De olho na Artemis II: dentro do plano da Nasa para derrotar a poeira lunar – ela é corrosiva e pode ser fatal

Dentro do extenso Centro Espacial Johnson da Nasa, em Houston, existe uma série de oficinas carinhosamente conhecidas como “laboratórios sujos”. Neste local e através de um labirinto de corredores, hangares cavernosos e salas claustrofóbicas, há poeira por toda parte: em placas de Petri, tubos, caixas, cubas, átrios e engradados. Mais especificamente em uma sala sem janelas cheia de recipientes de armazenamento, uma grande caixa translúcida é aberta, revelando um deserto miniatura cinza-escuro de pó notavelmente fino. Eu, Robin George Andrews, sou convidado a mergulhar minha mão sem luva nele.

Partículas finas de poeira lunar simulada aderem à mão humana, ilustrando um dos desafios fundamentais do regolito lunar: sua tendência a aderir a quase tudo que toca.

A sensação é semelhante à do talco – mas muito mais adesiva e curiosamente densa. Depois de mergulhar a mão por alguns segundos, retiro-a e vejo que está completamente coberta. A sensação é claramente estranha, e sacudir a mão e escová-la não parece remover nenhum pó. E esse é o ponto: é uma simulação quase perfeita da poeira lunar da vida real, feita de basalto pulverizado, uma rocha vulcânica.

A superfície lunar é um deserto, formado há bilhões de anos por erupções intermináveis de lava. Desde que a Lua esfriou, suas rochas vulcânicas e vidro têm sido quase constantemente quebrados em pedaços por impactos de micrometeoritos, produzindo uma névoa de partículas ultrafinas de poeira flutuando livremente.

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“É muito, muito afiado. É muito irritante e perturbador. Está em toda parte”, diz Amy Fritz, pesquisadora de mitigação de poeira no Johnson Space Center. Quando levemente agitado ou exposto à radiação, ele fica eletricamente carregado, o que significa que não só pode levitar acima da superfície lunar, como também adora grudar nos astronautas. “Isso é extremamente inconveniente.”

Inconveniente é um eufemismo. Durante a era Apollo, a poeira lunar era inalada pelos astronautas, causando-lhes uma condição respiratória apelidada de febre do feno lunar. Tudo cheirava a pólvora queimada, e eles tinham crises de espirros e congestão nasal persistente. Gene Cernan, comandante da Apollo 17, detestava particularmente os detritos lunares. “Ele simplesmente habita todos os cantos e recantos da espaçonave e todos os poros da sua pele”, comentou ele certa vez.

A poeira corroeu equipamentos de salvamento, desde vedações a vácuo até botas de trajes espaciais. “Os trajes espaciais deles estavam se desfazendo após três dias”, diz Anastasia Ford, pesquisadora de tecnologia espacial do Centro Espacial Johnson. Os astronautas receberam escovas para varrer a poeira, mas isso se mostrou mais problemático do que útil. 

Não só as escovas ficavam entupidas, como o ato de escovar carregava eletricamente a poeira, amplificando sua natureza adesiva. “Como você poderia limpar sua ferramenta de limpeza?”, diz Fritz.

Nos últimos anos, aqueles que trabalham nos diversos “laboratórios sujos” do Centro Espacial Johnson — incluindo a Instalação Experimental de Desenvolvimento e Teste Lunar — revelaram, com detalhes assustadores, toda a extensão do risco que a poeira lunar representa para futuras missões e astronautas. 

Os cientistas colocaram equipamentos de voo espacial em câmaras especializadas projetadas para reproduzir as condições da superfície da Lua — um vácuo extremamente severo com temperaturas que variam de -195.6°C a 121.1°C. Quando a poeira simulada em que coloquei minha mão é bombeada para esse ambiente, os equipamentos são completamente corroídos, sejam eles um sistema de câmera ou uma luva de astronauta. É como se estivessem sendo atacados por piranhas espaciais microscópicas.

Portanto, não é surpresa que descobrir como proteger os viajantes espaciais contra a poeira lunar seja uma das principais prioridades da Nasa. Com o programa Artemis, a agência espacial espera estabelecer uma presença permanente no polo sul lunar. 

Por isso mesmo, enviar exploradores para lá sem qualquer proteção contra a poeira seria um erro potencialmente fatal. Seus painéis solares e fios seriam danificados, seus rovers lunares de última geração apresentariam mau funcionamento e seus trajes espaciais quebrariam. Na pior das hipóteses, os astronautas poderiam morrer.

