Tijolos espaciais para habitação lunar

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Crédito: Divakar Badal

No que poderia ser um avanço significativo na exploração espacial, uma equipe de pesquisadores do Instituto Indiano de Ciência (IISc) e da Organização de Pesquisa Espacial Indiana (ISRO) desenvolveu um processo sustentável para fazer estruturas parecidas com tijolos na lua. Ele explora o solo lunar e usa bactérias e grãos de guar para consolidar o solo em possíveis estruturas de suporte de carga. Esses 'tijolos espaciais' poderiam eventualmente ser usados ​​para montar estruturas de habitação na superfície da lua, sugerem os pesquisadores.

"É realmente emocionante porque traz dois campos diferentes - biologia e engenharia mecânica - juntos", diz Aloke Kumar, professor assistente do Departamento de Engenharia Mecânica, IISc, um dos autores de dois estudos publicados recentemente na Ceramics International e PLOS One .

A exploração espacial cresceu exponencialmente no século passado. Com os recursos da Terra diminuindo rapidamente, os cientistas apenas intensificaram seus esforços para habitar a lua e possivelmente outros planetas.

O custo de enviar meio quilo de material para o espaço sideral é de cerca de US $ 10.000. O processo desenvolvido pela equipe IISc e ISRO usa ureia - que pode ser proveniente da urina humana - e solo lunar como matérias-primas para construção na superfície lunar. Isso diminui consideravelmente as despesas globais. O processo também tem uma pegada de carbono menor porque usa goma de guar em vez de cimento como suporte. Isso também pode ser explorado para fazer tijolos sustentáveis ​​na Terra.

Alguns microrganismos podem produzir minerais por meio de vias metabólicas. Uma dessas bactérias, chamada Sporosarcina pasteurii , produz cristais de carbonato de cálcio por meio de uma via metabólica chamada ciclo ureolítico: ela usa uréia e cálcio para formar esses cristais como subprodutos da via. "Os organismos vivos estiveram envolvidos nessa precipitação mineral desde o início do período Cambriano, e a ciência moderna agora encontrou um uso para eles", diz Kumar

Para explorar essa capacidade, Kumar e colegas do IISc se uniram aos cientistas da ISRO Arjun Dey e I Venugopal. Eles primeiro misturaram a bactéria com um simulador de solo lunar . Em seguida, eles adicionaram as fontes de uréia e cálcio necessárias junto com goma extraída de grãos de guar de origem local. A goma guar foi adicionada para aumentar a resistência do material, servindo como um andaime para a precipitação do carbonato. O produto final obtido após alguns dias de incubação apresentou resistência e usinabilidade significativas.

"Nosso material poderia ser fabricado em qualquer forma livre usando um torno simples. Isso é vantajoso porque contorna completamente a necessidade de moldes especializados - um problema comum ao tentar fazer uma variedade de formas por fundição. Essa capacidade também pode ser explorada para fazer intrincadas estruturas interligadas para construção na lua, sem a necessidade de mecanismos de fixação adicionais ", explica Koushik Viswanathan, professor assistente no Departamento de Engenharia Mecânica, IISc, outro autor.

O estudo PLOS One , concebido por Rashmi Dikshit, um DBT-BioCARe Fellow no IISc, também investigou o uso de outras bactérias do solo disponíveis localmente no lugar de S. pasteurii . Depois de testar diferentes amostras de solo em Bangalore, os pesquisadores encontraram um candidato ideal com propriedades semelhantes: Bacillus velezensis. Apenas um frasco de S. pasteurii pode custar Rs. 50.000; B. velezensis , por outro lado, é cerca de dez vezes mais barato, dizem os pesquisadores.

Os autores acreditam que este é o primeiro passo significativo para a construção de edifícios no espaço. “Temos um longo caminho a percorrer antes de olharmos para os habitats extraterrestres. Nosso próximo passo é fazer tijolos maiores com um processo de produção mais automatizado e paralelo”, diz Kumar. "Simultaneamente, também gostaríamos de aumentar ainda mais a resistência desses tijolos e testá-los sob várias condições de carregamento, como impactos e possivelmente terremoto".

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Mais informações: Dikshit R, Jain A, Dey A, Kumar A (2020), Precipitação de calcita induzida microbianamente usando Bacillus velezensis com goma de guar, PLOS One , 15 (8): e0236745 doi.org/10.1371/journal.pone.0236745

Dikshit R, Dey A, Gupta N, Varma SC, Venugopal I, Viswanathan K, Kumar A (2020), Space bricks: De LSS a estruturas maquináveis ​​via MICP, Ceramics International doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.07.309

Informações do diário: PLoS ONE

Fornecido pelo Indian Institute of Science

Fonte: Phys News / por Rohini Murugan, Instituto Indiano de Ciência  / 16-08-2020

 https://phys.org/news/2020-08-space-bricks-lunar-habitation.html  

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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia). Participou do curso de Astrofísica Geral concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina.

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

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