A presença de água na superfície lunar é essencial para a sobrevivência humana e, portanto, tem atraído grande interesse da comunidade científica. Um avanço significativo nesse campo veio do Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE), da Academia Chinesa de Ciências (CAS), onde o pesquisador Wang Junqiang desenvolveu um novo método para produzir água em larga escala usando a reação entre o regolito lunar e o hidrogênio presente no próprio solo lunar.
Missões anteriores, como a Apollo e a Chang’E-5, já haviam identificado a presença de água na Lua. Entretanto, os minerais lunares contêm uma quantidade extremamente baixa de água, variando de 0,0001% a 0,02%, o que torna a extração de água um desafio significativo. Em busca de uma solução, Wang e sua equipe usaram amostras de regolito lunar trazidas pela missão Chang’E-5 para encontrar formas eficazes de gerar água na superfície lunar. “Usamos amostras de regolito lunar trazidas pela missão Chang’E-5 em nosso estudo, tentando encontrar uma maneira de produzir água na Lua”, explicou Wang.
Os estudos mostraram que, ao aquecer o regolito lunar a temperaturas acima de 1.200 K usando espelhos côncavos, um grama de regolito derretido poderia gerar entre 51 e 76 mg de água. “Em outras palavras, uma tonelada de regolito lunar pode produzir mais de 50 kg de água, o que pode atender às necessidades diárias de água potável de 50 pessoas por dia”, disse Wang Junqiang. Esse volume é equivalente a cerca de cem garrafas de 500 ml, o suficiente para atender às necessidades de água potável de 50 pessoas por um dia.
A pesquisa também revelou que a ilmenita lunar (FeTiO3), um dos cinco principais minerais encontrados no regolito lunar, contém a maior quantidade de hidrogênio implantada pelo vento solar. A estrutura de rede da ilmenita apresenta túneis subnanométricos que facilitam o armazenamento de hidrogênio. Quando aquecidos, esses minerais reagem com óxidos de ferro para formar ferro elementar e liberar grandes quantidades de água.
Os experimentos in situ indicaram que o processo de formação de água ocorre com mais eficiência em altas temperaturas. Inicialmente, a formação de água no regolito lunar foi observada quando a temperatura ultrapassou 1.000 graus Celsius, momento em que o solo lunar derrete e a água gerada pela reação é liberada como vapor. Além disso, descobriu-se que a temperatura na qual a água é formada pode ser reduzida de 800 graus Celsius para 200 graus Celsius, o que facilita a adaptação das condições necessárias para produzir água em diferentes regiões da Lua.
Essas descobertas oferecem novas perspectivas para a exploração lunar e a construção de futuras estações de pesquisa na Lua. A água produzida poderia ser usada tanto para consumo humano quanto para irrigação de plantas. Além disso, ela poderia ser decomposta eletroquimicamente em hidrogênio e oxigênio, fornecendo hidrogênio para energia e oxigênio para respiração. Compreender e aproveitar o conteúdo de água do regolito lunar é uma etapa crucial para garantir a sobrevivência humana em missões espaciais de longa duração.
O Chang’E-5, que retornou à Terra em dezembro de 2020, trouxe consigo 1.731 gramas de amostras lunares, compostas principalmente de rochas e solo. Esses materiais continuam a ser uma valiosa fonte de conhecimento, abrindo caminho para novas descobertas e avanços na exploração espacial.
Os resultados do estudo foram publicados na revista The Innovation.
