Análises antigas sugeriam a existência entre 5% e 30% de gelo na lua, porém uma nova investigação estima que possa rondar os 20%
Cientistas e exploradores espaciais têm andado à procura de determinar onde e quanto gelo existe na Lua. O gelo de água seria um recurso importante numa futura base lunar, uma vez que poderia ser utilizado para sustentar seres humanos ou ser decomposto em hidrogénio e oxigénio, componentes-chave do combustível dos foguetões. Os investigadores da Universidade do Havai em Mānoa estão a utilizar duas abordagens inovadoras para avançar na procura de gelo na Lua.
Regiões permanentemente sombreadas nos polos norte (E) e sul (D) da Lua foram investigadas na procura de gelo de água. Crédito: Shuai Li
O gelo de água foi anteriormente detetado nas regiões permanentemente sombreadas dos pólos norte e sul da Lua por Shuai Li, investigador assistente do Instituto de Geofísica e Planetologia do Havai (HIGP) da Escola de Ciências e Tecnologias do Oceano e da Terra (SOEST) da UH Mānoa. Um novo estudo liderado por Jordan Ando, estudante de pós-graduação em ciências planetárias no laboratório de Li, examinou imagens de uma câmara especializada, a “ShadowCam”, que se encontrava a bordo do Korea Aerospace Research Institute Korea Lunar Pathfinder Orbiter.
As crateras nas regiões polares da Lua não recebem luz solar direta, mas a luz solar que incide num dos lados de uma cratera pode iluminar indiretamente o outro lado. A ShadowCam, concebida especificamente para observar apenas as áreas escuras e permanentemente sombreadas da Lua, é extremamente sensível à luz indireta reflectida na superfície lunar.
“O gelo é geralmente mais brilhante, ou seja, reflete mais luz, do que as rochas”, disse Ando. “Analisámos imagens de alta qualidade desta câmara sensível para observar de perto estas áreas permanentemente sombreadas e investigar se o gelo de água nestas regiões leva a um brilho generalizado da superfície.”
Embora o gelo nas regiões sombreadas não tenha iluminado significativamente a superfície, a análise da equipa das imagens da ShadowCam ajuda a refinar a estimativa da quantidade de gelo que poderá existir na superfície lunar. O método anterior de Li sugeria que a superfície lunar contém entre cinco e 30 por cento de gelo de água. A análise das imagens da Shadow Cam reduz o intervalo – indicando que o gelo de água constitui menos de 20 por cento da superfície lunar.
Os raios cósmicos ajudam a procurar gelo enterrado
Além destas investigações sobre o gelo lunar à superfície, um outro grupo de investigadores da UH Mānoa do HIGP e do Departamento de Física e Astronomia publicou recentemente um estudo na Geophysical Research Letters que descreve uma abordagem inovadora para detetar depósitos de gelo enterrados nos pólos da Lua.
“Com o nosso recente estudo, mostrámos que uma nova técnica para detetar gelo de água enterrado na Lua é possível usando raios cósmicos naturais”, disse Emily S. Costello, autora principal do estudo e investigadora de pós-doutoramento no HIGP. “Estes raios cósmicos de energia ultra-alta atingem a superfície lunar e penetram nas camadas inferiores. Os raios emitem ondas de radar que fazem ricochete nas camadas de gelo e rocha enterradas, que podemos usar para inferir o que está por baixo da superfície”.
A equipa utilizou uma simulação informática avançada que testa a forma como as ondas de radar viajam através do solo lunar e como codificam informação sobre possíveis camadas de gelo enterradas.
“Este método de procura de gelo de água na Lua é totalmente novo e realmente excitante”, disse Christian Tai Udovicic, coautor do estudo que apresentou os resultados na recente Conferência de Ciência Lunar e Planetária em Houston, Texas. “Uma vez que se baseia em física de alta energia em que apenas alguns cientistas do mundo são especialistas, mesmo os cientistas planetários que estão a estudar formas de encontrar gelo de água lunar ficam frequentemente surpreendidos quando ouvem falar desta técnica.”
Uma equipa de investigadores do HIGP e do Departamento de Física está a trabalhar na montagem de um instrumento de radar especificamente afinado para ouvir estes sinais na Lua e espera testar o sistema completo no início de 2026. Procurarão oportunidades para o enviar para a Lua, na esperança de detetar, pela primeira vez, grandes depósitos de gelo de água enterrado na Lua.
“Cada vez mais, o Havai está a tornar-se um centro de exploração espacial e, especificamente, de exploração da Lua”, afirmou Costello. “Estes projectos, liderados por cientistas da UH Mānoa, representam oportunidades emergentes para os estudantes e profissionais do Havai liderarem e participarem na indústria espacial em crescimento”.