A poeira lunar é realmente assim tão instável. “Imagine que tem uma caixa cheia de garrafas de vidro. E uma marreta. E que as esmaga num armário. Depois, pega num soprador de folhas”, diz Charles Buhler, cientista-chefe do Laboratório de Eletrostática e Física de Superfícies da Nasa. É assim que é a poeira lunar. “É preciso proteger-se disso.” 

Felizmente, a Nasa está trabalhando arduamente em uma solução que parece saída de ficção científica para ejetar a poeira de quase qualquer superfície. 

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As técnicas da Nasa para combater a temida poeira lunar

Enquanto se preparam para as missões Artemis, os pesquisadores da Nasa têm criado maneiras de remover rapidamente a poeira lunar dos astronautas e de seus equipamentos. Um rolo de fiapos da era espacial “que imita a pele de uma lagartixa” está sendo testado, diz Fritz, assim como ferramentas que usam jatos de gás para remover a poeira das superfícies.

Mas, por enquanto, nada parece mais promissor do que um protótipo no Centro Espacial Kennedy. Ele é conhecido como escudo eletrodinâmico contra poeira – ou EDS. Ele pode ser colocado sobre ou tecido em praticamente qualquer coisa. Seus eletrodos são efetivamente transparentes. E, com o toque de um botão, qualquer poeira lunar grudada nele é lançada para o espaço.

O EDS, um escudo transparente que desafia a poeira, “tem uma longa história”, diz Buhler. Em 1967, os cientistas desenvolveram o conceito da cortina eletrostática — um véu eletricamente carregado que usava a natureza eletrostática da poeira lunar contra si mesma. À medida que a cortina passava sobre partículas de poeira carregadas positivamente, sua superfície carregada negativamente as atraía, como um ímã fibroso varrendo limalhas de ferro. Esse conceito evoluiu ao longo dos anos por meio de colaborações entre pesquisadores dos Estados Unidos e do Japão e, por fim, chegou ao Laboratório de Eletrostática e Física de Superfícies do Centro Espacial Kennedy, inaugurado em maio de 2000. 

Os testes do que viria a se tornar oficialmente o EDS começaram em 2002. Um sofisticado espanador que atraía partículas foi útil. Mas o que eles realmente precisavam era de um repelente de poeira lunar — uma maneira de tornar os equipamentos enviados à Lua autolimpantes.

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Parece enganosamente simples: é uma matriz bidimensional de eletrodos transparentes conectados a uma fonte de energia muito pequena (como uma bateria ou um plugue movido a energia solar), e esses eletrodos são colocados em camadas ou enfiados em qualquer objeto ou superfície que você precise manter livre de poeira lunar. Mas, como explica Buhler, a ciência por trás disso aproveita duas forças peculiares da natureza.

A primeira é compartilhada com a cortina eletrostática: a força de Coulomb. Essa é uma medida da atração ou repulsão entre duas partículas eletricamente carregadas. Para que o EDS funcione, as partículas de poeira precisam ter o mesmo tipo de carga que os eletrodos do EDS: em outras palavras, uma partícula de poeira carregada positivamente será repelida por um eletrodo carregado positivamente. Se assim for, a força de Coulomb resultante atua para repelir a poeira do EDS.

É claro que algumas partículas de poeira terão carga negativa, e uma carga negativa é atraída por uma carga positiva. Para superar isso, os campos elétricos do EDS mudam muito rapidamente de positivo para negativo, a fim de garantir que os dois tipos de partículas de poeira sejam impulsionados para longe do EDS essencialmente ao mesmo tempo.

Mas como o estado de carga do EDS sempre será (brevemente) atraente para o pó com carga oposta, a força de Coulomb por si só não consegue remover todo o pó lunar pernicioso. É por isso que o EDS conta com um segundo efeito repelente mais estranho: a força dielétroforética, ou DEP. 

Na física, um material pode ser “polarizável”. Isso significa que, se você aplicar um campo elétrico a esse material, suas próprias cargas positivas e negativas se separam ao longo de uma distância. Imagine um globo e pense em todas as cargas positivas indo para o polo norte e todas as cargas negativas indo para o polo sul.

Os grãos de poeira lunar também são polarizáveis. Portanto, quando você os submete a um campo elétrico, cada grão também recebe um polo carregado positivamente e um polo carregado negativamente.

Para aproveitar essa vantagem, o campo elétrico do EDS muda constantemente de forma, garantindo que a parte positiva dele varra o polo carregado positivamente no grão de poeira e vice-versa. Isso significa que ambos os polos elétricos do grão de poeira sofrerão o empurrão repulsivo necessário para que o grão seja varrido do EDS.

