A NASA tem grandes planos para o seu programa Artemis – devolver os americanos à Lua pela primeira vez desde 1972 e estabelecer uma base lunar para humanos até ao final da década.



Uma equipe de engenheiros da Universidade do Arizona está usando redes de robôs para criar estruturas inspiradas em cupins que ajudarão os astronautas a sobreviver ao ambiente hostil da Lua.

O professor associado Jekan Thanga e seus alunos do Departamento de Engenharia Aeroespacial e Mecânica da Faculdade de Engenharia desenvolveram protótipos de suas estruturas de sacos de areia lunares e o conceito subjacente para uma rede de robôs que pode construí-los. As estruturas contêm sensores que auxiliam na construção e alertam os astronautas sobre mudanças nas condições ambientais.

Tech Launch Arizona, o braço de comercialização da universidade, trabalhou com Thanga para registrar patentes nas redes distribuídas de processamento de computadores que a equipe desenvolveu para conectar essas estruturas e robôs.

Sivaperuman Muniyasamy, estudante de doutorado em engenharia aeroespacial, e Thanga apresentaram um artigo detalhando a tecnologia em 1º de fevereiro na Conferência de Orientação, Navegação e Controle da Sociedade Astronáutica Americana.

“Ao publicar o artigo na conferência, estamos obtendo feedback de outros especialistas que realmente nos ajuda a avançar”, disse o primeiro autor Muniyasamy.

Unindo-se para pousos na Lua

Thanga estima que os astronautas pousarão pela primeira vez na Lua como parte do Artemis em 2026 ou 2027. Em um consórcio chamado LUNAR-BRIC, sua equipe está fazendo parceria com o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Caltech e a MDA, uma empresa de robótica espacial, para desenvolver tecnologia para Artemis. pousos na lua.

“Não é por acaso que esta equipa tem um parceiro académico, um parceiro comercial e uma agência governamental”, disse Thanga. “Dados os desafios, parte do caminho é colaborarmos.”

As estruturas lunares são apenas um começo para a equipe universitária de Thanga e o LUNAR-BRIC em sua busca para apoiar uma economia espacial. Dentro de alguns anos após o primeiro pouso bem-sucedido, disse ele, a NASA procurará construir instalações para habitação e indústria de longo prazo, como mineração ambientalmente responsável na lua e em asteróides.

Os habitantes da Lua precisarão de abrigos seguros semipermanentes enquanto procuram locais ideais para erguer edifícios permanentes, disse Thanga, acrescentando que está confiante de que serão utilizadas estruturas fundamentalmente simples de sacos de areia.

Inspiração de insetos

Thanga ficou intrigado pela primeira vez com um vídeo do YouTube mostrando o trabalho de Nader Khalili. Na década de 1980, o falecido arquiteto apresentou à NASA a ideia de estruturas de sacos de areia para habitação lunar e espacial. Então Khalili desenvolveu a construção de sacos de areia SuperAdobe para residências em todo o mundo.

Thanga aplicou nas ideias de Khalili os conceitos de arranha-céus de insetos. Esses cupinzeiros catedrais, comuns nos desertos africanos e australianos, regulam o ambiente dos ninhos subterrâneos.

“No caso dos cupins, é muito relevante para os nossos desafios fora do mundo. Os ambientes desérticos extremos que os cupins enfrentam são análogos às condições lunares”, disse Thanga. "É importante ressaltar que toda essa abordagem não depende de água. A maior parte da Lua é um deserto seco."

Há muito que Thanga se interessa por aplicar a arquitectura de sistemas sociais de insectos – como uma colónia de térmitas que constrói e mantém um monte grande e complicado – a redes de robôs distribuídas, nas quais as máquinas trabalham em conjunto de forma cooperativa, sem intervenção humana.

“Aprender sobre isso ajudou-me a direcionar-me para sistemas distribuídos para construção”, disse ele.

A equipe de Thanga investigou se sacos de areia cheios de regolito, solo e fragmentos minerais da superfície da Lua poderiam substituir materiais de construção tradicionais para habitações lunares, armazéns, torres de controle, garagens de robôs, plataformas de pouso, jaquetas de proteção para robôs e paredes anti-explosão para proteger ativos durante decolagens e pousos turbulentos.

Os abrigos de sacos de areia montados por robôs de forma rápida e fácil reduzem o material que deve ser transportado para a lua, fornecem um bom controle climático e protegem contra terremotos lunares e outros perigos.

Os robôs incorporam sensores e componentes eletrônicos nos sacos de areia e os preenchem com regolito lunar antes de montar as estruturas no lugar. Alguns sensores fornecem dados de localização para ajudar os robôs a colocar os sacos de areia. Outros fornecem informações ambientais e capacidades de comunicação para alertar sobre o perigo.

Na lua, as temperaturas variam de -298° a 224° Fahrenheit; micrometeoros bombardeiam a superfície a uma média de 60.000 mph; e a radiação solar e a poeira lunar ameaçam a exploração.

Fornecido pela Universidade do Arizona