Espaço

Procurando água na Lua

Patrick L. Barry - science@NASA - 17/06/2005

Na próxima vez que você olhar para a Lua, pare um momento e deixe seus pensamentos vagarem um pouco: o homem já andou no solo lunar e, neste exato momento, há um grande esforço sendo feito para que os astronautas voltem lá novamente.

Desta vez, os objetivos são muito mais ambiciosos do que eles eram na época do programa Apollo. A Nova Visão para a Exploração Espacial, da NASA, traça uma estratégia de longo prazo para o retorno à Lua como um passo rumo a Marte e além. A Lua, tão próxima e acessível, é um excelente lugar para se testar novas tecnologias críticas para se viver em mundos diferentes, antes de se tentar aventurar pelo Sistema Solar.

A NASA está se movimentando para enviar o homem de volta à Lua. Concepção artística de Pat Rawlings.

Se uma base lunar irá se tornar algo factível, depende grandemente da questão da água. Os colonizadores necessitarão de água para beber. Eles precisarão de água para irrigar plantas. Eles também poderão quebrar as moléculas de água para produzir ar para respirar (oxigênio) e combustível para os foguetes (oxigênio + hidrogênio). Além disto, a água é surpreendentemente eficiente para bloquear a radiação espacial. Recobrir a base com algumas dezenas de centímetros de água irá ajudar a proteger os exploradores das tempestades solares e dos raios cósmicos.

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

E isto é possível: astrônomos acreditam que cometas e asteróides, colidindo com a Lua por eras, deixaram alguma água para trás. (A Terra pode ter recebido água da mesma maneira.) A água na Lua não dura muito. Ela evapora sob a luz do Sol e escapa para o espaço. Somente nas sombras das frias crateras se pode esperar alguma água, escondida e congelada. E realmente pode haver depósitos de gelo nesses locais. Nos anos 1990, duas sondas espaciais, a Lunar Prospector e a Clementine, encontraram sinais interessantes de gelo nas crateras escuras, próximas aos pólos lunares - talvez tanto quanto um quilômetro cúbico de gelo. Mas os dados não são conclusivos.

Para descobrir se o gelo lunar está realmente lá, a NASA planeja enviar para lá um batedor robótico. O LRO ("Lunar Reconnaissance Orbiter": patrulha de reconhecimento lunar orbital) está previsto para ser lançado em 2008 e para ficar em órbita da Lua por um ano ou mais. Levando seis instrumentos científicos diferentes, a sonda LRO irá mapear o ambiente lunar no maior nível de detalhamento já feito.

"Esta é a primeira de uma série de missões," afirma Gordon Chin, cientista do projeto LRO no Centro de Vôos Espaciais Goddard, da NASA. "Mais robôs virão a seguir, cerca de um por ano, abrindo caminho para um vôo tripulado" até 2020.

Um conceito artístico do LRO, que ainda está sendo projetado.

Os instrumentos do LRO farão muitas coisas: eles irão mapear e fotografar a Lua em detalhes, coletar amostras da radiação no seu ambiente e, não se pode esquecer, procurar por água.

Por exemplo, o instrumento LAMP ("Lyman-Alpha Mapping Project"), irá tentar espreitar na escuridão das sempre sombreadas crateras nos pólos da Lua, procurando por sinais de gelo escondido.

Como poderá o LAMP ver no escuro? Procurando pelo suave brilho da luz das estrelas refletido pelo eventual gelo.

O instrumento LAMP capta uma faixa especial de comprimentos de onda da luz ultravioleta. Não apenas as estrelas são especialmente brilhantes nessa faixa, mas também o hidrogênio que permeia o universo irradia nessa freqüência. Para o sensor LAMP, o próprio espaço é literalmente incandescente em todas as direções. Esse ambiente luminoso pode ser o suficiente para ver o que reside na escuridão das crateras lunares.

"E mais, a água congelada tem uma "assinatura" espectral característica, nesta mesma faixa de luz ultravioleta, de forma que nós teremos uma evidência espectral se o gelo está nestas crateras," explica Alan Stern, do Instituto de Pesquisas do Sudoeste e principal pesquisador do LAMP.

A sonda espacial LRO também estará equipada com um raio laser que pode enviar pulsos de luz para as crateras escuras. O principal objetivo deste instrumento, chamado LOLA ("Lunar Orbiter Laser Altimeter"), é produzir um mapa de alta precisão dos contornos de toda a Lua. Como um bônus extra, ele também irá medir o brilho de cada reflexão do laser. Se o solo contiver cristais de gelo, tão pouco quanto 4%, o pulso de retorno poderá ser brilhante o suficiente para ser detectado.

Uma imagem composta do pólo sul da Lua, onde algumas crateras estão em sombra permanente.

Apenas o LOLA não poderá provar que o gelo está lá. "Quaisquer tipos de cristais reflexivos poderão gerar pulsos brilhantes," explica David Smith, do Centro de Vôos Espaciais Goddard e principal pesquisador do LOLA. "Mas se nós vermos pulsos brilhantes somente nessas sombras permanentes, nós teremos fortes evidências de gelo."

Um dos instrumentos do LRO, chamado Diviner, irá mapear a temperatura da superfície da Lua. Os cientistas poderão utilizar essas medições para procurar lugares onde o gelo possa existir. Mesmo nas sombras permanentes das crateras polares, as temperaturas devem ser muito baixas para que o gelo resista à evaporação. Desta forma, o Diviner irá propiciar um "choque de realidade" para os outros instrumentos sensíveis ao gelo do LRO, identificando áreas onde sinais positivos de gelo não fariam sentido simplesmente porque a temperatura é muito alta.

Outra checagem de realidade virá do LEND ("Lunar Exploration Neutron Detector"), que conta os nêutrons emitidos a partir da superfície lunar. Porque a Lua emite nêutrons? E o que isto tem a ver com água?

A Lua é constantemente bombardeada por raios cósmicos, os quais produzem nêutrons quanto atingem a superfície. Compostos baseados em hidrogênio, como a água, absorvem nêutrons, de forma que uma queda na radiação de nêutrons pode sinalizar um oásis... diminuto, é verdade. O LEND está sendo desenvolvido por Igor Mitrofanov, da Agência Espacial Federal Russa.

"Há uma forte sinergia entre os diversos instrumentos no LRO," assinala Chin. "Nenhum desses instrumentos sozinho pode oferecer evidências definitivas de gelo na Lua, mas se todos eles apontarem gelo na mesma área, isto será convincente."

Acampando no cosmos. Arte de Pat Rawlings.

Chin também aponta outra razão pela qual a descoberta de gelo próximo aos pólos da Lua será entusiasmante:

Não muito distante das crateras permanentemente sombreadas, há regiões montanhosas em permanente exposição à luz solar, conhecidas romanticamente como "picos do eterno amanhecer". Conceitualmente, uma base lunar poderia ser construída num desses picos, dando aos astronautas um fornecimento constante de energia solar - não muito longe dos vales de crateras abaixo, ricas em gelo e prontas para serem mineradas.

Apenas sonhos? Ou um plano razoável? O LRO irá trazer as respostas.

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