Pode parecer mágico para quem não tem formação em física. Mas o ponto principal é este: a combinação dessas duas forças deve fazer maravilhas na remoção da poeira lunar. Testes em câmaras de vácuo, usando poeira simulada lunar, mostram que o EDS remove até 99% da poeira de uma superfície.

Mas a verdadeira promessa do EDS está em sua notável adaptabilidade. Ele pode atuar como um escudo que cobre uma superfície: você pode colocar seus eletrodos transparentes em lentes de câmera, radiadores térmicos projetados para regular a temperatura de uma espaçonave e painéis solares. Mas ele também pode ser costurado em trajes espaciais. “O EDS é incorporado ao material da roupa, através dos tecidos”, diz Buhler. “É uma tecnologia incrivelmente flexível. Não encontramos nenhum caso em que não possamos incorporá-lo.”

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Como o escudo eletrodinâmico (EDS) chega à Lua

Os primeiros astronautas da Apollo trouxeram de volta uma grande quantidade de rochas lunares — e muita poeira lunar pegajosa — para os pesquisadores examinarem. Mas, como essas amostras são raras e cientificamente inestimáveis, a maioria dos testes de tecnologia como o EDS é feita com poeira lunar simulada produzida pela Nasa. 

Convenientemente, rochas com quase a mesma composição química das que se encontram em toda a superfície lunar podem ser encontradas na Terra: os vulcões expelem lava que esfria e se solidifica em rochas semelhantes às lunares o tempo todo. Se você pulverizar essas rochas até quase desaparecerem, obterá uma réplica muito boa da poeira lunar.

Mas a equipe de Buhler chegou a testar o EDS em poeira lunar genuína. “Os solos, as amostras da Apollo que temos — conseguimos mover a poeira com bastante facilidade”, diz ele.

O EDS também foi testado no espaço. Ele chegou pela primeira vez à Estação Espacial Internacional em 2019. Enquanto estava lá, foi incorporado a vários tipos de vidro, plástico e tecidos protótipos de trajes espaciais. O EDS passou nos testes de deflexão de poeira com louvor.

Mas garantir que os futuros astronautas da Artemis estarão protegidos pelo EDS no polo sul lunar é mais difícil. Essas câmaras a vácuo cheias de poeira são tecnicamente excelentes, mas não fornecem uma recriação 100% precisa do ambiente lunar. “Não podemos atingir o nível de vácuo total da superfície da Lua”, diz Ford. “Não posso simular a gravidade lunar.”

A poeira lunar pode se comportar de maneira diferente na Lua real, assim como o EDS. Colocar o EDS nessas chamadas câmaras sujas oferece dados de teste altamente valiosos, mas para Buhler, “o verdadeiro teste é na própria Lua”, diz ele.

Nos últimos anos, várias missões espaciais privadas não tripuladas visitaram a Lua, com vários graus de sucesso. Em janeiro de 2025, como parte da iniciativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) da Nasa, a Firefly Aerospace lançou uma nave espacial em direção à superfície lunar. Seu módulo de pouso, chamado Blue Ghost Mission 1, pousou com segurança na Lua em março, tornando a Firefly a primeira empresa comercial a fazer isso.

Como parte de seu conjunto de instrumentos científicos, o módulo de pouso foi equipado com o EDS. E, quando o EDS foi ativado, a equipe de Buhler pôde ver claramente a poeira lunar sendo expulsa de várias superfícies de vidro e radiadores térmicos. Não há dúvida: o EDS funciona na Lua. Perguntei a Buhler como foi fazer essa descoberta. 

“Ah, você não tem ideia”, diz ele, rindo. “Trabalhar em algo por 20 anos e finalmente ver isso se concretizar... É fantástico. É um suspiro de alívio, mais do que qualquer outra coisa.”

 Embora o próximo uso oficial do EDS – por exemplo, em uma próxima missão Artemis – ainda não esteja definido, vários parceiros do setor estão competindo para usar o escudo defletor de poeira da Nasa em sua tecnologia, incluindo a nova geração de rovers lunares. “Há uma enorme necessidade do EDS em quase todas as próximas missões à Lua e a Marte”, diz Buhler.

O EDS não será a única ferramenta que a Nasa utilizará para proteger os astronautas da Artemis de um desastre causado pela poeira. Mas parece que será sua primeira linha de defesa. “Demorou um pouco para conseguirmos fazê-lo funcionar”, diz Buhler. “Mas”, acrescenta com um sorriso, “conseguimos fazê-lo funcionar”.