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A poeira lunar pode representar uma séria ameaça para futuras bases lunares e astronautas: estudo

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Futuras missões à Lua para estabelecer bases podem enfrentar uma ameaça que não compreendemos adequadamente no passado.

Novas pesquisas sugerem que a exaustão dos foguetes criará uma espécie de tempestade de areia lunar que poderá danificar a infraestrutura lunar e representar uma ameaça para os astronautas.

Ainda esta semana, o veículo que a NASA está planejando usar para seu próximo pouso na Lua teve um teste aparentemente bem-sucedido. A enorme SpaceX Starship montando seu impulsionador Super Heavy chegou com sucesso ao espaço e sobreviveu à reentrada para supostamente alcançar um splashdown controlado no meio do mundo desde seu lançamento.

A NASA escolheu a Starship como o veículo preferido para levar astronautas à superfície da lua em uma missão atualmente (e ambiciosamente) previsto para 2026.

A SpaceX tem muito a provar nos próximos dois anos para estar pronta para essa missão. A nave estelar deve demonstrar que pode transportar com segurança uma tripulação humana e que pode chegar à Lua, pousar nela e depois decolar da superfície lunar.

Mas independentemente de quando os humanos regressarem à Lua, verifica-se que a poeira lunar será um problema ainda maior do que se pensava durante as missões Apollo do final da década de 1960 e início da década de 1970.

Não que não fosse conhecido por ser problemático na época. Se você ouvir a contagem regressiva de Buzz Aldrin durante o primeiro pouso da Apollo 11 em 1969, pouco antes do pouso, ele diz: “Pegando um pouco de poeira.”

O escapamento do módulo lunar da Apollo 11 levanta poeira em seu caminho até a Lua em 1969. (NASA)

As imagens de vídeo dessa descida ficam temporariamente desfocadas à medida que nuvens de poeira disparam em todas as direções, sopradas pelo escapamento do foguete.

A poeira na Lua se comporta de maneira diferente da poeira na Terra. Como não há ar para desacelerá-la, a poeira não se transforma em nuvens, pois é incapaz de flutuar sem ar para sustentá-la. Em vez disso, pode ser lançado a grandes distâncias, com as partículas seguindo trajetórias balísticas que se espalham pela superfície em alta velocidade.

Na verdade, se olharmos atentamente para a poeira levantada pelas botas dos astronautas enquanto eles caminhavam na Lua, podemos vê-la movendo-se de uma forma totalmente diferente da forma como a poeira se move na Terra.

Um astronauta na superfície da Lua segurando uma espécie de haste, fazendo um experimento, vestindo um traje espacial coberto de sujeira nesta imagem em preto e branco.
O traje espacial do cientista-astronauta Harrison Schmitt, piloto do módulo lunar da Apollo 17, está coberto de poeira lunar enquanto ele recupera amostras da superfície lunar em dezembro de 1972. (NASA)

Ex-cientista da NASA e especialista em efeitos de explosão de foguetes, Phillip Metzgeragora trabalhando na Universidade da Flórida Central, alerta em dois papéis publicado na revista Icarus que a poeira levantada pelo pouso da espaçonave será um problema muito maior do que a NASA havia calculado anteriormente

Atualizando o trabalho realizado na década de 1960, os cálculos de Metzger usando dados da aterrissagem da Apollo 16, por exemplo, sugerem que o módulo lunar relativamente pequeno levantou até 24 toneladas de poeira. Isso é quatro a dez vezes o que o modelo anterior da NASA estimou.

O fluxo de gás da exaustão do foguete sopra a poeira do solo subjacente que pode viajar centenas a milhares de quilômetros ao redor da Lua devido à sua fina atmosfera não ser capaz de fluir as partículas mais finas, as mais finas das quais podem até ser expelidas para o espaço.

Isto tem enormes implicações, especialmente porque os futuros módulos lunares, como a Starship, serão muito maiores e mais pesados, com efeitos de exaustão de foguetes correspondentemente maiores do que as naves da geração Apollo.

Um enorme foguete passa pelas nuvens contra um lindo céu do sol nascente.
A SpaceX Starship, uma parte vital dos planos da NASA para pousar astronautas na Lua, lançou seu quarto teste de vôo na Starbase em Boca Chica, Texas, em 6 de junho de 2024. (EspaçoX)

Não é apenas uma questão de bagunça. A poeira lunar é bastante diferente da poeira da Terra, representando ameaças significativas aos equipamentos e à saúde dos astronautas.

A superfície da Lua tem sido bombardeada por objetos grandes e pequenos há bilhões de anos, um processo que continua até hoje. Isto produziu uma poeira feita de pequenos fragmentos minerais com bordas muito afiadas que cobre a superfície da lua.

Como não há clima na Lua para espalhar a poeira e arredondar essas bordas, eles mantêm sua forma irregular, o que os faz aderir às superfícies com mais facilidade.

O bombardeio também retira elétrons das partículas, dando-lhes uma carga elétrica estática positiva, aumentando sua capacidade de aderência.

Durante a Apollo 17, a última missão à Lua, Gene Cernan e Harrison Schmidt passaram três dias caminhando e dirigindo pela Lua. Seus trajes espaciais brancos ficaram quase totalmente cobertos pela poeira cinza. Quando eles rastejaram de volta ao módulo lunar, a poeira se espalhou por toda parte, inclusive em seus pulmões.

Um astronauta com um traje espacial super sujo está sentado dentro do módulo lunar de frente para a câmera.
O astronauta Eugene Cernan, comandante da Apollo 17, é fotografado pelo colega astronauta Harrison Schmitt, dentro do módulo lunar após sua segunda excursão empoeirada na superfície lunar. (NASA)

Havia preocupações de que o material arenoso obstruísse o equipamento interno e interferisse nas juntas de seus trajes espaciais.

Felizmente, nenhum dos astronautas sofreu problemas de saúde e a espaçonave funcionou perfeitamente. Mas a poeira lunar é uma preocupação constante nos planos futuros de retornar à Lua, construir uma colônia lá e permanecer na superfície por muito mais de três dias.

Uma solução para o problema de exaustão de foguetes é construir plataformas de lançamento e pouso com superfícies duras e cercadas por paredes para reduzir a quantidade de poeira espalhada. Rovers e outros equipamentos móveis precisarão de proteção contra poeira para as peças móveis, enquanto os trajes espaciais precisarão ser mais à prova de poeira do que os designs mais antigos.

Os habitats internos, os trajes espaciais e os equipamentos utilizados no exterior deverão ser deixados em áreas isoladas dos alojamentos.

Se você acha que a poeira é um incômodo em sua casa, a poeira na lua precisará ser levada muito a sério.

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