No mês passado, a China estimulou outros jogadores a explorar ativamente a lua com a missão de entregar amostras de rochas lunares. Pelo menos oito espaçonaves de países como Rússia, Índia, China, Japão e Estados Unidos devem pousar na superfície lunar nos próximos três anos.
Pela primeira vez, explorar a lua irá explorar algumas das regiões da lua cientificamente mais intrigantes, mas sensíveis - aquelas nos pólos. Os cientistas estão interessados na água congelada em crateras sombreadas. Mas eles também estão preocupados que o aumento no tráfego de cargas e passageiros para a lua possa levar à contaminação do próprio gelo.
O gelo é importante para os cientistas por vários motivos. Alguns querem analisar amostras primitivas para descobrir como e quando a Terra e a Lua acumularam água bilhões de anos atrás. Outros querem minerar gelo para alimentar foguetes em futuras bases lunares.
Os pesquisadores enfrentam escolhas difíceis. Você deveria começar a cavar imediatamente para descobrir os processos pelos quais pode extrair gelo e transformá-lo em combustível? Ou agir devagar para preservar os dados científicos codificados no gelo? “No momento, temos cientistas que dizem que não podemos nem chegar perto dele porque vamos destruí-lo”, diz Clive Neal, geólogo da Universidade de Notre Dame em Indiana. "Outros dizem que precisamos, então vamos apenas fazer."
Essas contradições precisam ser resolvidas em breve, especialmente porque a NASA planeja enviar uma série de missões ao Pólo Sul, começando com dispositivos de pouso robóticos em 2022 e terminando com o envio de pessoas à Lua pela primeira vez desde 1972.
Um relatório da influente Academia Nacional de Ciências, Engenharia e Medicina dos Estados Unidos (NASEM) argumenta que as agências espaciais devem priorizar o que desejam dos pólos lunares para explorá-los com eficácia. O Comitê Internacional de Pesquisas Espaciais (COSPAR) também está avaliando a situação e decidirá nos próximos meses se publicará uma nova diretriz para espaçonaves que vão à lua. A NASA está aguardando a decisão do COSPAR e provavelmente atualizará suas próprias regras para visitar a lua.
À medida que a exploração da lua se acelera, "não devemos prejudicar a pesquisa científica futura", diz Lisa Pratt, oficial de proteção planetária da NASA. A questão é: "como fazer isso direito?"
Nenhuma nave espacial jamais visitou os pólos da lua. A única missão que tentou chegar lá foi a sonda indiana Vikram, que caiu a cerca de 600 quilômetros do Pólo Sul em 2019. A China planeja lançar a missão Chang'e-6, que viajará para o Pólo Sul da Lua, coletará solo com gelo e o entregará à Terra em 2023. Este dispositivo é o sucessor do Chang'e-5, que coletou com sucesso amostras de rochas nas latitudes médias da lua em dezembro passado. Japão e Índia também estão pensando em lançar robôs para o Pólo Sul, assim como a Rússia e a Europa.
E então há a NASA. Sob o presidente Donald Trump, a agência estava preparando uma série de missões à lua orientadas para pólos. De acordo com os planos atuais, a NASA enviará duas sondas automatizadas ao Pólo Sul em 2022 e um rover robótico chamado VIPER em 2023. Ele terá que perfurar o solo lunar até a profundidade de um metro. Então, um ano depois, está planejado o envio de pessoas que começarão a explorar as crateras de gelo. Uma das tarefas é coletar o gelo e enviá-lo a um laboratório na Terra para estudo, de acordo com um relatório da NASA divulgado no mês passado.
A possibilidade de contaminação do gelo lunar é um problema que ninguém pensava há cinco décadas, quando os astronautas da Apollo se tornaram as primeiras pessoas a pisar na superfície lunar. Naquela época, os cientistas acreditavam que a lua estava completamente seca. Somente na última década se tornou conhecido que a água está presente em muitos lugares, inclusive em crateras polares sombreadas. Os cientistas encontraram água mineral em pelo menos um ponto ensolarado da lua.
Toda essa água poderia ter chegado à Lua graças aos asteróides, cometas ou ao vento solar que bombardeou sua superfície. Parte dele poderia ter permanecido após erupções vulcânicas que o trouxeram à superfície de dentro. Qualquer que seja a fonte de água lunar, ela contém informações científicas importantes.
O gelo nas crateras dos pólos da lua, sem luz solar, vem se acumulando há bilhões de anos. Se for assim, ele contém um registro não apenas da história inicial da Lua, mas também da história da Terra. A lua provavelmente se formou quando um objeto gigante colidiu com a Terra recém-nascida cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, arrancando grandes pedaços que se fundiram com a lua e intimamente ligaram suas histórias. Na Terra, a atividade geológica, incluindo as placas tectônicas, apagou grande parte da história inicial do planeta. Mas a Lua não tem tal atividade, por isso é um excelente assunto para estudo.
