Nas próximas décadas, a NASA, a Agência Espacial Européia (ESA), a China e a Rússia planejam criar postos avançados na superfície lunar que permitirão uma presença humana permanente. Essas propostas buscam alavancar os avanços na fabricação aditiva (também conhecida como impressão 3D) com a utilização de recursos in situ (ISRU) para enfrentar os desafios específicos de viver e trabalhar na Lua.
Para o bem de sua International Moon Village, a ESA vem experimentando o "lunacrete" - regolito lunar combinado com um agente de ligação para criar um material de construção. Recentemente, porém, uma equipe de pesquisadores conduziu um estudo (em cooperação com a ESA) que descobriu que o lunacrete funciona ainda melhor se você adicionar um ingrediente especial que os astronautas produzem por si mesmos - urina!
Mais especificamente, a uréia química, um composto orgânico encontrado na urina dos animais. A equipe responsável por essa descoberta foi liderada por Shima Pilehvar, da Østfold University College, e incluiu membros da Noruega, Espanha, Holanda e Itália. Sua pesquisa, que apareceu recentemente no Journal of Cleaner Production, foi apoiado pelo Centro Europeu de Pesquisa e Tecnologia Espacial da ESA (ESTEC).
Como eles descrevem em seu estudo, a equipe realizou vários experimentos para determinar o potencial da uréia de atuar como plastificante. Quando incorporados ao concreto, eles queriam ver se isso amolecia a mistura inicial e a tornava mais flexível antes do endurecimento. Testar isso envolveu o uso de regolito lunar simulado desenvolvido pela ESA com uréia e vários plastificantes e, em seguida, impressão 3D do produto resultante.
Ramón Pamies, professor da Universidade Politécnica de Cartagena (UPCT) e co-autor do estudo, descreveu como o lunacrete será produzido pelos astronautas em um recente comunicado de imprensa da Sinc:
“Para tornar o geopolímero concreto que será usado na lua, a idéia é usar o que existe: regolito (material solto da superfície da lua) e a água do gelo presente em algumas áreas. Além disso, com este estudo, vimos que um produto residual, como a urina do pessoal que ocupa as bases da lua, também pode ser usado. Os dois principais componentes desse fluido corporal são a água e a uréia, uma molécula que permite a quebra das ligações de hidrogênio e, portanto, reduz as viscosidades de muitas misturas aquosas. ”
Os experimentos foram realizados no Østfold University College, na Noruega, onde as amostras foram modeladas e testadas. Eles também foram submetidos à análise na UPCT usando uma técnica conhecida como difração de raios-X. O que os experimentos mostraram foi que as amostras feitas com uréia foram capazes de tolerar altas cargas de peso, permanecendo quase inteiramente na mesma forma.
Para ver como eles suportariam variações extremas de temperatura, como as presentes na Lua, as amostras também foram aquecidas a 80 ° C (176 ° F) e congeladas repetidamente. Após oito ciclos de congelamento e descongelamento, sua resistência foi testada novamente e considerada ainda mais forte. Em suma, esses testes mostraram que outra prática in situ (usando a latrina) poderia auxiliar na construção de bases lunares capazes de lidar com os elementos.
Embora esses resultados sejam encorajadores (se um pouco), a equipe enfatiza que mais testes precisam ser feitos e um processo de extração ainda está para ser projetado. Como Anna-Lena Kjøniksen, pesquisadora do Østfold University College que supervisionou o estudo, indicou:
“Ainda não investigamos como a uréia seria extraída da urina, pois estamos avaliando se isso seria realmente necessário, porque talvez seus outros componentes também possam ser usados para formar o concreto geopolimérico. A água real na urina pode ser usada para a mistura, junto com a que pode ser obtida na Lua, ou uma combinação de ambas. ”
A equipe também enfatizou a necessidade de mais testes para ver qual material de construção seria o ideal para a criação de bases lunares. Além da resiliência e tolerância ao calor e ao frio extremos, também precisará ser algo que possa ser produzido em massa por impressoras 3D. Infelizmente, estes são apenas um dos desafios da construção de uma base lunar.
Mas, como mostra este estudo, esses desafios oferecem a oportunidade de ser criativo. À medida que nos aproximamos cada vez mais do ponto em que as principais missões lunares estão agendadas - como o Projeto Artemis, apenas para iniciantes -, podemos esperar que soluções mais criativas sejam propostas.
