A exploração lunar pode em breve ganhar uma nova dimensão com a extração de um recurso raro: o hélio-3. Várias empresas espaciais planejam transformar nosso satélite em local de mineração, mas a viabilidade econômica e técnica desses projetos levanta muitas questões.
O hélio-3 é um isótopo leve do hélio presente em quantidades ínfimas na Terra, mas mais abundante na Lua. Ele se acumula no regolito lunar, essa camada de poeira e detritos que cobre a superfície, após ter sido transportado pelo vento solar durante bilhões de anos. Os impactos de meteoritos misturaram esse regolito a vários metros de profundidade, dispersando o hélio-3 de forma heterogênea. Sua detecção precisa representa um desafio técnico importante, pois os métodos tradicionais de prospecção têm dificuldade em localizar eficazmente esses depósitos.
Uma renderização do Interlune Harvester, que integrará equipamento de escavação desenvolvido em parceria com a Vermeer.
Crédito: Interlune A empresa Interlune, fundada em 2020 com a expertise de ex-técnicos da Blue Origin, posiciona-se como pioneira nesta corrida por recursos lunares. Liderada por Rob Meyerson e assessorada pelo astronauta geólogo Harrison Schmitt, ela desenvolve escavadeiras capazes de processar 100 toneladas de regolito por hora. Seu objetivo imediato é fornecer hélio-3 para computadores quânticos, onde serve como refrigerante essencial para manter os chips em temperaturas próximas do zero absoluto. A Bluefors, fabricante de sistemas criogênicos, já se comprometeu a comprar até 10.000 litros anuais.
Uma abordagem alternativa está sendo desenvolvida pela Magna Petra, que privilegia a captura gasosa em vez da escavação tradicional. Sua tecnologia patenteada consiste em perturbar mecanicamente a superfície lunar para liberar o hélio-3 na forma de plumas gasosas, permitindo uma coleta mais econômica em energia. Jeffrey Max, dirigente da empresa, explica que este método requer menos infraestrutura e poderia ser testado em missões de reconhecimento a partir de 2027-2028. Uma parceria com a empresa japonesa ispace visa concretizar estas ambições.
As missões futuras preparam-se ativamente. A Interlune planeja enviar uma câmera multiespectral para o rover FLIP da Astrolab já em dezembro, enquanto a Magna Petra colabora com a Intuitive Machines para módulos lunares. David Lawrence, físico do laboratório APL, ressalta no entanto as dificuldades de mapeamento, sugerindo que a detecção de titânio na ilmenita poderia servir como indicador indireto das concentrações de hélio-3. Estes avanços tecnológicos poderiam lançar as bases de uma economia espacial sustentável.
O hélio-3 e suas aplicações
O hélio-3 é um isótopo raro do hélio contendo dois prótons e um nêutron, ao contrário do hélio-4 comum que possui dois nêutrons. Sua raridade na Terra explica-se por sua baixa presença na atmosfera e sua ausência nos depósitos de gás natural.
Na área médica, o hélio-3 é usado em imagens por ressonância magnética dos pulmões, permitindo visualizar a ventilação pulmonar com precisão inigualável. Os pesquisadores também exploram seu potencial para o diagnóstico precoce de doenças respiratórias.
Para a fusão nuclear, o hélio-3 poderia servir como combustível em reatores de fusão avançados, produzindo menos resíduos radioativos que as reações usando trítio. No entanto, esta aplicação requer avanços tecnológicos importantes no domínio das reações de fusão.
Seu papel em criogenia é particularmente importante para as tecnologias quânticas, onde permite atingir temperaturas inferiores a 2 kelvins, condição essencial para o funcionamento de supercondutores e processadores quânticos.
O regolito lunar
O regolito lunar é uma camada de materiais não consolidados que cobre a superfície da Lua, com vários metros de espessura e composta de poeira, fragmentos rochosos e vidros microscópicos formados por impactos meteoríticos.
Sua formação resulta de bilhões de anos de bombardeamento por micrometeoritos e radiações cósmicas que pulverizaram a rocha lunar original. Este processo criou uma camada de poeiras extremamente finas e abrasivas.
A composição do regolito varia conforme as regiões lunares, com concentrações mais elevadas de titânio nos mares lunares. A ilmenita, mineral rico em titânio, apresenta uma afinidade particular para aprisionar as partículas de hélio-3 provenientes do vento solar.
Além dos recursos potenciais, o regolito apresenta problemas técnicos para a exploração: sua natureza pulverulenta pode obstruir os equipamentos e seu caráter eletrostático faz com que adira aos trajes espaciais e às superfícies dos veículos.