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Água extraível perto do pólo sul do nosso
vizinho celestial mais próximo promete uma nova faísca para futuros
exploradores espaciais.
Em uma fria manhã de janeiro de 1848, James
Marshall estava ocupado construindo uma serraria no norte da Califórnia para
processar madeira destinada às cidades vizinhas de Sacramento e São Francisco.
Mas dentro do fluxo de saída dos millilitos, Marshall teve um vislumbre de
alguns seixos cintilantes. Após uma inspeção minuciosa, Marshall percebeu que
tinha encontrado ouro em “thar hills.” Sua descoberta casual marcou a abertura
da famosa Corrida do Ouro da Califórnia.
A Corrida do Ouro da Califórnia destacou a
abundância de um recurso valioso em uma área restrita. Agora, há um novo “gold
rush” no pólo sul da Lua. Ele lança uma corrida para encontrar não ouro ou
prata, mas algo muito mais precioso para os visitantes lunares: a água.
A água é a chave
As nações espaciais do mundo planejam se
reunir no pólo sul lunar para fazer uso do precioso recurso natural. Muitos
virão com os Acordos de Artemis como seu guia para a cooperação. Alguns podem
vir para o prestígio nacional, ou para “fazer um dinheirinho,” enquanto outros
virão para adicionar ao conhecimento da humanidade. Mas para todos eles, a água
será a chave.
A água é útil: pode ser separada em átomos de oxigênio para respirar e átomos
de hidrogênio para combustível. Você pode até gerar eletricidade ao colocá-la
de volta. Se você o dividir em primeiro lugar, você pode beber. Mas sob o vácuo
lunar severo, a única forma em que a água pode durar é trancada nos minerais de
pedra e pedra (onde é difícil chegar), ou como gelo duro. No calor de um dia
lunar, como os astronautas da Apollo suportaram, a água não tem muita
chance.
Mas nos pólos, é uma história diferente.
Em sombra permanente
Antes da Era Espacial, a água na Lua parecia
improvável. Mas já em 1961, alguns pesquisadores especularam que crateras
abrigadas nos pólos lunares poderiam formar armadilhas frias. A temperaturas de
–175o C (–285o F), o vapor de água dos impactos de cometas e asteróides
reunir-se-ia e permaneceria nestas chamadas Regiões Permanentemente Sombreadas,
ou PSRs. Enquanto muitas luas têm crateras profundas e abismos, a luz solar faz
o seu caminho para os pisos da maioria, destruindo qualquer volátil que possa
estar escondido lá. Earthilitis Lua é uma exceção: embora Earthilitis girar
inclina por cerca de 23,5o, o eixo Moonilits é quase vertical (1,5o), o que
significa que nos pólos lunares, o Sol circula perto do horizonte. Isso mantém
os pisos mais profundos da cratera em sombra permanente, exatamente o tipo de
lugar que os pesquisadores de 1961 imaginaram.
Traços de gelo de água no vácuo do espaço
vieram em 1991, não da Lua, mas de Mercúrio. Usando a enorme antena de 70
metros em Goldstone, uma equipe JPL/Caltech transmitiu radar em direção à
superfície dos planetóides. O radar de retorno indicava gelo nos pólos do
pequeno mundo, que tinha várias crateras profundas cujos pisos estavam
permanentemente sombreados.
Uma sucessão de medições mais detalhadas da
órbita lunar encontrou sinais de água em quantidades significativas em ambos os
pólos nos PSRs. Mas será que esses buracos escondem gelo de água em sua
escuridão? Mais respostas para as grandes questões da água começaram a chegar
às mãos do Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). O sofisticado mapeador lunar da
NASAilitis encontrou hidrogênio—um sinal revelador de ice— de água escondida,
vazando de muitos dos pisos e jantes da cratera. LRO era sensível o suficiente
para ver as regiões sombreadas de crateras usando a luz das estrelas e o brilho
ultravioleta do céu. Perto do pólo sul, o instrumento detectou geada de água.
Finalmente, a missão LCROSS disparou um projétil na borda da Cratera Cabeus,
encontrando água enquanto voava diretamente através da pluma de detritos.
Uma consideração que os planejadores da missão
Artemis Moon enfrentam é a quantidade de água que os astronautas precisarão
versus a quantidade disponível. Para reabastecer os sistemas de suporte de
vida, a perfuração de água pode ser adequada. Mas apoiar uma base lunar de
operações com uma dúzia de habitantes pode exigir o que equivale a uma extensa
operação de mineração. A melhor solução é encontrar depósitos de água ricos e
concentrados, e eles podem muito bem estar no chão de algumas crateras menores
na região.
Além da água nesses PSRs, o “wilderness” do
sul oferece outra vantagem: longos períodos de iluminação solar para energia.
Por causa da inclinação suave dos Moonilits, o Sol permanece visível nos pólos
quase o ano todo. Os astrônomos do século 19 Wilhelm Beer, Johann von Madler e
Camille Flammarion propuseram que alguns dos terrenos altos dos Moonilits
constituíam “Picos de Luz Eterna.”
Devido à provável presença de gelo e à elevada
percentagem de períodos iluminados pelo sol para a energia solar, a área de
Shackleton —, incluindo a Cratera Malapert e o maciço —, tornou-se um finalista
na busca dos próximos desembarques lunares tripulados. A bacia vizinha do Pólo
Sul-Aitken e os arredores perto da Cratera Shackleton podem render o maior
retorno científico de qualquer missão lunar até o momento.
A própria cratera Shackleton mergulha três
vezes mais abaixo do solo circundante, assim como o Grand Canyon do oeste dos
EUA. Seu interior pode ser muito traiçoeiro para explorar, diz o geólogo lunar
Clive Neal. “Ir para os grandes PSRs não é onde você vai primeiro,”, diz ele.
“Você vai com os menores que sabemos que existem. Theyilitre não vai ser como a
Cratera Shackleton, onde você pode ter um bom potencial de água, mas it“
unobtainium, porque você tem uma caminhada descendente de [2,8 milhas] 4½-quilômetro
em uma inclinação de 30o em [temperaturas de] 40 a 60 K.”
Os exploradores podem precisar encontrar sua
água em crateras mais rasas e acessíveis.
Água por toda parte
A Lua também esconde água em outros lugares.
Nas latitudes médias lunares, onde os astronautas da Apollo exploraram, a água
existe na forma de uma fina película de moléculas – uma rede microscópica
interconectada – que reveste os minúsculos grãos de regolito. O vento solar
interage com os óxidos no regolito, criando água.
Pesquisadores chineses que estudaram amostras
lunares trazidas pela sonda Chang’e 5 concluíram que milhões de toneladas de
água podem estar espalhadas pela superfície da Lua, dentro de esferas de vidro.
Essas microesferas provavelmente se formaram por meio de impactos e representam
outra possível forma de armazenamento de água na Lua. A cada 1,3 metro cúbico
(1 m³) de regolito rico em água na cratera Cabeus, há aproximadamente 240
mililitros de água. No entanto, a água nas amostras da Chang’e, da Apollo e de
outras missões está muito dispersa: para coletar os mesmos 240 ml encontrados
em Cabeus, seria necessário processar de 650 a 6.500 vezes mais regolito em
regiões mais ao norte.
O tesouro científico do polo sul lunar vale os
desafios práticos de trabalhar nessas condições extremas, mas será preciso água
para realizar uma exploração extensa e de longo prazo do vizinho mais próximo
da Terra.
