Os contos clássicos de ficção científica de Marte costumam apresentar marcianos de olhos arregalados invadindo a Terra em busca de seus preciosos recursos. Mas a realidade é que nos próximos vinte anos - com todas as restrições técnicas e orçamentárias - serão as pessoas as únicas invadindo o Planeta Vermelho. Este ano, a NASA revelou seu mais recente plano de saltar 300 milhões de quilômetros do sol para o quarto planeta. A estratégia prevê a criação de uma estação lunar na órbita da Lua, que servirá como ponto intermediário para voos espaciais de longa distância a Marte. O posto avançado tripulado Deep Space Gateway servirá como plataforma de lançamento para o Deep Space Transport, uma versão da Enterprise da agência espacial.
No início da década de 2030, um astronauta pode ter deixado o primeiro vestígio humano em outro objeto celeste desde 1969. Ele ou ela vai precisar de dispositivos inteligentes que tornem possível viver em um planeta frio e inóspito, muito longe do lugar mais próximo que pode ser chamado de "casa".
Água, água por toda parte
O fato de haver água em Marte não é mais surpreendente. As correntes de superfície no Planeta Vermelho, que vazam periodicamente, levam os cientistas a acreditar que a água líquida deveria de fato ocorrer. A NASA anunciou no ano passado que também descobriu um enorme reservatório de gelo congelado sob a superfície sólida do planeta.
No entanto, é improvável que os primeiros viajantes a Marte tenham acesso fácil a essas fontes de água, ou será muito caro acessá-las. Em vez disso, os futuros astronautas poderiam usar um tipo de coletor de água desenvolvido por cientistas da Universidade da Califórnia, em Berkeley.
Este dispositivo movido a energia solar usa uma estrutura metal-orgânica especial (MOF) para extrair água do ar em condições de pelo menos 20% de umidade. Um estudo sobre o assunto foi publicado no mês passado na revista Science.
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Com esse protótipo, foi possível coletar cerca de três litros de água do ar em 12 horas, usando apenas um quilograma de MOF. A moldura combina metais como magnésio com moléculas orgânicas que se alinham em fibras rígidas e porosas para armazenar gases e líquidos.
“Se a umidade relativa em Marte está em torno de 20% ou mais, não entendo por que esse dispositivo não funciona lá”, diz Omar Yagi, coautor do trabalho que inventou o MOF há 20 anos.
Embora um coletor de água seja maravilhosamente útil em lugares áridos da Terra, tal dispositivo funcionará em Marte completamente seco, onde, apesar das condições desérticas, a umidade relativa pode chegar a 80-100% à noite - o que é mais do que suficiente para sugar a água da atmosfera.
A equipe de Yagi já está trabalhando em um MOF mais barato e eficiente para sorção de vapor d'água. “É apenas uma questão de tempo até que essa tecnologia se torne economicamente competitiva. Este é um passo importante para o futuro do abastecimento de água, que chamo de “água personalizada”.
Selo de civilização
Hoje em dia, podemos imprimir qualquer coisa em 3D - até ovários em funcionamento. A capacidade de produzir ferramentas e peças definitivamente ajudará os colonos marcianos, que não podem levar tudo de uma vez.
Recentemente, uma equipe da Northwestern University demonstrou a capacidade de imprimir estruturas 3D usando poeira marciana e lunar. Mais precisamente, não pó de verdade, mas um imitador aprovado pela NASA do mesmo tamanho e forma. Os pesquisadores, liderados por Ramil Shah, usaram o chamado processo de pintura 3D, que usa novas tintas que seu laboratório já havia usado para imprimir coisas como grafeno e nanotubos de carbono.
O estudo foi publicado no início deste ano na Nature Scientific Reports.
Composto por 90% de poeira por peso, o material impresso em 3D é altamente flexível e durável como a borracha. Ele pode ser "cortado, enrolado, dobrado e moldado antes da pintura 3D". Você pode até fazer tijolos de LEGO.
