Cientistas e exploradores espaciais estão em busca de determinar onde e quanto gelo está presente na lua. O gelo da água seria um recurso importante em uma futura base lunar, pois poderia ser usada para apoiar os seres humanos ou ser dividido em hidrogênio e oxigênio, componentes -chave do combustível de foguetes. Os pesquisadores da Universidade do Havaí na Manoa estão usando duas abordagens inovadoras para avançar na busca por gelo na lua.
Escoteiros Shadowcam para gelo superficial
O gelo da água foi detectado anteriormente nas regiões permanentemente sombreadas dos Pólos Norte e Sul da Lua por Shuai Li, pesquisador assistente do Instituto Havaí de Geofísica e Planetologia (HIGP) na Escola de Ciência e Tecnologia do Oceano e da Terra (SOEST). Um novo estudo liderado por Jordan Ando, estudante de pós -graduação em ciências planetárias no laboratório de Li, examinou imagens de uma câmera especializada, a “Shadowcam”, que estava a bordo do Orbitador Lunar Pathfinder do Instituto de Pesquisa Aeroespacial da Coréia.
As crateras nas regiões polares da lua não recebem luz solar direta, mas a luz solar que salta de um lado de uma cratera pode iluminar indiretamente outro lado. O Shadowcam, projetado especificamente para olhar apenas para as áreas escuras e permanentemente sombreadas na lua, é extremamente sensível à luz indireta refletida na superfície lunar.
“O gelo geralmente é mais brilhante, ou seja, reflete mais luz do que as rochas”, disse Ando. “Analisamos imagens de alta qualidade dessa câmera sensível para olhar de perto essas áreas permanentemente sombreadas e investigar se o gelo da água nessas regiões leva a um brilho generalizado da superfície”.
Embora o gelo nas regiões sombreadas não tenha iluminado significativamente a superfície, a análise da equipe das imagens do Shadowcam ajuda a refinar a estimativa da quantidade de gelo que poderia estar na superfície lunar. O método anterior de Li sugeriu que a superfície lunar contém entre cinco e 30 % de gelo de água. A análise das imagens de came de sombra restringe o alcance – indicando que o gelo da água representa menos de 20 % da superfície lunar.
Os raios cósmicos ajudam a procurar gelo enterrado
Além dessas investigações de gelo lunar na superfície, outro grupo de pesquisadores da UH Manoa com HIGP e Departamento de Física e Astronomia publicou recentemente um estudo em cartas de pesquisa geofísica que descreve uma abordagem inovadora para detectar depósitos de gelo enterrados nos postes da lua.
“Com nosso estudo recente, mostramos que uma nova técnica para detectar gelo de água enterrada na lua é possível usando raios cósmicos que ocorrem naturalmente”, disse Emily S. Costello, autora principal do estudo e pesquisadora de pós-doutorado da HIGP. “Esses raios cósmicos de energia ultra-alta atingem a superfície lunar e penetram nas camadas abaixo. Os raios emitem ondas de radar que saltam de camadas de gelo e rochas enterradas, que podemos usar para inferir o que está abaixo da superfície”.
A equipe usou uma simulação avançada de computador que testa como as ondas de radar viajam pelo solo lunar e como elas codificam informações sobre possíveis camadas de gelo enterradas.
“Esse método para procurar gelo de água na lua é novo e realmente emocionante”, disse Christian Tai Udovicic, co-autor do estudo que apresentou as descobertas na recente conferência lunar e planetária de ciências em Houston, Texas. “Como se baseia em física de alta energia em que apenas alguns cientistas do mundo são especialistas, até cientistas planetários que estudam maneiras de encontrar gelo lunar geralmente ficam surpresos quando ouvem sobre essa técnica”.
Uma equipe de pesquisadores do Departamento de Higp e Física está trabalhando para montar um instrumento de radar especificamente sintonizado para ouvir esses sinais na lua e esperar testar o sistema completo até 2026.
“Cada vez mais, o Havaí está se tornando um centro para a exploração espacial e, especificamente, a exploração da lua”, disse Costello. “Esses projetos, liderados por cientistas da UH Manoa, representam oportunidades promissoras para estudantes e profissionais do Havaí liderarem e participarem da indústria espacial”.