Mineração de asteroides pode abrir caminho a novas matérias-primas espaciais

Há alguns anos, a mineração de asteroides estava na ordem do dia. À medida que o sector espacial comercial crescia rapidamente, o sonho de comercializar o espaço parecia estar quase ao alcance.

Em termos simples, a ideia de dispor de plataformas e naves espaciais capazes de se encontrar com Asteroides Próximos da Terra (NEA), explorá-los e depois transportá-los para fundições espaciais era comparável à ambição de enviar tripulações comerciais a Marte.

Após muita especulação e o fracasso de vários empreendimentos, estes planos foram adiados até que a tecnologia amadurecesse e outros marcos pudessem primeiro ser alcançados.

Mineração de asteroides e matérias-primas espaciais

Ainda assim, mantém-se o sonho da mineração de asteroides e do futuro de «pós-escassez» que poderia proporcionar. Para lá da necessidade de mais infraestruturas e desenvolvimento técnico, é indispensável realizar mais investigação para determinar a composição química dos pequenos asteroides.

Num estudo recente, uma equipa liderada por investigadores do Instituto de Ciências do Espaço (ICE-CSIC) analisou amostras de asteroides de tipo C, ricos em carbono, que representam 75% dos asteroides conhecidos. As conclusões indicam que estes asteroides poderão constituir uma fonte essencial de matérias-primas, criando oportunidades para a futura exploração de recursos.

A equipa foi liderada pelo Dr. Josep M. Trigo-Rodríguez, físico teórico do Instituto de Ciências do Espaço (ICE) e do Instituto Catalão de Estudos Espaciais (IEEC), em Barcelona.

Participaram também o doutorando Pau Grèbol-Tomàs, igualmente do ICE e do IEEC, o Dr. Jordi Ibanez-Insa, do Geociências Barcelona, o Prof. Jacinto Alonso-Azcárate, da Universidade de Castela-La Mancha, e a Prof. Maria Gritsevich, da Universidade de Helsínquia e do Instituto de Física e Tecnologia da Universidade Federal dos Urais.

O trabalho é descrito num artigo que será publicado a 2 de janeiro na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Os condritos carbonáceos, ou condritos C, caem regularmente na Terra, embora os cientistas raramente os recuperem para estudo. Além de corresponderem a apenas 5% de todos os meteoritos, a sua natureza frágil faz com que frequentemente se fragmentem e se percam. Até hoje, a maioria dos exemplares recuperados foi encontrada em regiões desérticas, incluindo o Saara e a Antártida.

O grupo de investigação Asteroides, Cometas e Meteoritos do ICE-CSIC, dirigido por Trigo-Rodríguez, estuda as propriedades físico-químicas de asteroides e cometas e funciona como repositório internacional da coleção de meteoritos antárticos da NASA.

Neste estudo mais recente, o grupo de investigação selecionou e caracterizou as amostras de asteroides, posteriormente analisadas pelo professor Jacinto Alonso-Azcárate, da Universidade de Castela-La Mancha, através de espetrometria de massa.

Condritos C revelam a composição dos asteroides

Esta análise permitiu determinar a composição química exata das seis classes mais comuns de condritos C, fornecendo informação valiosa sobre a possibilidade de extração de recursos no futuro. Trigo-Rodríguez afirmou num comunicado de imprensa do Conselho Superior de Investigações Científicas espanhol (CSIC):

«O interesse científico de cada um destes meteoritos reside no facto de constituírem amostras de pequenos asteroides indiferenciados e de fornecerem informação valiosa sobre a composição química e a história evolutiva dos corpos de onde provêm.

«No ICE-CSIC e no IEEC, especializamo-nos no desenvolvimento de experiências que permitem compreender melhor as propriedades destes asteroides e a forma como os processos físicos que ocorrem no espaço afetam a sua natureza e mineralogia. O trabalho agora publicado é o culminar desse esforço de equipa.»

Conhecer a abundância de materiais nos asteroides é crucial, pois estes corpos são extremamente heterogéneos. Embora sejam habitualmente agrupados em três categorias - tipo C, ou carbonáceos; tipo M, ou metálicos; e tipo S, ou siliciosos -, os asteroides são também classificados de acordo com as suas características espectrais e órbita.

