Estão a ser realizadas pesquisas contínuas a nível mundial sobre a utilização da Lua como base avançada para a exploração do espaço profundo, e a Coreia não é exceção nestes esforços. O Instituto Coreano de Engenharia Civil e Tecnologia de Construção (KICT) implementou com sucesso um ambiente eletrostático que simula as condições da superfície da Lua, não no espaço, mas na Terra. Os pesquisadores também avaliaram seu desempenho e eficácia.



Entre as ameaças mais sérias na execução de missões lunares está o ambiente da superfície lunar, que é carregado eletrostaticamente. Devido à sua atmosfera extremamente fina, a Lua está diretamente exposta aos raios ultravioleta solares, raios X, vento solar, plasma terrestre, etc. Assim, as nuvens de poeira na Lua exibem forte eletricidade estática. O ambiente eletrostático da lua é carregado positivamente durante o dia e carregado negativamente durante a noite.

Dado que a Lua quase não tem atmosfera, a poeira pode ser facilmente expelida mesmo por pequenos impactos devido à mínima resistência do ar. Partículas de regolito carregadas eletrostaticamente podem causar danos graves aos dispositivos de exploração espacial quando ficam presas neles.

Por exemplo, quando presas em células fotovoltaicas, estas partículas degradam a eficiência da geração de eletricidade. Em missões tripuladas, podem danificar os trajes espaciais que protegem os astronautas ou penetrar no sistema respiratório, resultando em consequências potencialmente fatais.

A equipe de pesquisa do KICT, liderada pelo Dr. Shin Hyusoung (junto com o pesquisador sênior Chung Taeil e o Dr. Park Seungsoo), desenvolveu uma câmara projetada para simular condições eletricamente carregadas. O objetivo é implementar um ambiente eletrostático que se assemelhe à superfície da lua.

A câmara desenvolvida pela KICT incorpora lâmpadas ultravioleta, feixes eletrônicos e geradores de plasma para carregar positiva ou negativamente as superfícies dos objetos de teste. No futuro, este equipamento poderá ser usado para carregar eletrostaticamente uma réplica do solo lunar usando radiação ultravioleta e feixes de elétrons. Ajudará a determinar quanto material adere aos rovers e a antecipar potenciais problemas.

Esta tecnologia vai além da simples condução de carga eletrostática para simular o ambiente eletricamente carregado da Lua sob diversas condições, como ambientes diurnos ou noturnos, enquanto é influenciado pelo plasma da Terra.

A maior conquista deste trabalho de pesquisa reside na capacidade do equipamento desenvolvido em medir, de forma quantitativa e independente, a quantidade de corrente fotoelétrica gerada, que tem efeito mais significativo na carga de poeira lunar durante o dia lunar. O erro entre a medida experimental obtida nesta pesquisa e o valor teórico correspondente ficou em torno de 5%, demonstrando a confiabilidade da tecnologia desenvolvida.

Como tal, as tentativas do KICT foram bem sucedidas não só na reprodução de um ambiente semelhante ao da Lua, onde a poeira do solo permanece carregada electrostaticamente, mas também no desenvolvimento de tecnologia de avaliação para o mesmo. Este trabalho de pesquisa lançou as bases para equipar uma câmara de vácuo térmico sujo (DTVC) de grande escala com o equipamento desenvolvido para implementar um ambiente carregado eletrostaticamente e avaliar melhor seu desempenho.

Shin, Hyusoung, que liderou este projeto, disse:"Nossa pesquisa apresenta a possibilidade de integrar efetivamente o DTVC em tamanho real, desenvolvido pela Coreia pela primeira vez no mundo, com a tecnologia de carregamento de poeira lunar. Esta solução servirá como um banco de testes para uma série de tecnologias para implementar a utilização de recursos in-situ (ISRU) na Lua no futuro, abordando e respondendo a uma série de potenciais desafios tecnológicos colocados pela poeira lunar eletricamente carregada."

O trabalho está publicado na revista Aerospace .

Mais informações: Seungsoo Park et al, Projeto e validação de uma unidade de medição de corrente fotoelétrica para câmara de simulação diurna lunar, Aeroespacial (2024). DOI:10.3390/aeroespacial11010069
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