Mineração de asteroides: estudo do ICE-CSIC sobre asteroides do tipo C

Há alguns anos, a mineração de asteroides estava na moda. Com o sector espacial comercial a crescer a um ritmo acelerado, a ideia de transformar o espaço num mercado parecia estar prestes a acontecer.

Na prática, falava-se em criar plataformas e naves capazes de se encontrarem com asteroides próximos da Terra (NEAs), extrair materiais e levá-los depois para fundições instaladas no espaço - uma ambição que, na altura, era tão falada como enviar equipas comerciais para Marte.

Com o tempo, e depois de muita especulação e de várias iniciativas terem fechado portas, estes planos ficaram em segundo plano, à espera de tecnologia mais madura e de outros marcos serem atingidos primeiro.

A mineração de asteroides e o cenário “pós-escassez”

Ainda assim, o sonho da mineração de asteroides - e do futuro “pós-escassez” que poderia viabilizar - não desapareceu. Para lá de mais infra-estruturas e avanços técnicos, continua a ser necessário aprofundar a investigação para se perceber, com rigor, a composição química de asteroides pequenos.

Num estudo recente, uma equipa liderada por investigadores do Institute of Space Sciences (ICE-CSIC) analisou amostras de asteroides do tipo C (ricos em carbono), que representam 75% dos asteroides conhecidos. Os resultados sugerem que estes corpos podem ser uma fonte importante de matérias-primas, abrindo caminho a futuras oportunidades de aproveitamento de recursos.

Equipa do ICE-CSIC e publicação no MNRAS

O trabalho foi liderado pelo Dr. Josep M. Trigo-Rodríguez, físico teórico do Institute of Space Sciences (ICE) e do Catalonian Institute of Space Studies (IEEC), em Barcelona.

Participaram também o doutorando Pau Grèbol-Tomàs (igualmente do ICE e do IEEC), o Dr. Jordi Ibanez-Insa (Geosciences Barcelona), o Prof. Jacinto Alonso-Azcárate (Universidad de Castilla-La Mancha) e a Prof. Maria Gritsevich (Universidade de Helsínquia e Institute of Physics and Technology, Ural Federal University).

O estudo é descrito num artigo que será publicado a 2 de janeiro na Notícias Mensais da Sociedade Astronómica Real (MNRAS).

Condrites carbonáceas: raras, frágeis e essenciais para o estudo

As condrites carbonáceas (condrites C) caem na Terra com regularidade, embora raramente sejam recuperadas para análise científica. Para além de representarem apenas 5% de todos os meteoritos, são tão frágeis que muitas vezes se desintegram e acabam por se perder. Até hoje, a maioria das amostras recolhidas foi encontrada em regiões desérticas, como o Saara e a Antártida.

O grupo de investigação de Asteroides, Cometas e Meteoritos do ICE-CSIC, coordenado por Trigo-Rodríguez, estuda as propriedades físico-químicas de asteroides e cometas e funciona como repositório internacional da colecção de meteoritos antárcticos da NASA.

Neste trabalho mais recente, a equipa seleccionou e caracterizou as amostras de asteroides; em seguida, o Professor Jacinto Alonso-Azcárate, na Universidad de Castilla-La Mancha, analisou-as por espectrometria de massa.

Este procedimento permitiu apurar a composição química exacta das seis classes mais comuns de condrites C, fornecendo informação útil para avaliar se a extracção de recursos poderá ser viável no futuro. Num comunicado de imprensa do Conselho Superior de Investigações Científicas (CSIC), Trigo-Rodríguez afirmou:

"O interesse científico de cada um destes meteoritos é que amostram asteroides pequenos e não diferenciados, e fornecem informação valiosa sobre a composição química e a história evolutiva dos corpos de que provêm.

"No ICE-CSIC e no IEEC, especializamo-nos em desenvolver experiências para compreender melhor as propriedades destes asteroides e como os processos físicos que ocorrem no espaço afectam a sua natureza e mineralogia. O trabalho agora publicado é o culminar desse esforço de equipa."