"A história da água lunar fornecerá muitas pistas de como o sistema solar se desenvolveu", disse Ariel Deutsch, cientista planetário do Ames Research Center da NASA em Moffett Field, Califórnia.
Percebendo a importância do gelo lunar, muitos pesquisadores têm medo de estudá-lo. Em particular, alguns deles estão considerando a possibilidade de contaminação do gelo por gases de escape de foguetes.
Parvati Prem, uma cientista planetária do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Lorel, Maryland, e seus colegas simularam recentemente a aterrissagem de um módulo de tamanho médio a cerca de 70 ° S - várias centenas de quilômetros das crateras de gelo do Pólo Sul. Simulações mostraram que, mesmo que o foguete desça com impulso mínimo do jato, a água será borrifada dos motores, que eventualmente se espalhará por toda a lua. Mesmo depois de 2 dias lunares - 2 meses terrestres - cerca de 30-40% da água importada permanecerá na superfície lunar. “A principal conclusão é que o vapor d'água está realmente se espalhando por toda parte”, afirma Prem. Assim, o gelo polar da lua já foi contaminado por missões de exploração anteriores.
O grupo internacional COSPAR entrevistou centenas de cientistas planetários sobre a preocupação deles com a possibilidade de a exploração lunar interferir na ciência nos pólos. Mais de 70% dos entrevistados na pesquisa de 2020 disseram estar preocupados que a poluição pudesse prejudicar os dados científicos armazenados no gelo da lua, disse Gerhard Kminek, oficial de proteção planetária da Agência Espacial Europeia em Noordwijk, Holanda.
Em um documento oficial apresentado pela NASA, 19 cientistas, incluindo Prem e Deutsch, propõem o envio de uma missão chamada "Origins-first" para uma cratera sombreada em um dos pólos lunares. O objetivo é coletar amostras de gelo puro o suficiente antes de começar a exploração da lua. A missão mostrará quão valiosas são as evidências científicas sobre o gelo e se a mineração deve ser adiada, diz Esther Beltran, cientista da University of Central Florida em Orlando e co-autora do artigo.
A NASA atualmente não tem fundos alocados para a primeira missão Origins. Ele continua planejando enviar várias espaçonaves às regiões polares da lua. Mas a agência está ouvindo cientistas que estão ansiosos para acertar e pretendem agir com cautela, diz Pratt, oficial da agência de proteção planetária. “Precisamos equilibrar a motivação para usar recursos com a necessidade de descoberta e conhecimento científico”, diz ela.
Enquanto isso, se a COSPAR adotar os novos princípios de exploração lunar, é provável que a NASA e agências espaciais de outros países o façam. A liderança atual da COSPAR exige que os países listem todos os materiais orgânicos, como compostos de carbono, tintas e adesivos, que estarão a bordo da nave lunar. Ter essa lista ajudaria a reduzir as preocupações com a poluição futura, disse Kminek. Os cientistas saberão que tipo de material antropogênico entrará no ambiente lunar. Talvez se proponha compilar uma lista de gases que podem ser emitidos por veículos ou sistemas de suporte de vida. “Participantes relevantes, incluindo a agência espacial chinesa e empresas comerciais como a SpaceX e a Blue Origin, sentaram-se à mesa com a COSPAR para discutir essas possíveis mudanças”, disse Kminek.
No entanto, apesar do debate em andamento, alguns cientistas não estão muito preocupados com a poluição. Neal e outros observam que o vapor d'água do escapamento do foguete é depositado apenas em uma fina camada na superfície lunar. Não é preciso muito trabalho para chegar ao gelo desejado. O relatório do NASEM também observa que há pouco risco de contaminação do gelo. E Kevin Cannon, um cientista planetário da Escola de Minas do Colorado em Golden, acredita que um pouco de poluição é totalmente justificado por saber onde e como o gelo é distribuído. Ele fez um mapa dos locais onde podem estar os depósitos maiores e mais acessíveis.
Várias outras idéias foram propostas para proteger o gelo lunar. Uma proposta é manter um dos pólos da Lua para a ciência e abrir o outro para a mineração. Também é proposto designar zonas de exclusão para algumas crateras de gelo. Existem muitas dessas crateras, desde minúsculas cavidades menores do que uma mão humana até grandes cavidades de 10 quilômetros de extensão, e nem todas precisam ser exploradas, dizem os cientistas.
“A única coisa que precisamos fazer é ter certeza de que estamos olhando para o futuro”, disse Prem. "Quem sabe que tipo de ciência as pessoas vão querer fazer no futuro?"