para obter água do solo lunar ou regolito.

Houve até discussões sobre a extração e envio de hélio-3 para a Terra, preso no rególito lunar. Hélio-3 (um isótopo não radioativo de hélio) pode ser usado como combustível para reatores de fusão para produzir grandes quantidades de energia a um custo ambiental muito baixo - embora a fusão como fonte de energia ainda não tenha sido demonstrada, e o volume de hélio-3 extraível é desconhecido. Apesar disso, mesmo quando os verdadeiros custos e benefícios da ISRU lunar ainda estão para ser vistos, há poucos motivos para pensar que o considerável interesse atual na mineração da Lua não continuará.

É importante notar que a Lua pode não ser um destino particularmente adequado para a mineração de outros metais valiosos, como ouro, elementos de platina ou terras raras. Isso ocorre por causa do processo de diferenciação, em que materiais relativamente pesados ​​afundam e materiais mais leves sobem quando um corpo planetário está parcial ou quase totalmente derretido.

Isso é basicamente o que acontece quando você agita um tubo de ensaio cheio de areia e água. Inicialmente, tudo está misturado, mas então a areia eventualmente se separa do líquido e afunda no fundo do tubo. E assim como para a Terra, a maior parte do estoque de metais pesados ​​e valiosos da Lua está provavelmente nas profundezas do manto ou mesmo no núcleo, onde são essencialmente impossíveis de acessar. De fato, é porque corpos menores como asteróides geralmente não sofrem diferenciação que eles são alvos tão promissores para a exploração e extração mineral.

Formação lunar

De fato, a Lua ocupa um lugar especial na ciência planetária porque é o único outro corpo no sistema solar onde os seres humanos colocaram os pés. O programa Apollo da NASA nas décadas de 1960 e 70 viu um total de 12 astronautas caminharem, pular e rove na superfície. As amostras de rocha que eles trouxeram e os experimentos que deixaram lá permitiram uma maior compreensão não apenas de nossa Lua, mas de como os planetas se formam em geral, do que jamais seria possível de outra forma.

A partir dessas missões, e outros nas décadas seguintes, os cientistas aprenderam muito sobre a lua. Em vez de crescer de uma nuvem de poeira e gelo, como os planetas do sistema solar, descobrimos que nosso vizinho mais próximo é provavelmente o resultado de um impacto gigante entre a proto-Terra e um objeto do tamanho de Marte. Essa colisão ejetou um grande volume de destroços, alguns dos quais mais tarde se fundiram na lua. A partir de análises de amostras lunares, modelagem computacional avançada e comparações com outros planetas do sistema solar, aprendemos, entre muitas outras coisas, que impactos colossais podem ser a regra, não a exceção, nos primeiros dias deste e de outros sistemas planetários.

Realizar pesquisas científicas na Lua renderia aumentos dramáticos em nossa compreensão de como nosso satélite natural surgiu, e quais processos operam na superfície e dentro dela para fazer com que tenha a aparência que tem.

As próximas décadas trazem a promessa de uma nova era de exploração lunar, com humanos vivendo lá por longos períodos de tempo, possibilitados pela extração e uso dos recursos naturais da Lua. Com firmeza, esforço determinado, então, a Lua pode se tornar não apenas um lar para futuros exploradores, mas o ponto de partida perfeito para darmos nosso próximo salto gigante.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.