A tecnologia de revestimento da NASAs pode ajudar a resolver o desafio da poeira lunar
p Os astronautas da era Apollo atraíram muita poeira lunar enquanto trabalhavam na superfície lunar. Os tecnólogos de Goddard estão experimentando diferentes técnicas para evitar a atração quando a NASA retornar à Lua na próxima década. Crédito:NASA
p Um revestimento avançado agora sendo testado a bordo da Estação Espacial Internacional para uso em componentes de satélite também pode ajudar a NASA a resolver um de seus desafios mais espinhosos:como manter a forma irregular da Lua, Grãos de poeira afiados como navalhas aderem a praticamente tudo que tocam, incluindo trajes espaciais de astronautas. p Embora o revestimento não tenha sido originalmente concebido para rebentar a poeira lunar, "é atraente para este aplicativo, "disse Bill Farrell, um cientista do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, que dirige uma organização de pesquisa patrocinada pela NASA, Resposta Dinâmica dos Ambientes de Asteróides, a lua, e luas de Marte, ou DREAM2, que estuda os ambientes lunar e marciano. A agência considera a poeira lunar um dos principais desafios a serem mitigados, já que visa estabelecer a exploração sustentável da Lua até 2028 sob seu Programa Artemis.
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Mitigando o Acúmulo Elétrico
p Os tecnólogos de Goddard, Vivek Dwivedi e Mark Hasegawa, originalmente criaram o revestimento para um trabalho igualmente importante:eles queriam criar um revestimento que ajudasse a "sangrar" o acúmulo de cargas elétricas que podem destruir a eletrônica da espaçonave. Esses acúmulos potencialmente de fim de missão ocorrem quando a espaçonave voa através do plasma encontrado na magnetosfera da Terra. O plasma contém partículas carregadas aprisionadas que conduzem eletricidade, contribuindo para o acúmulo.
p A ideia de Hasegawa era usar uma tecnologia avançada chamada deposição de camada atômica para aplicar filmes superfinos de óxido de índio e estanho - um composto eficaz para dissipar cargas elétricas - em pigmentos secos de tinta. Uma vez misturado, a tinta poderia então ser aplicada em radiadores e outros componentes da espaçonave para ajudar a mitigar o acúmulo de cargas elétricas.
p Usado de forma onipresente pela indústria, a deposição da camada atômica envolve a colocação de um substrato ou amostra dentro de uma câmara do reator, que é como um forno, e pulsar diferentes tipos de gases para criar um filme ultrafino cujas camadas não são literalmente mais espessas do que um único átomo. A beleza desta técnica é o fato de que pode ser aplicada em praticamente qualquer coisa, incluindo objetos tridimensionais.
p Para testar a eficácia da tinta tratada com pigmento, Dwivedi e sua equipe prepararam um punhado de cupons revestidos ou wafers, que agora estão sendo expostos ao plasma de uma paleta de experimentos a bordo da Estação Espacial Internacional. Hasegawa e Dwivedi esperam obter suas amostras ainda este ano para análise.
p Uma equipe de tecnólogos de Goddard está experimentando com pigmentos revestidos para resolver um dos desafios mais espinhosos da NASA:como manter a forma irregular do orbe, Grãos de poeira afiados como navalhas aderem a praticamente tudo que tocam, incluindo trajes espaciais de astronautas. O pigmento não revestido à esquerda parece suave, enquanto o pigmento revestido inclui características distintas. Crédito:NASA
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Mesmo Plasma, Mesmo problema
p Acontece que o plasma que pode danificar os componentes eletrônicos à medida que as espaçonaves voam pela magnetosfera terrestre também é a fonte do problema de poeira lunar.
p A poeira da Lua é composta de grãos ultra-minúsculos - formados por milhões de anos de impactos de meteoritos que repetidamente esmagam e derretem rochas, criando minúsculos cacos de vidro e fragmentos minerais. Eles não só podem viajar em velocidades de furacão, mas também se agarram a todos os tipos de superfícies, não só por causa de suas bordas irregulares, mas também por causa de sua carga eletrostática.
p No lado diurno da Lua, severo, a radiação ultravioleta não blindada do Sol chuta elétrons das partículas de poeira nas camadas superiores do rególito lunar ou solo, dando à superfície de cada partícula de poeira uma carga líquida positiva. Tanto no lado escuro quanto nas regiões polares, a situação é um pouco diferente. O plasma fluindo do Sol também carrega a superfície lunar, mas, nesse caso, ele deposita elétrons e cria uma carga líquida negativa. Fica mais complexo no terminador, onde os dois lados se encontram e campos elétricos ainda mais fortes se desenvolvem - todos os quais podem afetar humanos ou tecnologia que pousam na lua.
p Para astronautas, a situação vai piorar porque eles carregam seus próprios encargos e, como as missões Apollo provaram, atrairá poeira enquanto eles vagam pela lua. Porque a NASA olhou para o pólo sul da Lua para uma possível habitação humana, é especialmente importante que a NASA desenvolva maneiras eficientes de dissipar essas cargas, Dwivedi disse.
p Isso fez Dwivedi pensar. Por que não aplicar o revestimento em rovers lunares e até em habitats, ou usar a deposição da camada atômica para tratar as fibras do material do traje espacial?
p "Nós conduzimos uma série de estudos investigando a poeira lunar. Uma descoberta importante é tornar a pele externa dos trajes espaciais e de outros sistemas humanos condutiva ou dissipativa, "Farrell disse." Nós, na verdade, têm requisitos estritos de condutividade em espaçonaves devido ao plasma. As mesmas idéias se aplicam aos trajes espaciais. Um objetivo futuro é que a tecnologia produza materiais de pele condutiva, e isso está sendo desenvolvido atualmente. "
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Mais pesquisas em andamento
p Trabalhando em colaboração com Farrell, Dwivedi e sua equipe, incluindo o pesquisador da Universidade de Maryland, Raymond Adomaitis, agora planejam aprimorar ainda mais suas capacidades de deposição de camada atômica. A equipe planeja construir um reator maior, ou forno, para aumentar o rendimento do pigmento de mitigação de carga, que eles então aplicariam a cupons e material de traje espacial para teste.
p "Construir um sistema de deposição de camada atômica de grande volume para criar kits que podem revestir grandes áreas de superfície, como superfícies rover, para o teste pode beneficiar ainda mais as tecnologias para a exploração lunar, "Farrell disse.