Uma equipe liderada pela Universidade do Colorado em Boulder é pioneira em uma nova solução para o problema da limpeza da lua:por que não eliminar a sujeira usando um feixe de elétrons?

A pesquisa, publicado recentemente no jornal Acta Astronautica , marca o último a explorar um persistente, e talvez surpreendente, soluço nos sonhos da humanidade de colonizar a lua:poeira. Astronautas andando ou dirigindo sobre a superfície lunar chutam grandes quantidades deste material fino, também chamado de regolito.

"É realmente irritante, "disse Xu Wang, um associado de pesquisa no Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP) em CU Boulder. "A poeira lunar adere a todos os tipos de superfícies - trajes espaciais, painéis solares, capacetes - e pode danificar o equipamento. "

Então, ele e seus colegas desenvolveram uma solução possível - uma que faz uso de um feixe de elétrons, um dispositivo que dispara um fluxo concentrado (e seguro) de cargas negativas, partículas de baixa energia. No novo estudo, a equipe apontou tal ferramenta para uma variedade de superfícies sujas dentro de uma câmara de vácuo. E, eles descobriram, a poeira simplesmente voou para longe.

"Literalmente salta fora, "disse o autor principal Benjamin Farr, que concluiu o trabalho como aluno de graduação em física na CU Boulder.

Os pesquisadores ainda têm um longo caminho a percorrer antes que os astronautas da vida real sejam capazes de usar a tecnologia para fazer sua limpeza diária. Mas, Farr disse, as primeiras descobertas da equipe sugerem que os destruidores de pó de feixe de elétrons podem ser uma fixação de bases lunares em um futuro não muito distante.

Pólvora gasta

A notícia pode ser música para os ouvidos de muitos astronautas da era Apollo. Vários desses pioneiros espaciais reclamaram da poeira lunar, que muitas vezes resiste às tentativas de limpeza, mesmo após uma escovagem vigorosa. Harrison "Jack" Schmitt, que visitou a lua como membro da Apollo 17 em 1972, desenvolveu uma reação alérgica ao material e disse que cheirava a "pólvora gasta".

O problema com a poeira lunar, Wang explicou, é que não é nada parecido com as coisas que se acumulam nas estantes de livros da Terra. A poeira lunar é constantemente banhada pela radiação do sol, um bombardeio que dá ao material uma carga elétrica. Essa carga, por sua vez, torna a poeira ainda mais pegajosa, quase como uma meia que acabou de sair do secador. Também possui uma estrutura distinta.

"A poeira lunar é muito irregular e abrasiva, como cacos de vidro quebrados, "Disse Wang.

A questão enfrentada por seu grupo era então:como você descola essa substância naturalmente pegajosa?

Os feixes de elétrons ofereceram uma solução promissora. De acordo com uma teoria desenvolvida a partir de estudos científicos recentes sobre como a poeira se eleva naturalmente na superfície lunar, tal dispositivo poderia transformar as cargas elétricas em partículas de poeira em uma arma contra eles. Se você atingir uma camada de poeira com um fluxo de elétrons, Wang disse, essa superfície empoeirada irá coletar cargas negativas adicionais. Empacote cargas suficientes nos espaços entre as partículas, e eles podem começar a se empurrar para longe - muito parecido com o que os ímãs fazem quando as pontas erradas são forçadas uma contra a outra.

"As cargas tornam-se tão grandes que se repelem, e então a poeira é ejetada da superfície, "Disse Wang.

Chuva de elétrons

Para testar a ideia, ele e seus colegas carregaram uma câmara de vácuo com vários materiais revestidos em um "simulador lunar" fabricado pela NASA, projetado para se parecer com a poeira lunar.

E com certeza, depois de apontar um feixe de elétrons para essas partículas, a poeira foi derramada, geralmente em apenas alguns minutos. O truque funcionou em uma ampla gama de superfícies, também, incluindo tecido de traje espacial e vidro. Esta nova tecnologia visa limpar as partículas de poeira mais finas, que são difíceis de remover com escovas, Disse Wang. O método foi capaz de limpar superfícies empoeiradas em uma média de cerca de 75-85%.

"Funcionou muito bem, mas não o suficiente para terminarmos, "Farr disse.

Os pesquisadores estão atualmente experimentando novas maneiras de aumentar o poder de limpeza de seu feixe de elétrons.

Mas o co-autor do estudo Mihály Horányi, professor do LASP e do Departamento de Física da CU Boulder, disse que a tecnologia tem potencial real. A NASA experimentou outras estratégias para lançar a poeira lunar, como por meio da incorporação de redes de eletrodos em trajes espaciais. Um feixe de elétrons, Contudo, pode ser muito mais barato e fácil de implementar.

Horányi imagina que um dia, os astronautas lunares poderiam simplesmente deixar seus trajes espaciais pendurados em uma sala especial, ou mesmo fora de seus habitats, e limpe-os depois de passar um longo dia levantando poeira lá fora. Os elétrons fariam o resto.

"Você poderia simplesmente entrar em uma chuva de feixes de elétrons para remover a poeira fina, " ele disse.