Mineração de asteroides: estudo do ICE-CSIC revela potencial dos asteroides do tipo C

Há alguns anos, a mineração de asteroides virou febre. Com o setor espacial comercial a crescer depressa, a ideia de transformar o espaço num ambiente de negócios parecia estar a um passo de se tornar realidade.

Na prática, falava-se em plataformas e naves capazes de se encontrarem com Asteroides Próximos da Terra (NEAs), extraírem materiais e, depois, levarem essa carga para fundições em órbita - um plano que, em ambição, competia com o envio de tripulações comerciais a Marte.

Depois de muita especulação e de várias iniciativas a falharem, esses projetos foram adiados para mais tarde, à espera de tecnologias mais maduras e de outras metas preliminares serem atingidas.

Mesmo assim, a visão de uma mineração de asteroides e de um futuro de “pós-escassez” continua viva. Além de mais infraestrutura e avanço técnico, ainda é necessário aprofundar estudos que revelem com precisão a composição química de asteroides pequenos.

Mineração de asteroides e a corrida por recursos no espaço

Num estudo recente, um grupo liderado por investigadores do Instituto de Ciências Espaciais (ICE-CSIC) analisou amostras de asteroides do tipo C (ricos em carbono), que representam 75% dos asteroides conhecidos. As conclusões indicam que esses corpos podem vir a ser uma fonte estratégica de matérias-primas, criando oportunidades para uma futura exploração de recursos.

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

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

O trabalho é apresentado num artigo que será publicado no dia 2 de janeiro na revista Notícias Mensais da Royal Astronomical Society (MNRAS).

O que os condritos carbonáceos revelam sobre asteroides do tipo C

Os condritos carbonáceos (condritos C) chegam à Terra com alguma frequência, mas raramente são recolhidos para estudos científicos. Além de corresponderem a apenas 5% de todos os meteoritos, a sua fragilidade faz com que muitas amostras se partam e acabem perdidas. Até agora, a maioria das amostras recuperadas veio de regiões desérticas, incluindo o Saara e a Antártida.

No ICE-CSIC, o grupo de pesquisa em Asteroides, Cometas e Meteoritos - liderado por Trigo-Rodríguez - estuda as propriedades físico-químicas de asteroides e cometas e também funciona como repositório internacional da coleção de meteoritos antárticos da NASA.

Neste estudo, o grupo selecionou e caracterizou as amostras de asteroides, que depois foram examinadas pelo professor Jacinto Alonso-Azcárate, da Universidade de Castilla-La Mancha, com recurso à espectrometria de massa.

Com isso, foi possível estabelecer a composição química precisa das seis classes mais comuns de condritos C, oferecendo dados valiosos sobre a possibilidade - ou não - de uma futura extração de recursos. Trigo-Rodríguez afirmou, num comunicado do Conselho Superior de Pesquisas Científicas (CSIC):

"O interesse científico em cada um desses meteoritos é que eles amostram asteroides pequenos e não diferenciados, e fornecem informações valiosas sobre a composição química e a história evolutiva dos corpos dos quais se originam.

"No ICE-CSIC e no IEEC, somos especializados em desenvolver experimentos para compreender melhor as propriedades desses asteroides e como os processos físicos que ocorrem no espaço afetam a sua natureza e mineralogia. O trabalho que agora está a ser publicado é a culminação desse esforço de equipa."

Composição, diversidade e limites para a extração de recursos

Saber quanto material existe - e em que forma - dentro de um asteroide é fundamental, porque esses corpos são muito heterogéneos. Embora seja comum agrupá-los em três tipos principais - tipo C (carbonáceos), tipo M (metálicos) e tipo S (silicáticos) -, eles também podem ser classificados por características espectrais e pela órbita.

Além disso, os asteroides são, essencialmente, restos do processo de formação do Sistema Solar e foram fortemente moldados por uma longa trajetória evolutiva (cerca de 4,5 bilhões de anos). Por esse motivo, conhecer a composição exata de cada objeto é determinante para indicar onde recursos distintos (água, minérios, etc.) têm maior probabilidade de se concentrar.

De acordo com os resultados do grupo, minerar asteroides não diferenciados (considerados os corpos progenitores dos meteoritos condríticos) está longe de ser viável neste momento. Ainda assim, o estudo aponta um tipo de asteroide com abundância de bandas de olivina e espinélio como um possível alvo para operações de mineração.

Os investigadores também destacaram que deveriam ser priorizados asteroides ricos em água, com elevadas concentrações de minerais hidratados. Enquanto isso, reforçam que são necessárias mais missões de retorno de amostras para confirmar a identidade dos corpos progenitores antes que a mineração se torne realidade. Trigo-Rodríguez disse:

"Juntamente com o progresso representado pelas missões de retorno de amostras, são realmente necessárias empresas capazes de dar passos decisivos no desenvolvimento tecnológico exigido para extrair e recolher esses materiais em condições de baixa gravidade. O processamento desses materiais e os resíduos gerados também teriam um impacto significativo que deve ser quantificado e devidamente mitigado."

Segundo a equipa, isso implica criar sistemas de recolha em grande escala e métodos de extração pensados para ambientes de microgravidade.

"Para certos asteroides carbonáceos ricos em água, extrair água para reutilização parece mais viável, seja como combustível, seja como recurso principal para explorar outros mundos", afirmou Trigo-Rodríguez.

"Isso também pode dar à ciência um conhecimento maior sobre certos corpos que um dia poderiam ameaçar a nossa própria existência. No longo prazo, poderíamos até minerar e reduzir o tamanho de asteroides potencialmente perigosos para que deixem de ser uma ameaça." Como acrescentou Grèbol-Tomàs:

"Estudar e selecionar esses tipos de meteoritos na nossa sala limpa com outras técnicas analíticas é fascinante, principalmente por causa da diversidade de minerais e de elementos químicos que eles contêm. No entanto, a maioria dos asteroides tem abundâncias relativamente pequenas de elementos preciosos e, portanto, o objetivo do nosso estudo tem sido compreender até que ponto a extração deles seria viável.

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

Por que a mineração de asteroides continua a atrair interesse

De qualquer forma, o potencial benefício da mineração de asteroides é enorme - e isso ajuda a explicar por que o tema ganhou tanta força na última década. Para além de metais valiosos, muitos asteroides contêm gelo de água, que poderia servir tanto para fabricar combustível para missões ao espaço profundo quanto para fornecer água potável e para irrigação de cultivos.

Com isso, a dependência de missões de reabastecimento a partir da Terra diminuiria, permitindo que missões robóticas e tripuladas se tornassem mais autossuficientes. Ao transferir mineração e manufatura para o espaço cislunar e para o Cinturão Principal de Asteroides, a humanidade também reduziria o impacto ambiental que essas indústrias causam no planeta.

Embora o entusiasmo do público em torno da mineração de asteroides tenha diminuído ao longo da última década, atualmente muitas iniciativas seguem a pesquisar e a desenvolver as tecnologias necessárias. De forma semelhante, agências espaciais como a NASA e a JAXA realizaram missões de retorno de amostras que revelaram muito sobre a riqueza científica e material que esses objetos podem conter.

Num futuro próximo, a missão chinesa Tianwen-2 encontrará um NEA e um cometa do Cinturão Principal de Asteroides. Ainda que uma indústria de recursos espaciais possa levar muitas décadas (ou mais) para surgir, não faltam interessados em participar desde o início.

Leitura adicional: CSIC, MNRAS

Este artigo foi publicado originalmente pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.