Nos próximos anos, a NASA voltará à Lua pela primeira vez desde a Era Apollo. Em vez de ser uma operação de “pegadas e bandeiras”, o Projeto Artemis pretende ser o primeiro passo na criação de uma presença humana sustentável na Lua. Naturalmente, isso apresenta uma série de desafios, entre os quais o regolito lunar (também conhecido como poeira da lua). Por esse motivo, a NASA está investigando estratégias para mitigar essa ameaça.
Como Robert A. Heinlein pode atestar, a Lua é uma amante dura! Apresenta faixas extremas na temperatura da superfície, indo de máximos de 117 ° C (242 ° F) a mínimos de -173 ° C (-279 ° F). Também não há atmosfera nem campo magnético de proteção, o que significa que os astronautas serão expostos a uma quantidade intensa de radiação na Lua - entre 110 e 380 mSv por ano, em comparação com uma média de 2,4 mSv na Terra.
No entanto, a poeira do moond é especialmente problemática devido à forma irregular e afiada. Essa poeira foi formada por milhões de anos de impactos de meteoritos que derreteram material de silicato e criaram pequenos fragmentos de vidro e fragmentos minerais. Para piorar a situação, ela adere a quase tudo o que toca, incluindo trajes espaciais (como os astronautas da Apollo certamente notaram).
Isso se deve não apenas ao fato de as partículas de poeira terem bordas irregulares, mas também por causa de sua carga eletrostática. No dia da lua, a radiação ultravioleta do Sol faz com que os elétrons sejam perdidos pelas camadas superiores de poeira, gerando uma carga líquida positiva. Ao redor dos pólos e do lado escuro, o plasma solar faz com que o regolito capte elétrons, gerando uma carga líquida negativa.
Como resultado, esse pó não apenas representa uma ameaça significativa para máquinas que possuem peças móveis (como radiadores), mas também pode interferir com a eletrônica, acumulando cargas eletrostáticas. Para resolver isso, os pesquisadores da NASA desenvolveram um revestimento avançado que pode ser usado em tudo, desde a ISS e naves espaciais até satélites e roupas espaciais.
O revestimento foi desenvolvido pelos tecnólogos Goddard Vivek Dwivedi e Mark Hasegawa como parte do programa Dynamic Response of the Environment da NASA em Asteróides, Lua e luas de Marte (DREAM2). O revestimento consiste em camadas atômicas de óxido de titânio, que são aplicadas a pigmentos secos de tintas usando um método conhecido como tecnologia avançada chamada deposição de camada atômica.
Esse processo, que é usado regularmente para fins industriais, envolve a colocação de um substrato (neste caso, óxido de titânio) dentro da câmara do reator e a pulsação de diferentes tipos de gases para criar camadas que não são mais espessas que um único átomo. Originalmente, esse revestimento destinava-se a proteger os eletrônicos das naves espaciais enquanto elas voavam através das nuvens de plasma condutoras na magnetosfera da Terra - também resultado do vento solar.
Para testar o revestimento, Dwivedi e sua equipe prepararam um palete de experimentos coberto com bolachas revestidas, que atualmente estão sendo expostas ao plasma a bordo da Estação Espacial Internacional. Combinado com o que sabemos sobre poeira lunar, esse revestimento pode significar a diferença entre sucesso e fracasso futuros, não apenas com Artemis, mas com seus planos de longo prazo. Como Farrell disse:
“Realizamos vários estudos investigando poeira lunar. Uma descoberta fundamental é tornar a pele externa dos trajes espaciais e de outros sistemas humanos condutiva ou dissipativa. De fato, temos requisitos rígidos de condutividade nas naves espaciais devido ao plasma. As mesmas idéias se aplicam aos trajes espaciais. Um objetivo futuro é que a tecnologia produza materiais de pele condutores, e isso está sendo desenvolvido atualmente. ”
Olhando para o futuro, Farrell, Dwivedi e seus colegas planejam aprimorar ainda mais suas capacidades de deposição da camada atômica. Isso exigirá um reator maior para aumentar o rendimento do pigmento mitigador de carga, que eles pretendem construir. Uma vez concluído, o próximo passo envolverá o teste do pigmento em trajes espaciais.
"A construção de um sistema de deposição de camadas atômicas de grande volume para criar kits que podem revestir grandes áreas de superfície, como superfícies móveis, para testes pode beneficiar ainda mais as tecnologias para a exploração lunar", disse Farrell. Isso certamente é verdade, considerando o desejo da NASA de trabalhar com parceiros internacionais para estabelecer um posto avançado permanente em torno da região polar sul da Lua.
