Se a NASA estabelecer uma presença permanente na Lua, as casas dos astronautas poderão ser feitas de um novo concreto imprimível em 3D e desidratado. A outra novidade é que, um dia, a sua casa na Terra também poderá ser feita desse produto: ao acelerar o processo de construção, esse composto à base de enxofre poderá se tornar tão aplicável em nosso terreno doméstico quanto no solo lunar.
A Artemis III – com lançamento previsto para setembro de 2026 – não apenas marcará o retorno da humanidade à Lua após mais de 50 anos. Será também a primeira missão a explorar o polo sul lunar, o local proposto para o acampamento base da NASA.
A construção de uma base na Lua exigirá um grande suprimento de infraestrutura lunar: plataformas de lançamento, abrigos e bloqueadores de radiação. Mas o transporte de concreto da Terra para a superfície lunar tem um preço alto. De acordo com Ali Kazemian, pesquisador de construção robótica da Louisiana State University (LSU), enviar apenas 1 kg de material para a Lua custa cerca de US$ 1,2 milhão. Em vez disso, a NASA espera criar materiais a partir do solo lunar e, por fim, adaptar as mesmas técnicas para a construção em Marte.
O concreto tradicional requer grandes quantidades de água, um bem que será escasso na Lua e extremamente importante para o suporte à vida ou para a pesquisa científica, de acordo com a Sociedade Americana de Engenheiros Civis. Embora projetos anteriores da NASA tenham testado compostos que poderiam ser usados para fazer o “concreto lunar”, eles ainda estão trabalhando para criar o material adequado sem água.
Assim, os pesquisadores da LSU estão refinando a fórmula, desenvolvendo um novo cimento à base de enxofre, que eles aquecem até derreter para unir o material sem a necessidade de água. Em um trabalho recente, a equipe misturou seu cimento sem água com solo lunar e marciano simulado para criar um concreto imprimível em 3D, que foi usado para montar paredes e vigas. “Precisamos de construção automatizada, e a NASA acredita que a impressão 3D é uma das poucas tecnologias viáveis para a construção de infraestrutura lunar”, reforça Kazemian.
Além de contornar a necessidade de água, o cimento pode suportar temperaturas extremas mais amplas e secar mais rapidamente do que os métodos tradicionais. O grupo usou um pó pré-fabricado para seus experimentos, mas na Lua e em Marte, os astronautas podem extrair enxofre do solo da superfície.
Para testar se o concreto pode resistir ao ambiente severo da lua, a equipe colocou suas estruturas em uma câmara de vácuo por semanas, analisando a estabilidade do material em diferentes temperaturas. Inicialmente, os pesquisadores temiam que as condições frias do lado escuro da Lua pudessem fazer com que o composto se transformasse em gás por meio de um processo chamado sublimação, como ocorre quando o gelo seco pula sua fase líquida e evapora diretamente. No entanto, eles descobriram que o concreto pode, de fato, suportar o ambiente gelado do polo sul lunar sem perder sua forma.
Algumas condições, como a gravidade reduzida, poderiam até mesmo funcionar a favor do concreto. O experimento testou estruturas como paredes e pequenas torres circulares, cada uma feita com o empilhamento de várias camadas de concreto. “Um dos principais desafios da impressão 3D em grande escala é a distorção dessas camadas grossas e pesadas”, pontua Kazemian. “Mas quando a gravidade é menor, isso pode ajudar a evitar que as camadas se deformem.”
Kazemian e seus colegas transferiram recentemente a tecnologia para o Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, para implementar seu projeto em um sistema robótico de maior escala e testar a construção em câmaras de vácuo maiores. Se adotado, o concreto provavelmente será usado para estruturas lunares mais altas, como habitats e escudos de radiação. Projetos mais planos, como uma plataforma de pouso, provavelmente usarão tecnologias baseadas em laser para derreter o solo lunar e transformá-lo em uma estrutura de cerâmica.
No entanto, talvez não haja muitos testes que possamos fazer na Terra. De acordo com Philip Metzger, físico planetário da Universidade da Flórida Central, que recentemente se aposentou do Centro Espacial Kennedy da NASA, a eficácia do concreto pode diminuir com a mudança do solo simulador para o solo real. “Há uma química nas amostras desses planetas que os simuladores não conseguem reproduzir perfeitamente”, diz ele. “Quando enviarmos missões a esses planetas para testar a tecnologia usando o solo real, poderemos descobrir que precisamos melhorar ainda mais a tecnologia para que ela funcione nesse ambiente.”
Mas Metzger ainda vê o concreto à base de enxofre como uma base vital para as grandes encomendas dos próximos projetos planetários. As futuras missões a Marte poderiam exigir estradas para ir e voltar dos locais de mineração de gelo, bem como pavimentação em torno dos habitats para criar zonas de trabalho livres de poeira. Sob tal ótica, esse novo concreto torna essas metas distantes um pouco mais próximas da realidade.
O produto também poderá beneficiar a construção na Terra. Kazemian vê o novo material como uma alternativa em potencial para o concreto tradicional, especialmente em áreas com escassez de água ou excesso de enxofre. Partes do Oriente Médio, por exemplo, têm enxofre em abundância como resultado da produção de petróleo e gás.
Além disso, de acordo com Metzger, a tecnologia pode se tornar especialmente útil em áreas de desastre com cadeias de suprimentos quebradas. Ela também poderia ter aplicações militares para a construção rápida de estruturas como prédios de armazenamento. “Isso é ótimo para as pessoas que irão trabalhar em outro planeta e não terão muito apoio”, diz Metzger. “Mas já existem muitos análogos a isso aqui na Terra.”
Jenna Ahart
