Por que agência espacial quer transformar poeira da Lua em combustível

A Agência Espacial Europeia (ESA) selecionou a empresa que vai construir o primeiro sistema para extração de oxigênio da superfície da Lua. Um consórcio, liderado pela Thales Alenia Space, do Reino Unido, venceu a competição entre três projetos.

A tecnologia tem o potencial de revolucionar a exploração espacial. Com o oxigênio lunar, seria possível produzir ar para astronautas respirarem, combustíveis para naves espaciais e até mesmo fabricar materiais metálicos para equipamentos —sem precisar buscá-los na Terra.

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O protótipo deve ser enviado à Lua em futuras missões da agência, como o programa European Large Logistics Lander (EL3), que deve coletar amostras e investigar o solo de nosso satélite nos próximos anos.

"O sistema precisa ser compacto, com baixo gasto de energia, e conseguir voar em uma variedade de 'landers' lunares, incluindo o EL3. Capaz de extrair oxigênio das rochas da Lua, além de metais utilizáveis, será um divisor de águas para a exploração lunar, permitindo que os astronautas 'vivam do solo', sem depender de longas e caras viagens de suprimento terrestre", disse David Binns, engenheiro da ESA, em comunicado.

A máquina precisará extrair de 50 a 100 gramas de oxigênio do solo lunar, enquanto fornece medições de desempenho e concentração de gás. A meta é conseguir aproveitar 70% de todo o oxigênio disponível na amostra.

O grande desafio dos desenvolvedores é o tempo: o processo in loco deve ser feito ao longo de dez dias, abastecido pela energia solar de um único dia lunar (duas semanas terrestres). Adentrar a noite escura e congelante, de mesma duração, colocaria tudo a perder.

Dificuldades do processo

Amostras trazidas por missões anteriores já confirmaram que o regolito lunar —o solo da superfície da Lua— tem entre 40% e 45% de oxigênio, em peso. É o elemento mais abundante.

O problema é que ele está ligado quimicamente a óxidos, na forma de vidro ou minerais, e por isso não pode ser utilizado imediatamente.

A solução se baseia em um conceito já comprovado, desenvolvido pelo Laboratório de Materiais e Componentes Elétricos do Centro Europeu de Pesquisa e Tecnologia Espacial (Estec), que usa um processo químico chamado eletrólise para separar o oxigênio do regolito lunar. O que sobra de material, em ligas metálicas, também tem utilidade.

Para realizá-lo, a rocha pulverizada deve ser aquecida a 950ºC, em uma solução de cloreto de cálcio, e depois submetida a corrente elétrica. Em laboratório, levou 50 horas para extrair 96% do oxigênio total —sendo que 75% foi retirado apenas nas primeiras 15 horas.

Depois que a tecnologia se provar viável, o plano da ESA é construir uma grande usina na Lua, na próxima década. Posteriormente, poderá também ser replicada em Marte.