É uma notícia que pode revolucionar o futuro da exploração espacial: está confirmada de forma “inequívoca” a existência de água dispersa na superfície da Lua e em maiores quantidades do que se julgava, anunciou a NASA em conferência de imprensa. As moléculas de água foram detetadas nas regiões polares do satélite natural da Terra através do SOFIA, um Boeing 747 adaptado com um telescópio que rastreia o espaço no espectro infravermelho.

A existência de água na Lua é uma desconfiança antiga: outras investigações já tinham detetado sinais de hidratação na superfície lunar, sobretudo na bacia do Polo Sul—Aitken, precisamente onde a NASA tenciona montar uma base lunar n o âmbito do programa Artemis. No entanto, essas descrições baseavam-se em assinaturas espectrais — a radiação refletida por um objeto em função do comprimento de onda — na ordem dos três micrómetros, o que não permite distinguir entre água (H₂O) e outros hidroxilos (OH), moléculas compostas por um átomo de oxigénio e apenas um átomo de hidrogénio.

A confirmação chegou esta segunda-feira em dois artigos científicos publicados na revista Nature Astronomy. Num deles, uma equipa de cientistas interpretou os dados recolhidos pelo SOFIA, que observou a Lua num comprimento de onda na ordem dos seis micrómetros, e descobriu assinaturas espectrais únicas das moléculas de água.

De acordo com o relatório, a água estará em regiões de alta latitude numa abundância muito modesta, entre 100 e 400 partes por milhão, provavelmente armazenada nos espaços entre os grãos na superfície lunar, que a protegem do ambiente hostil, mesmo em zonas que não são de sombra. Noutro estudo, os investigadores referem que há 40 mil metros quadrados de área lunar capaz de reter água, a maior parte em latitudes superiores a 80º.

Neste último relatório, os autores examinaram a distribuição de áreas permanentemente sombreadas, também conhecidas como “armadilhas frias” — regiões tão frias que o vapor de água em contacto com a superfície permanece estável por longos períodos de tempo. Após estudarem os dados do Lunar Reconnaissance Orbiter, um orbitador norte-americano que estuda a Lua, descobriram que há pequenas armadilhas frias (com um centímetro) em ambos os polos lunares (mas 60% estão no sul) e que são milhares de vezes mais comuns que as armadilhas frias de maior dimensão (com até um quilómetro).

Água na Lua: o que é novo e porque é que importa?

A confirmação de água na Lua é entusiasmante para os exploradores espaciais por dois motivos principais: permite aos astronautas numa base lunar ter acesso a ela sem necessidade de transportar a partir da Terra (o que permite poupar 20 mil dólares por litro de água nas missões); e porque pode ser usada para produzir combustível. Mas já lá vamos.

Certo é que as quantidades de água reportadas esta segunda-feira nos estudos científicos não são suficientes para levar estes planos avante, alerta José Augusto Matos, astrónomo e sócio da Associação de Física da Universidade de Aveiro (FISUA). No entanto, os estudos confirmam definitivamente que “a Lua tem capacidade para reter gelo”. Quanto? É a pergunta que mais importa, mas que continua por responder.

A água mencionada nos dois artigos científicos está presente na superfície lunar e na atmosfera da Lua — uma atmosfera muito residual chamada exosfera. De acordo com os cientistas, essa água pode ter várias origens. Uma da teorias é que estas moléculas foram depositada na Lua pelos micrometeoritos que atingem diariamente a superfície do nosso satélite natural.

Outra teoria sugere que o próprio impacto dos meteoritos pode conduzir a uma reação química entre as moléculas de hidroxilo que, ao juntar com mais um átomo de hidrogénio, dá origem a moléculas de água. Uma terceira hipótese menciona que o vento solar também pode conduzir a este tipo de reações químicas. Num caso ou no outro, a água acaba por escapar para a atmosfera lunar.

Ao meio-dia lunar há moléculas de água a voarem em torno da Lua

Estas são as teorias que têm o suporte de melhor evidência científica. Mas há uma que, embora hipotética, é a que mais impacto teria para a exploração espacial: núcleos de gelo a muitos metros de profundidade que podem entrar em difusão até chegar à superfície. “Ao longo dos 4,5 mil milhões de anos da Lua, sobretudo quando era mais jovem, ela foi bombardeada por asteroides e cometas que podem ter depositado grandes quantidades de gelo. Esse gelo pode estar enterrado na Lua”, explica José Augusto Matos.

A confirmar-se a presença desses depósitos maiores de gelo em profundidade na Lua, ela pode ser útil não só para consumo pelos astronautas, como também para ser como combustível, através de um sistema de eletrólise que separa o oxigénio do hidrogénio, permitindo usar esses elementos em foguetões. No entanto, isto exige um “processo de extração muito complicado” e que “nunca foi experimentado”: “Mesmo que se confirme este mecanismo, as missões dos anos 20 e dos 30 vão continuar a ter de levar estes produtos da Terra“, conclui José Augusto Matos.

Confirmação da NASA “justifica interesse em visitar” a Lua

Jonti Horner, vice-reitor e bolseiro de investigação na Universidade do Sul de Queensland  (Austrália), afirma que estas novidades “justificam o interesse que muitos países têm em visitar e até em construir bases no polo sul lunar”. Para o investigador, a confirmação de água na Lua “sem dúvida será uma grande vantagem para exploração lunar futura”.

“É importante notar que o programa Artemis dos Estados Unidos, que visa regressar à Lua até 2024, inclui um plano para uma base permanente no polo sul da Lua. A suspeita de presença de água no pólo sul da Lua desempenhou um papel importante na sua seleção como o melhor local para a Base de Acampamento Artemis”, sublinha Jonti Horner.

Aliás, a existência de água na Lua pode levar ainda mais longe a exploração espacial — até Marte: “Pode até ser que haja futuras missões direcionadas às missões ao polo sul da Lua para reabastecerem na base de acampamento, utilizando a água da Lua para reduzir diretamente os custos de viagem de e para o nosso vizinhos mais próximo”.

Alan Gilmore, ex-superintendente no Observatório de Monte John, também realça a importância desta descoberta para o projeto Artemis: “O gelo será um recurso valioso para qualquer base humana de longa duração na Lua. Colocar essa base numa cratera sombreada perto de um polo vai protegê-la das flutuações extremas de temperatura entre o dia e a noite lunares. Também forneceria alguma proteção contra os raios cósmicos solares, partículas de alta energia irradiadas pelo sol”.