A quantificação da abundância de materiais nos asteroides é crucial, até porque estes corpos são muito heterogéneos. Embora se agrupem frequentemente em três grandes categorias - tipo C (carbonáceos), tipo M (metálicos) e tipo S (silicatados) -, também são classificados por características espectrais e pela órbita.

Além disso, os asteroides são, essencialmente, material remanescente da formação do Sistema Solar e foram moldados por uma história evolutiva longa (cerca de 4,5 mil milhões de anos). Por isso, conhecer a sua composição com precisão é decisivo para perceber onde é mais provável encontrar diferentes recursos (água, minérios, etc.).

O que o estudo sugere sobre viabilidade e alvos de mineração

De acordo com os resultados, a mineração de asteroides não diferenciados (considerados os corpos progenitores dos meteoritos condríticos) está longe de ser uma opção viável. O estudo identificou ainda um tipo de asteroide com bandas ricas em olivina e espinela como potencial alvo para operações de mineração.

A equipa sublinhou também que, no caso de asteroides ricos em água, deverão ser priorizados aqueles com elevadas concentrações de minerais hidratados. Ao mesmo tempo, insiste-se na necessidade de mais missões de recolha e retorno de amostras para confirmar a identidade dos corpos progenitores antes de se avançar para a mineração. Trigo-Rodríguez explicou:

"A par do progresso representado pelas missões de retorno de amostras, são realmente necessárias empresas capazes de dar passos decisivos no desenvolvimento tecnológico indispensável para extrair e recolher estes materiais em condições de baixa gravidade. O processamento destes materiais e os resíduos gerados também teriam um impacto significativo, que deve ser quantificado e devidamente mitigado."

Segundo defendem, isto implicará criar sistemas de recolha à escala industrial e métodos de extracção de recursos em microgravidade.

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

E acrescentou:

"Isto também poderia dar à ciência maior conhecimento sobre certos corpos que um dia poderão ameaçar a nossa própria existência. A longo prazo, poderíamos até minerar e reduzir o tamanho de asteroides potencialmente perigosos, para deixarem de o ser."

Grèbol-Tomàs acrescentou:

"Estudar e seleccionar estes tipos de meteoritos na nossa sala limpa, recorrendo a outras técnicas analíticas, é fascinante, sobretudo pela diversidade de minerais e elementos químicos que contêm. No entanto, a maioria dos asteroides tem abundâncias relativamente baixas de elementos preciosos e, por isso, o objectivo do nosso estudo tem sido perceber até que ponto a sua extracção seria viável.

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

Porque é que o tema continua a ganhar atenção

Em todo o caso, os potenciais ganhos da mineração de asteroides são enormes - o que explica a visibilidade que o tema conquistou na última década. Para além de metais preciosos, muitos asteroides contêm gelo de água, que poderia ser usado para fabricar combustível para missões ao espaço profundo e para produzir água potável e destinada à irrigação de culturas.

Isto significaria depender menos de missões de reabastecimento a partir da Terra, permitindo que missões robóticas e tripuladas alcancem maior auto-suficiência. Ao transferir mineração e fabrico para o espaço cis-lunar e para a Cintura Principal de Asteroides, a humanidade também reduziria o impacto ambiental que estas indústrias têm no planeta.

Embora o entusiasmo público tenha arrefecido ao longo da última década, há hoje várias iniciativas a estudar e a desenvolver a tecnologia necessária. Do mesmo modo, agências espaciais como a NASA e a JAXA realizaram missões de retorno de amostras que revelaram muito sobre a riqueza científica e material que os asteroides podem conter.

Num futuro próximo, a missão chinesa Tianwen-2 encontrará um NEA e um cometa da Cintura Principal de Asteroides. Ainda que possa demorar muitas décadas (ou mais) até surgir uma indústria de recursos espaciais, há quem esteja pronto para entrar desde o início.

Leituras adicionais: CSIC, MNRAS

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