Material para fabricação na Lua: NASA testa nova tecnologia sob microscópio

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Lua, espaço Foto: Lua, espaço - Rawpixel.com/Shutterstock.com

Pesquisadores do NASA Glenn Research Center desenvolveram um material compósito biodegradável formulado a partir da combinação de plástico sintetizado por bactérias e poeira simulada da Lua e de Marte. A tecnologia foi planejada para permitir a produção e o reparo de ferramentas, assentos e componentes estruturais no interior de futuros habitats extraterrestres, contornando a necessidade de reabastecimento contínuo a partir da Terra.

O compósito se mostrou mais resistente mecanicamente e mais simples de processar do que o plástico puro original quando misturado a frações controladas de regolito simulado. De acordo com a engenheira química de pesquisa Allison Christy, líder do projeto em Cleveland, no estado de Ohio, a capacidade de suprir demandas técnicas de forma autônoma é indispensável para a viabilidade operacional de missões de longa permanência: “Você não pode simplesmente levar tudo consigo para a Lua ou Marte. Se algo quebrar, você tem que encontrar uma maneira de consertar com o que tem. Este é um material muito versátil, o que representa uma enorme vantagem”, afirmou a especialista, em tradução livre.

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Bactérias e poeira formam estrutura cristalina policromática ao microscópio

Material produzido pela NASA - NASA
Foto: Material produzido pela NASA – NASA

O polímero base da formulação pode ser produzido biologicamente por bactérias alimentadas com resíduos orgânicos descartados pela tripulação ou por meio do dióxido de carbono presente no ambiente, estabelecendo um ciclo fechado de reciclagem para as instalações fora do planeta Terra. Em registros técnicos da agência espacial, a matriz polimérica identificada nos ensaios laboratoriais corresponde ao poli(3-hidroxibutirato), conhecido pela sigla PHB, que é gerado internamente como reserva de energia pelos microrganismos cultivados.

Imagens registradas em análises microscópicas revelaram que a mistura de minerais e polímeros forma estruturas cristalinas policromáticas com aspectos visuais semelhantes aos de um caleidoscópio. As amostras fabricadas com poeira lunar simulada apresentaram coloração predominantemente acinzentada, enquanto as peças compostas com pó simulador do solo marciano adquiriram tonalidade avermelhada, o que confirma a integração uniforme dos sedimentos no interior do arranjo físico do material.

A engenheira química do centro espacial detalhou a simplicidade biológica do processo de síntese polimérica realizado em bancada: “O plástico literalmente cresce dentro dos pequenos corpos das bactérias. É muito legal”, explicou Christy, em tradução livre. Os testes indicaram que a alteração no volume e no tipo de poeira inserida permite calibrar a densidade, a rigidez e a maleabilidade do compósito final para cada aplicação pretendida.

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Custos de até US$ 1 milhão por quilo aceleram manufatura espacial autônoma

A formulação do compósito sustentável decorre das limitações de capacidade de carga e dos gastos orçamentários associados aos lançamentos espaciais convencionais. A faixa estimada de custo para o envio de carga útil para além da órbita terrestre varia de US$ 4.000 a mais de US$ 1 milhão por quilo transportado, valor que restringe a quantidade de equipamentos sobressalentes que podem acompanhar módulos de habitação tripulados.

O desenvolvimento da pesquisa no Glenn Research Center contou com a colaboração dos estagiários de verão de engenharia Tyler Klinchuch, Ethan Bilodeau e Emma Levenson, que trabalharam nos testes de formulação e moldagem mecânica dos corpos de prova. O objetivo central da equipe foi viabilizar a manufatura sob demanda com impressoras e moldes adaptados, transformando materiais descartáveis e poeira de superfície em chaves, suportes mecânicos e mobília técnica pressurizada.

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O projeto integra as estratégias de utilização de recursos in-situ e de manufatura no espaço estabelecidas pela agência para apoiar a campanha Artemis, que busca consolidar uma presença contínua de astronautas no polo sul lunar antes de avançar para missões tripuladas com destino a Marte. O financiamento da pesquisa partiu da edição de 2026 do Center Innovation Fund, programa gerenciado institucionalmente pelo Space Technology Mission Directorate da agência.

Plataforma Glenn e missão MISSE-23 preparam envio do material ao espaço

Antes de receber aprovação para o uso por tripulações no espaço profundo, o novo compósito passa por uma bateria de validações térmicas e mecânicas terrestres. As amostras estão em análise na plataforma Lunar Environment Structural Test Rig, instalada no complexo de pesquisa em Cleveland, para checagem da capacidade de sustentação do material diante de variações severas de calor e frio.

O composto também foi selecionado para testes em ambiente orbital real na missão científica Materials International Space Station Experiment 23, designada como MISSE-23. Durante esse experimento científico, corpos de prova serão instalados na área externa da Estação Espacial Internacional, recebendo incidência solar desobstruída e oscilações operacionais no vácuo para avaliar a degradação da estrutura ao longo do tempo.

Cronologia e dados técnicos do projeto no NASA Glenn Research Center

  • 23 de agosto de 2026: apresentação inicial dos estudos técnicos sobre os compósitos de PHB com regolito por Allison Christy durante o congresso de outono da American Chemical Society, nos Estados Unidos.
  • 29 de setembro de 2026: divulgação institucional pela agência espacial com a divulgação das fotografias microscópicas e a descrição funcional do processo químico.
  • Missão MISSE-23: fase confirmada para exposição de corpos de prova de matriz bacteriana no exterior da Estação Espacial Internacional.
  • Center Innovation Fund: instrumento financeiro alocado dentro da diretoria de tecnologia espacial para sustentar as etapas laboratoriais do composto.
  • Faixa de despesas logísticas: parâmetro econômico de US$ 4.000 a mais de US$ 1 milhão por quilo que orienta o desenvolvimento da substituição local de insumos.

Limitações em análise e próximos passos da formulação espacial

Apesar dos resultados favoráveis na resistência interna dos corpos de prova, os pesquisadores ainda não confirmaram a durabilidade do compósito quando submetido diretamente à radiação ionizante severa e ao vácuo na superfície aberta da Lua sem o isolamento térmico de um habitat fechado. Os dados disponíveis até o momento respaldam apenas o emprego do material em ambientes internos e controlados de bases planetárias.

Também permanecem pendentes de definição a data exata de decolagem e a escolha do veículo espacial responsável por transportar as amostras da missão MISSE-23 até a Estação Espacial Internacional. As próximas etapas laboratoriais no centro de Cleveland incluem o mapeamento da estabilidade do polímero sob ciclos de reprocessamento térmico contínuo na superfície terrestre.

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