Além disso, os asteroides são essencialmente material remanescente da formação do Sistema Solar e foram profundamente influenciados pela sua longa história evolutiva, de cerca de 4,5 mil milhões de anos. Por isso, conhecer com precisão a sua composição é indispensável para determinar onde é mais provável encontrar diferentes recursos, como água e minérios.

Segundo os resultados da equipa, a exploração de asteroides indiferenciados, considerados os corpos progenitores dos meteoritos condritos, está longe de ser viável. O estudo identificou igualmente um tipo de asteroide rico em bandas de olivina e espinela como potencial alvo para operações de mineração.

A equipa observou também que devem ser escolhidos asteroides ricos em água, com elevadas concentrações de minerais que contêm água. Entretanto, os investigadores sublinham a necessidade de mais missões de recolha de amostras para confirmar a identidade dos corpos progenitores antes de a mineração poder tornar-se realidade. Trigo-Rodríguez declarou:

«A par do progresso representado pelas missões de recolha de amostras, são realmente necessárias empresas capazes de dar passos decisivos no desenvolvimento tecnológico indispensável para extrair e recolher estes materiais em condições de baixa gravidade. O processamento destes materiais e os resíduos gerados também teriam um impacto significativo, que deve ser quantificado e adequadamente mitigado.»

Segundo defendem, isto exigirá o desenvolvimento de sistemas de recolha em grande escala e de métodos para extrair recursos em microgravidade.

«Para determinados asteroides carbonáceos ricos em água, a extração de água para reutilização parece mais viável, quer como combustível, quer como recurso primário para explorar outros mundos», afirmou Trigo-Rodríguez.

«Isto poderá também proporcionar à ciência um maior conhecimento sobre certos corpos que um dia poderão ameaçar a nossa própria existência. A longo prazo, poderíamos até explorar e reduzir asteroides potencialmente perigosos, para que deixassem de representar perigo.»

Como acrescentou Grèbol-Tomàs:

«Estudar e selecionar estes tipos de meteoritos na nossa sala limpa, recorrendo a outras técnicas analíticas, é fascinante, sobretudo devido à diversidade de minerais e elementos químicos que contêm. Contudo, a maioria dos asteroides apresenta abundâncias relativamente baixas de elementos preciosos e, por isso, o objetivo do nosso estudo foi compreender até que ponto a sua extração seria viável.

«Parece ficção científica, mas também parecia ficção científica quando as primeiras missões de recolha de amostras começaram a ser planeadas há trinta anos.»

Água e combustível na exploração espacial

Em qualquer caso, os benefícios da mineração de asteroides são imensos, razão pela qual o tema ganhou tanta atenção na última década. Para além dos metais preciosos, muitos asteroides constituem uma fonte de gelo de água que poderia ser utilizado para produzir combustível para missões no espaço profundo, bem como água para consumo e para irrigar culturas.

Isto reduziria a dependência de missões de reabastecimento a partir da Terra, permitindo que missões robóticas e tripuladas alcançassem maior autossuficiência. Ao transferir a mineração e a produção industrial para o espaço cislunar e para a Cintura Principal de Asteroides, a humanidade reduziria igualmente o impacto ambiental que estas indústrias têm na Terra.

Embora o entusiasmo público pela mineração de asteroides tenha arrefecido durante a última década, muitos empreendimentos continuam hoje a investigar e a desenvolver a tecnologia necessária. Da mesma forma, agências espaciais como a NASA e a JAXA realizaram missões de recolha de amostras que revelaram muito sobre a riqueza científica e material que os asteroides poderão conter.

Num futuro próximo, a missão Tianwen-2 da China irá encontrar-se com um NEA e com um cometa da Cintura Principal de Asteroides. Apesar de poderem decorrer muitas décadas, ou ainda mais tempo, antes de surgir uma indústria de recursos espaciais, há muitos interessados em participar desde o início.

Leitura adicional: CSIC, MNRAS

Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.