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Novo material pode ajudar a NASA a derreter rochas lunares e aproveitar os recursos lunares
Um material recentemente descoberto e testado no Centro de Pesquisa Glenn da NASA, em Cleveland, poderia ajudar os astronautas a embalar isqueiros para futuras missões à Lua. A NASA está pesquisando maneiras pelas quais os exploradores poderiam “viver da terra”, aproveitando os recursos lunares, incluindo o derretimento de rochas lunares para extrair metais para a construção de infraestrutura e oxigênio para combustível e suporte à vida.
Como parte de um bolsa de pós-graduação por meio das oportunidades de pesquisa de pós-graduação em tecnologia espacial da agência, o Dr. Kevin Yu, que agora trabalha como tecnólogo no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia, se uniu à Dra. Jamesa Stokes, engenheira de pesquisa de materiais da NASA Glenn, para estudar como uma variedade de substâncias interagiam com a poeira lunar liquefeita.
Dr.
Tecnólogo do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA
Após cerca de seis meses de pesquisa, Stokes e Yu perceberam que haviam encontrado algo promissor e totalmente novo. Depois de combinar a poeira lunar simulada com um composto chamado óxido de escândio e tratar termicamente a mistura usando um forno em brasa, eles descobriram que um material desconhecido havia se formado. Os investigadores verificaram e verificaram novamente o seu trabalho, mas o material não correspondia a nenhuma das mais de 1 milhão de substâncias na sua base de dados de análise de raios-X.
Nada havia sido estudado antes sobre o material, então a equipe começou do zero, medindo a composição química da substância. Para fazer amostras pequenas e isoladas e continuar testando como ela reagia com a poeira lunar derretida, eles usaram equipamentos especiais de moagem e mistura em seu laboratório para esmagar cerca de oito componentes básicos de óxido em álcool etílico antes de assar a mistura a mais de 2.900 graus Fahrenheit dentro do forno.
“Na verdade, é um pó muito bonito; tem uma cor rosa, quase como leite com morango”, disse Yu. “Ele tem um indicador de cor integrado, então, quando você termina, ele muda para uma cor bege claro ou bege, e é assim que você sabe que a reação ocorreu da maneira que você queria.”
Depois de analisar os resultados, a equipe descobriu que a nova substância não é corroída muito rapidamente pela sujeira derretida da Lua e pode suportar as altas temperaturas necessárias para derretê-la – até seis vezes mais quente que o forno da sua cozinha. Embora seja feito com óxido de escândio, que pode ser caro, custa muito menos do que metais preciosos como a platina, que normalmente seriam usados nesses tipos de processos de alta temperatura.
Os insights dos pesquisadores poderiam ajudar a influenciar os projetos da NASA para uma tecnologia futura que extrairia recursos das rochas lunares, e o novo material poderia ser usado para fazer tubos ou bacias contendo poeira derretida dentro desta tecnologia potencial.
As características do novo material também podem ser ideais para fazer revestimentos que protejam peças internas de motores a jato, que podem atingir temperaturas igualmente escaldantes. Os pesquisadores descobriram que é mais leve, menos denso e melhor no isolamento térmico do que os atuais materiais de revestimento de última geração.
Embora Yu e Stokes já tenham concluído seus testes iniciais, eles esperam ajustar o material no futuro para purificá-lo e torná-lo ainda mais acessível para produção. A pesquisa de materiais será essencial para explorar as duras ambientes da Lua e além.
Dra. Jamesa Stokes
Engenheiro de Pesquisa de Materiais na NASA Glenn
O estudo de novos materiais também avança o trabalho da NASA na Terra.
“Acho que tentar impulsionar o que é possível com os materiais também permite muitos avanços no lado terrestre. Ter uma melhor compreensão dos materiais para todos os tipos de aplicações é o que me deixa animado para ir trabalhar pela manhã”, disse Yu. “É por isso que adoro a missão da NASA; é para o benefício de todos.”
Esta pesquisa de materiais é apoiada pela Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da NASA e pela Diretoria de Missões de Pesquisa Aeronáutica da NASA.
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