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Exploração espacial: por que perfurar fora da Terra não é fácil

Em novo estudo, pesquisadores abordam os desafios ambientais e tecnológicos para perfurar o solo em outros mundos, bem como formas de superá-los

15 abr 2024 - 13h33
(atualizado às 17h09)
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Escavar outros mundos não é uma tarefa fácil, e pesquisadores da Universidade da Cracóvia decidiram investigar o porquê. Em um novo estudo, Dariusz Knez e Mitra Kahlilidermani concluíram que, basicamente, existem desafios ambientais e tecnológicos por trás da dificuldade em fazer perfurações fora da Terra. 

Foto: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre / Canaltech

Primeiro, é preciso ter em mente o papel da atmosfera — e da falta dela — na hora de perfurar algum planeta. Vênus, planeta coberto por uma espessa atmosfera feita principalmente de dióxido de carbono, é uma exceção; por outro lado, Marte é envolvido por uma atmosfera tão fina que a física dos fluidos não funciona lá.

Os fluidos são essenciais para perfurações em nosso planeta, porque esfriam metais o suficiente para permitir sua perfuração. Sem diminuir a temperatura, provavelmente a perfuração não aconteceria, ou o metal seria aquecido e deformado a ponto de impedir o procedimento. 

Para evitar estes cenários, um fluido lubrificante é aplicado no local desejado para a ação da broca. O mecanismo é simples, mas não funcionaria em um mundo sem atmosfera: qualquer líquido exposto a um ambiente sem gases atmosféricos seria sublimado (se tornaria gasoso), sem esfriar a área conforme o esperado.

O rover Curiosity, da NASA, tem uma broca em seu braço robótico para perfurar o solo de Marte (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/MSSS)
O rover Curiosity, da NASA, tem uma broca em seu braço robótico para perfurar o solo de Marte (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/MSSS)
Foto: Canaltech

Como a maioria das perfurações fora da Terra é feita de forma autônoma, isso significa que o lander ou rover em questão precisaria ter algum recurso para identificar a hora de parar a perfuração antes de derreter suas ferramentas. Muitos projetos de missões espaciais ainda não têm solução para este problema.

Outro problema é a variação de temperatura em outros mundos — na Lua, a temperatura no equador passa dos 120 ºC durante o dia, mas cai para -133 ºC à noite. Esta amplitude térmica dificulta o uso de líquidos em um sistema hidráulico sem congelar durante a notie ou evaporar durante o dia.

Em relação aos aspectos tecnológicos, há a restrição de peso, parte crucial de qualquer missão espacial. Grandes dispositivos de perfuração contêm materiais de aço, que são tão pesados que o custo para lançá-los seria extremamente alto, inviabilizando a missão. Outro problema é o fornecimento de energia: na Terra, os motores das perfuradoras são alimentados por combustíveis de hidrocarbonetos, mas fora do nosso planeta, seria preciso usar energia solar, com células de tamanho desfavorável.

No entanto, vale lembrar que, independentemente das dificuldades, sistemas do tipo são essenciais para o sucesso de qualquer missão espacial. Se for necessário criar grandes assentamentos para astronautas nos tubos de lava na Lua, ou explorar o oceano sob o gelo da lua Encélado, é certo que vão ser necessárias tecnologias de perfuração mais eficientes. 

O artigo com os resultados do estudo foi publicado pelo Instituto de Publicações Digitais Multidisciplinares. 

Fonte: MDPI; Via: Universe Today

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