Uma equipe de pesquisadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Arizona planeja desenvolver métodos de mineração espacial usando enxames de robôs autônomos.
Com um fundo de US$500.000 da NASA, a equipe está abrindo o caminho para o futuro da mineração espacial, uma área de exploração que está ganhando impulso rapidamente. “É realmente empolgante estar na vanguarda de um novo campo”, disse Moe Momayez, chefe interino do Departamento de Mineração e Engenharia Geológica e do Conselho de Mineração e Engenharia Geológica David & Edith Lowell. “Eu me lembro de assistir programas de TV quando era criança, como ‘Space: 1999’, que era sobre bases na Lua. Aqui estamos nós em 2021, e estamos falando sobre colonizar a Lua.” A mineração espacial é a extração de recursos em corpos não terrestres, como a Lua. Ao fazer isso, os astrônomos podem utilizar o que já existe para construir bases e outras estruturas, em vez de transportar materiais de construção da Terra.
A necessidade de mineração espacial está sendo agravada pela reenergização das viagens espaciais do setor privado. Com bilionários como Richard Branson e Jeff Bezos fazendo excursões rápidas em órbita, o espaço parece a nova fronteira para o capitalismo. Em 2019, em um evento para a imprensa apenas para convidados em Washington, D.C., Bezos compartilhou sua visão de levar a indústria pesada e a mineração para o espaço. Sua ideia inclui uma constelação de estações espaciais usando força centrífuga para produzir gravidade artificial e aproveitando a luz solar para o cultivo. Mover a indústria para o espaço liberaria espaço aqui na Terra para os humanos continuarem sobrevivendo.
Então você pode estar se perguntando, o que está lá fora para nós minerarmos? O recurso mais atraente para nós, humanos, é a água. Com uma pequena ajuda da energia solar ou da fissão nuclear, as moléculas de água podem ser quebradas em hidrogênio e oxigênio para produzir combustível de foguete, permitindo o reabastecimento no espaço. Os pesquisadores também esperam encontrar elementos terrestres raros, materiais essenciais para a produção de bens eletrônicos que são difíceis e caros de extrair. A Lua mostra ser um ótimo lugar para lançar esta expedição de mineração espacial por vários motivos: primeiro, é relativamente perto da Terra, com um tempo de viagem muito curto; e segundo, sua baixa gravidade sugere que relativamente pouco gasto de energia será necessário para enviar os recursos minerados de volta à Terra.
Notavelmente, a Lua contém uma quantidade decente de gelo de água em suas crateras. Quando comparada à Terra, ela certamente parece seca e com crostas, mas essa descoberta de água é essencial na mineração espacial. A Lua também contém hélio-3, depositado pelos ventos solares. O hélio-3 é um isótopo de hélio estável à luz que serve como uma fonte potencial de combustível para futuros reatores de fusão. A mineração na Terra já é um trabalho tedioso e desafiador; obviamente, a mineração na Lua é significativamente mais complicada.
Jekan Thanga (à direita) e Moe Momayez, membros do corpo docente de engenharia da Universidade do Arizona, com um protótipo de rover impresso em 3D.
Fonte: Universidade do Arizona
Jekan Thanga, professor associado de engenharia aeroespacial e mecânica da Universidade do Arizona, está desenvolvendo uma técnica de arquitetura de aprendizagem neuromórfica que ele chama de Sistema Robótico Autônomo Humano e Explicável (HEART). Com este sistema, Thanga busca treinar robôs para minerar, escavar e até mesmo construir. A equipe de pesquisa planeja construir e treinar esses robôs na Terra, enviando-os ao espaço assim que puderem realizar essas funções sem a necessidade de receber instruções.
“Em certo sentido, somos como fazendeiros. Estamos criando talentos nessas criaturas, ou uma família inteira de criaturas, para realizar certas tarefas”, disse Thanga. “Ao passar por esse processo, ajudamos a aperfeiçoar essas criaturas artificiais cujo trabalho é fazer as tarefas de mineração.” Os robôs não apenas ajudarão a tornar a mineração espacial mais fácil, mas também simplificarão o processo. Os astronautas podem dedicar mais tempo para se concentrar em outros elementos de missão crítica.
“A ideia é fazer com que os robôs construam, configurem as coisas e façam todas as tarefas sujas, chatas e perigosas para que os astronautas possam fazer as coisas mais interessantes”, disse Thanga. A Universidade do Arizona está qualificada para receber financiamento para o projeto da equipe por meio do Projeto de Pesquisa e Educação da Minority University, da NASA Space Technology Artemis Research Initiative. Mas eles não são o único grupo focado na mineração espacial que ganhou o apoio da NASA.
Em 2020, a agência espacial fechou contratos com quatro empresas para extrair pequenas quantidades de regolito lunar – materiais rochosos – até 2024. Esses acordos marcam a era da extração de recursos espaciais comerciais, o que implica que, em algum momento, os governos precisarão intervir para criar políticas e estruturas legais. Como está atualmente no Tratado do Espaço Exterior, o documento definitivo da lei espacial internacional, nenhuma parte do espaço pode ser apropriada pelos governos nacionais. Mas, à medida que o interesse comercial no espaço decola e mais indústrias começam a ver o valor da extração de recursos do espaço, as relações amigáveis podem deixar de existir na exosfera.
