Pesquisadores da ESA trabalhando no experimento simulado da poeira lunar. Crédito:ESA
O oxigênio é considerado um dos recursos mais importantes para uso na exploração espacial. Não é apenas um componente crítico do combustível de foguete, também é necessário que os astronautas respirem em qualquer lugar fora da atmosfera da Terra. A disponibilidade deste recurso abundante não é um problema - está amplamente disponível em todo o sistema solar. Um lugar em que é particularmente prevalente é o regolito lunar, a fina camada de material que constitui a superfície da lua. A dificuldade vem de uma das peculiaridades do oxigênio - ele se liga a quase tudo.
Aproximadamente 45% do peso do regolito é oxigênio, mas está ligado a materiais como ferro e titânio. Para utilizar o oxigênio e os materiais a que está ligado, eles devem ser separados. E uma empresa britânica, com o apoio da Agência Espacial Europeia, começou a testar uma técnica para avaliar sua eficácia potencial na lua.
A empresa, chamado Metalysis, já faz máquinas ligadas à Terra que são capazes de isolar metais em configurações ligadas com oxigênio. Em uma nova etapa, a empresa usou seu processo para extrair oxigênio e metais do regolito lunar simulado, qual é o melhor substituto aqui na Terra para o solo real da lua.
O experimento funcionou bem, porém, exigirá alguns ajustes para aumentar a quantidade de oxigênio liberado. O processo submerge o material que contém oxigênio em um banho de sal fundido e, em seguida, executa uma corrente elétrica através do sal e regolito combinados. A carga elétrica permite que o oxigênio quebre suas ligações com os metais que o mantêm na forma de óxido, e eles estão livres para migrar e se reunir em um eletrodo carregado. Um pó metálico misturado é então deixado para trás.
Este metal, se aproveitado corretamente, pode ser usado em sistemas de deposição de material, como impressão 3-D, mas até agora isso é colocar a carroça na frente dos bois. O experimento realizado pela Metalysis, que ocorre em uma câmara especializada do tamanho de uma máquina de lavar, tem uma fome extraordinária de energia, e se concentra principalmente na extração de metais. Todas essas três características devem ser modificadas para que o processo seja usado efetivamente no espaço.
A própria câmara terá que encolher para caber razoavelmente junto com outro equipamento espacial. Os requisitos de energia terão que diminuir, pois há uma grave falta de energia disponível in situ na lua. E uma vez que o oxigênio é mais valioso do que os metais na lua, o processo terá que ser ajustado com diferentes reagentes para extrair a quantidade máxima de oxigênio do material.
Os engenheiros da Metalysis e da ESA ainda têm algum tempo antes que seu processo seja necessário na lua. O plano atual e ambicioso do programa Artemis da NASA é colocar uma pessoa de volta à Lua em quatro anos. Se houver um sistema que pode criar combustível de foguete e gás respirável para eles na chegada, isso será um grande passo para garantir futuras missões de exploração da superfície lunar.