Robôs procurarão depósitos de água lunares

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A NASA está se preparando para enviar humanos de volta à Lua. Crédito da imagem: Pat Rawlings / SAIC. Clique para ampliar.
Na próxima vez que você olhar para a Lua, faça uma pausa e deixe esse pensamento penetrar: as pessoas realmente caminharam na Lua e agora as rodas estão em movimento para enviar as pessoas para lá novamente.

Os objetivos desta vez são mais ambiciosos do que eram nos dias do programa Apollo. A nova Visão da NASA para Exploração Espacial define uma estratégia de longo prazo de retornar à Lua como um passo em direção a Marte e além. A Lua, tão próxima e acessível, é um ótimo lugar para experimentar novas tecnologias críticas para viver em mundos alienígenas antes de se aventurar no sistema solar.

Se uma base lunar será viável depende em grande parte da questão da água. Os colonos precisam de água para beber. Eles precisam de água para cultivar plantas. Eles também podem separar a água para produzir ar (oxigênio) e combustível de foguete (oxigênio + hidrogênio). Além disso, a água é surpreendentemente eficaz no bloqueio da radiação espacial. Cercar a base with com alguns metros de água ajudaria a proteger os exploradores de explosões solares e raios cósmicos.

O problema é que a água é densa e pesada. Carregar grandes quantidades da Terra para a Lua seria caro. Estabelecer a Lua seria muito mais fácil se a água já estivesse lá.

É possível: os astrônomos acreditam que os cometas e asteróides que atingiram a Lua eras atrás deixaram um pouco de água para trás. (A Terra pode ter recebido sua água da mesma maneira.) A água na Lua não dura muito. Evapora-se na luz solar e desliza para o espaço. Somente nas sombras de crateras frias e profundas você poderia encontrar alguma, congelada e escondida. E, de fato, pode haver depósitos de gelo nesses lugares. Na década de 1990, duas naves espaciais, Lunar Prospector e Clementine, encontraram sinais tentadores de gelo em crateras sombreadas perto dos pólos da Lua - talvez até um quilômetro cúbico. Os dados não foram conclusivos, no entanto.

Para descobrir se o gelo lunar está realmente lá, a NASA planeja enviar um observador robótico. O Lunar Reconnaissance Orbiter, ou "LRO", está programado para ser lançado em 2008 e orbitar a Lua por um ano ou mais. Com seis instrumentos científicos diferentes, a LRO mapeará o ambiente lunar com mais detalhes do que nunca.

"Esta é a primeira de uma série de missões", diz Gordon Chin, cientista de projeto da LRO no Goddard Space Flight Center da NASA. “Mais robôs seguirão, cerca de um por ano, levando ao voo tripulado” até 2020.

Os instrumentos da LRO farão muitas coisas: eles mapeiam e fotografam a Lua em detalhes, experimentam seu ambiente de radiação e, principalmente, caçam água.

Por exemplo, o Projeto de Mapeamento Lyman-Alpha (LAMP) da espaçonave tentará espiar a escuridão das crateras permanentemente sombreadas nos pólos da Lua, procurando sinais de gelo se escondendo ali.

Como a LAMP pode ver no escuro? Procurando o brilho fraco da luz das estrelas refletida.

O LAMP detecta uma gama especial de comprimentos de onda da luz ultravioleta. Não apenas a luz das estrelas é relativamente brilhante nessa faixa, mas também o gás hidrogênio que permeia o universo irradia nessa faixa também. Para o sensor da LAMP, o próprio espaço está literalmente incandescente em todas as direções. Essa iluminação ambiente pode ser suficiente para ver o que está na escuridão das crateras.

“Além disso, o gelo aquático tem uma 'impressão digital' espectral característica nesta mesma faixa de luz ultravioleta; portanto, obteremos evidências espectrais sobre se o gelo está nessas crateras”, explica Alan Stern, cientista do Southwest Research Institute e principal investigador para LAMP.

A sonda também está equipada com um laser que pode lançar pulsos de luz em crateras escuras. O principal objetivo do instrumento, chamado Altímetro a Laser de Orbiter Lunar (LOLA), é produzir um mapa de contorno altamente preciso de toda a Lua. Como bônus, ele também medirá o brilho de cada reflexão a laser. Se o solo contiver cristais de gelo, tão pouco quanto 4%, o pulso de retorno seria visivelmente mais brilhante.

O LOLA por si só não pode provar que o gelo está lá. "Qualquer tipo de cristais refletivos pode produzir pulsos mais brilhantes", explica David Smith, pesquisador principal do LOLA no Goddard Space Flight Center da NASA. "Mas se virmos pulsos mais brilhantes apenas nessas sombras permanentes, suspeitaremos fortemente de gelo".

Um dos instrumentos da LRO, chamado Diviner, mapeará a temperatura da superfície da Lua. Os cientistas podem usar essas medidas para procurar lugares onde o gelo poderia existir. Mesmo nas sombras permanentes das crateras polares, as temperaturas devem ser muito baixas para que o gelo resista à evaporação. Assim, o Diviner fornecerá uma "verificação da realidade" para os outros instrumentos sensíveis ao gelo da LRO, identificando áreas onde sinais positivos de gelo não fariam sentido, porque a temperatura é simplesmente muito alta.

Outra verificação da realidade virá do Detector de Nêutrons de Exploração Lunar (LEND) da LRO, que conta os nêutrons pulverizando para fora da superfície lunar. Por que a Lua emite nêutrons? E o que isso tem a ver com água? A Lua é constantemente bombardeada por raios cósmicos, que produzem nêutrons quando atingem o solo. Compostos contendo hidrogênio, como o H2O, absorvem nêutrons; portanto, um mergulho na radiação de nêutrons pode sinalizar um oásis ... das sortes. O LEND está sendo desenvolvido por Igor Mitrofanov do Instituto de Pesquisas Espaciais da Agência Espacial Federal de Moscou.

"Existe uma forte sinergia entre os vários instrumentos da LRO", observa Chin. "Nenhum desses instrumentos por si só poderia fornecer evidências definitivas de gelo na Lua, mas se todos apontarem para gelo na mesma área, isso seria convincente".

Chin também aponta outro motivo pelo qual encontrar gelo perto dos pólos da Lua seria emocionante:

Não muito longe de algumas crateras permanentemente sombreadas estão as regiões montanhosas sob luz solar permanente, conhecidas romanticamente como "picos de luz do sol eterna". É possível que uma base lunar possa ser colocada em um desses picos, fornecendo aos astronautas energia solar constante - não muito longe dos vales das crateras abaixo, ricos em gelo e prontos para serem extraídos.

Desejo de pensar? Ou um plano razoável? O Lunar Reconnaissance Orbiter enviará a resposta de volta.

Fonte original: [email protected] História

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