“Em lugares como outros planetas e luas com recursos limitados, os humanos terão que usar o que está disponível neste planeta para viver”, diz Shah, professor assistente da Escola de Engenharia McCormick. “Nossas tintas 3D realmente abrem a possibilidade de imprimir uma variedade de objetos funcionais ou estruturais para criar habitats além da Terra.”
Uma casa longe de casa
A NASA está desenvolvendo sua própria solução para habitação no Planeta Vermelho. Este é um iglu.
Tecnicamente, a "Casa de Gelo Marciana" é uma grande estrutura tubular inflável que incluirá materiais coletados do planeta e encerrados em uma casca de gelo.
A ideia por trás da estrutura inflável é que ela seja fácil de transportar. Por que gelo? A água oferece excelente proteção contra a radiação e este é um dos maiores perigos que os humanos enfrentam nas viagens espaciais. A exposição a longo prazo pode causar câncer ou mesmo enjoo agudo da radiação.
Alternativamente, habitações, laboratórios e outros edifícios podem ser enterrados sob a superfície, forçando os pesquisadores a viver como trogloditas. Mas o Mars Ice Home oferece uma perspectiva melhor.
“Todos os materiais que escolhemos são translúcidos, então parte da luz do dia de fora será capaz de penetrar e informar que você está em uma casa e não em uma caverna”, disse Kevin Kempton, principal investigador do projeto Mars Ice Home da NASA.
Uma maçã por dia
Não está claro se o blockbuster de ficção científica The Martian realmente impulsionou as vendas de batatas, mas os cientistas estão desenvolvendo fazendas de plantas autossustentáveis sofisticadas que fornecerão aos futuros astronautas frutas e vegetais frescos.
Por exemplo, um projeto conjunto entre NASA, Universidade do Arizona e empresas privadas é o Bioregenerative Life Support System (BLSS), representado por uma câmara hidropônica de planta que não precisa de solo (ou, melhor ainda, de fezes humanas) para produzir alimentos.
Um sistema de circuito fechado começa com água rica em nutrientes. A água nutritiva apoia o sistema radicular da planta. O sistema beneficia tanto as plantas quanto os humanos ao mesmo tempo, uma vez que estes emitem dióxido de carbono, que é absorvido pela vegetação. As plantas, por sua vez, produzem oxigênio por meio da fotossíntese.
“Nosso primeiro grande projeto começou em 2004. Projetamos e construímos uma câmara de cultivo de alimentos no Pólo Sul (Antártica). Ainda está lá e ainda funciona”, diz Gene Giacomelli, diretor do Centro Agrícola de Ambientes Gerenciados e ex-pesquisador principal do projeto BLSS.
BLSS foi apresentado no Biosphere 2, um sistema ecológico fechado de propriedade e operado por australianos.
Desafios adiante
Obviamente, ainda há muito trabalho a ser feito antes que os astronautas comecem a cultivar deliciosas maçãs vermelhas no Planeta Vermelho. A NASA e seus parceiros comerciais ainda estão desenvolvendo foguetes de próxima geração que lidarão com todas as operações pesadas de missões futuras. Outros projetos estão em andamento para criar módulos de habitação no espaço profundo que levarão humanos a Marte.
Sérios obstáculos permanecem. Por exemplo, o problema da radiação. Cientistas financiados pela ESA anunciaram recentemente um dispositivo que simula a radiação espacial para estudar ameaças e desenvolver soluções para mitigar seus efeitos em pessoas e equipamentos. Atualmente, a medicina aeroespacial se concentra no estudo de como as pessoas se mantêm saudáveis e resilientes no espaço profundo.
Há também a questão de estar longe de casa. As pessoas são fortes o suficiente para sobreviver a uma viagem tão longa? A pesquisa também está sendo conduzida neste tópico nas condições da Antártica.
Este ano marcará o 60º aniversário do início da era espacial, quando a Rússia lançou um satélite espacial. Chegar a Marte em menos de um século a partir deste ponto de inflexão será um momento histórico que anunciará um novo futuro para a raça humana.
ILYA KHEL
