p Impressão artística de uma base lunar. Crédito:NASA
p Meio século depois que os humanos caminharam pela primeira vez na lua, várias empresas privadas e nações estão planejando construir bases permanentes na superfície lunar. Apesar do progresso tecnológico desde a era Apollo, isso será extremamente desafiador. Então, como você deve começar? p As condições na superfície lunar são extremas. A lua tem um período de rotação de 28 dias, resultando em duas semanas de luz solar contínua seguidas por duas semanas de escuridão na maioria das latitudes. Como a lua carece de qualquer atmosfera significativa para distribuir o calor do sol, as temperaturas durante o dia podem subir até 130 ° C. Enquanto isso, as temperaturas noturnas mais frias foram registradas como -247 ° C.
p A falta de uma atmosfera protetora também significa que há pouca proteção contra a radiação cósmica prejudicial. Isso significa que os habitantes da lua teriam que construir edifícios com paredes suficientemente grossas para bloquear a radiação de entrar e usar trajes espaciais pesados ao deixar as instalações. As paredes também devem ser fortes o suficiente para suportar as diferenças de pressão entre o exterior e o interior e para lidar com o impacto dos micrometeoritos - pequenas partículas de rocha e poeira que caem na superfície em altas velocidades.
p Essas considerações significam que, quando expandimos as primeiras bases e começamos a construir estruturas na lua, concreto lunar, que é uma mistura de enxofre e agregado (grãos ou rocha triturada - o concreto normal é agregado, cimento e água) seria uma boa opção. Isso porque não é poroso, forte e não requer água, que está em falta na lua.
p Outro problema é a baixa gravidade da lua - apenas um sexto da gravidade da Terra. Hora extra, isso pode causar problemas como perda muscular e óssea. Qualquer assentamento lunar permanente deve minimizar esses riscos, por exemplo, tornando o exercício um requisito.
p Embora poucas agências espaciais tenham divulgado detalhes sobre seus planos ainda, podemos provavelmente supor que as primeiras bases na lua terão que ser pré-construídas e transportadas para a lua da Terra, para que possam ser usados imediatamente.
p Qualquer base deve manter o ar respirável de forma confiável, o que significa que o oxigênio deve ser fornecido e o dióxido de carbono deve ser removido. A Estação Espacial Internacional (ISS) usa eletrólise para quebrar a água em oxigênio e hidrogênio e liberar dióxido de carbono capturado para o espaço.
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Fontes de energia
p Um ingrediente essencial para qualquer base é uma fonte de alimentação. A ISS normalmente suporta seis astronautas quando totalmente tripulados e requer 75kW a 90kW de energia para tudo, desde suporte de vida e alimentação de equipamentos científicos até reciclagem de água. Dependendo do número de colonos lunares e das tarefas que realizam, este requisito de energia pode ser considerado um mínimo absoluto.
p Uma opção seria usar painéis solares. Mas se a base está localizada em regiões equatoriais, então, os painéis solares só produzirão energia por 14 dias consecutivos, seguido por duas semanas de escuridão. Os colonos, portanto, teriam que armazenar energia em baterias e usá-la durante o período escuro. Se a base foi colocada no pólo norte ou sul, Contudo, os painéis solares receberiam luz solar constante.
p Impressão do artista. Agência Espacial Europeia (ESA). Crédito:CC BY-SA
p Os reatores nucleares são uma alternativa mais confiável à energia solar. Nos últimos anos, tem havido muito interesse em reatores de fissão miniaturizados. O problema é que mesmo pequenos reatores podem pesar várias toneladas, o que é um problema, visto que eles precisam ser transportados da Terra. Há também o risco de acabarmos espalhando material nuclear em um local atualmente intocado.
p Outra possibilidade são geradores térmicos de radioisótopos. Estes produzem energia gerando uma corrente elétrica a partir da diferença de temperatura entre um material radioativo e um ambiente externo mais frio. Na terra, estes não são muito eficazes porque a temperatura ambiente é bastante quente, mas nas áreas sombreadas da lua fica muito frio. Esses dispositivos têm sido frequentemente usados como fonte de energia para sondas espaciais, que viajam muito longe do sol para aproveitar a energia solar. Mas para a colonização lunar, um número muito grande seria necessário, pois eles não são muito eficientes na conversão de calor em eletricidade.
p Cada fonte de energia potencial tem suas vantagens e desvantagens, mas os painéis solares são a melhor opção se você puder colocá-los no local certo.
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Comida e água
p Claramente, os habitantes de uma base lunar teriam que sobreviver com uma dieta baseada principalmente em vegetais. Carne e outros alimentos teriam que ser fornecidos por navios de abastecimento, como a agricultura requer uma grande infraestrutura no local para ser prática. Isto é, Contudo, teoricamente possível cultivar plantas no solo lunar - modelos de computador mostram que tomate e trigo podem germinar.
p As plantas exigirão uma quantidade substancial de espaço para fornecer comida suficiente - a base deve ser grande o suficiente para acomodar isso. Embora muitos nutrientes para as plantações estejam disponíveis no solo lunar, a ausência de nitrogênio, que é essencial para o crescimento da planta, permanece um desafio significativo. Também há altos níveis de metais como alumínio e cromo, que pode ser tóxico para as plantas.
p Podemos remover alguns desses problemas usando uma técnica conhecida como hidroponia - cultivar plantas na água ao invés do solo, com luzes LED que fornecem luz solar artificial. Por exemplo, isso pode ser feito em uma sala interna sem janelas.
p Uma desvantagem da hidroponia é a quantidade de água necessária. A água pode ser facilmente reciclada usando técnicas atuais de escoamento de pia e chuveiro, suor e urina, embora, inevitavelmente, alguns sejam perdidos e precisem ser completados. Felizmente, é possível extrair quantidades modestas de gelo de água da lua - especialmente nos pólos.
p A última consideração importante para qualquer futura colônia lunar é a saúde e a segurança. Os riscos potenciais da exploração estão bem documentados. Temos problemas para recuperar pessoas doentes em locais inacessíveis como a Antártica - onde o suporte médico é limitado nos meses de verão e praticamente inexistente nos meses de inverno. Isso sugere que uma base lunar teria que ser auto-suficiente do ponto de vista médico, exigindo que mais peso seja enviado à lua na forma de equipamento médico e pessoal treinado.
p Em última análise, temos a tecnologia para tornar uma base lunar viável, mas nenhuma inovação pode negar completamente os riscos envolvidos. O avanço ou não dessa base dependerá desse cálculo, talvez mais do que de qualquer outro. A questão é se nós, como sociedade, temos estômago para colonização lunar, bem como alface lunar, ou não. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.