Quão viável é a mineração de asteroides? Novo estudo analisa a questão.

Há alguns anos, a mineração de asteroides estava na moda. À medida que o sector espacial comercial crescia a um ritmo acelerado, a ideia de transformar o espaço numa nova fronteira económica parecia estar mesmo ao virar da esquina.

Na prática, falava-se de plataformas e naves capazes de se encontrarem com Asteroides Próximos da Terra (NEAs), extrair materiais e transportá-los para fundições em órbita, num conceito tão ambicioso quanto o de enviar equipas comerciais para Marte.

Com o tempo, depois de muita especulação e de várias iniciativas que acabaram por falhar, estes planos ficaram em segundo plano, à espera de tecnologia mais madura e de outros marcos prévios que precisavam de ser alcançados.

Ainda assim, o sonho da mineração de asteroides - e o futuro de “pós-escassez” que muitos associam a essa possibilidade - continua vivo. Para além de mais infra-estruturas e de desenvolvimento técnico, é necessária investigação adicional para perceber com rigor a composição química dos asteroides de menor dimensão.

Estudo sobre asteroides do tipo C: composição e potencial para mineração de asteroides

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 cerca de 75% dos asteroides conhecidos. As conclusões indicam que estes asteroides podem ser uma fonte relevante de matérias-primas, criando oportunidades para uma futura exploração de recursos.

A equipa foi coordenada 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 trabalho é descrito num artigo com publicação prevista para 2 de Janeiro na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Condritos carbonáceos: raros, frágeis e difíceis de recuperar

Os condritos carbonáceos (condritos C) caem na Terra com alguma regularidade, mas raramente são recuperados em condições que permitam o seu estudo por equipas científicas. Apesar de constituírem apenas cerca de 5% de todos os meteoritos, a sua fragilidade faz com que se partam facilmente e acabem por se perder. Até hoje, a maioria dos exemplares recuperados foi encontrada em zonas desérticas, incluindo o Sara e a Antártida.

O grupo de investigação Asteroids, Comets, and Meteorites do ICE-CSIC, liderado por Trigo-Rodríguez, estuda as propriedades físico-químicas de asteroides e cometas e funciona também como repositório internacional da colecção de meteoritos antárcticos da NASA.

Como foi feita a análise: amostras, caracterização e espectrometria de massa

Neste trabalho, o grupo escolheu e caracterizou amostras representativas, que foram depois analisadas pelo Professor Jacinto Alonso-Azcárate, na Universidad de Castilla-La Mancha, recorrendo a espectrometria de massa.

Desta forma, foi possível determinar com precisão a composição química das seis classes mais comuns de condritos C, o que oferece dados valiosos para avaliar se, no futuro, será viável extrair recursos destes corpos. Trigo-Rodríguez afirmou, num comunicado do Conselho Superior de Investigações Científicas (CSIC):

“O interesse científico de cada um destes meteoritos é que representam amostras de pequenos asteroides indiferenciados, e fornecem informação valiosa sobre a composição química e a história evolutiva dos corpos de onde provêm.”

“No ICE-CSIC e no IEEC, especializamo-nos no desenvolvimento de experiências para compreender melhor as propriedades destes asteroides e de que forma os processos físicos no espaço influenciam a sua natureza e mineralogia. O trabalho agora publicado é o culminar desse esforço colectivo.”

Por que razão conhecer a composição dos asteroides é decisivo

Saber a abundância e distribuição de materiais nos asteroides é essencial, até porque estes corpos são altamente heterogéneos. Embora sejam normalmente agrupados em três categorias - tipo C (carbonáceos), tipo M (metálicos) e tipo S (silicáceos) -, também são classificados de acordo com características espectrais e com a sua órbita.

Além disso, os asteroides são, em grande parte, material remanescente da formação do Sistema Solar e reflectem uma longa história evolutiva, de cerca de 4,5 mil milhões de anos. Por isso, determinar a composição exacta é crucial para perceber onde é mais provável encontrar diferentes recursos (água, minérios, etc.).

O que o estudo sugere sobre viabilidade e alvos preferenciais

Segundo os resultados obtidos, a mineração de asteroides indiferenciados (considerados os corpos progenitores dos meteoritos condritos) está longe de ser uma opção viável neste momento. Ainda assim, o estudo identificou um tipo de asteroide com abundância de bandas de olivina e espinela como potencial alvo para operações de mineração.

A equipa sublinhou também que devem ser priorizados asteroides ricos em água, com elevadas concentrações de minerais hidratados. Enquanto isso, defendem a necessidade de mais missões de regresso de amostras para confirmar a identidade dos corpos progenitores antes de qualquer exploração extractiva avançar. Nas palavras de Trigo-Rodríguez:

“A par do progresso representado pelas missões de regresso 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 terão também um impacto significativo que deve ser quantificado e mitigado de forma adequada.”

De acordo com a equipa, isto implica criar sistemas de recolha em grande escala e técnicas robustas para extração em microgravidade.

“No caso de certos asteroides carbonáceos ricos em água, a extração de água para reutilização parece mais viável, seja como combustível, seja como recurso central para a exploração de outros mundos”, acrescentou Trigo-Rodríguez.

Ele apontou ainda um benefício adicional: reforçar o conhecimento científico sobre corpos que, um dia, poderiam representar ameaça para a Terra.

“A longo prazo, poderíamos até explorar e reduzir o tamanho de asteroides potencialmente perigosos, de modo a deixarem de constituir um risco.”

Grèbol-Tomàs complementou:

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

“Parece ficção científica, mas também parecia ficção científica quando se começaram a planear, há trinta anos, as primeiras missões de regresso de amostras.”

Benefícios e impactos: metais, gelo de água e menor dependência da Terra

Seja como for, os potenciais ganhos da mineração de asteroides são enormes - e isso ajuda a explicar por que motivo o tema ganhou tanta atenção na última década. Para além de metais valiosos, muitos asteroides contêm gelo de água, que poderia ser usado para produzir combustível para missões no espaço profundo e também como água para consumo humano e para irrigação de culturas.

Isto significaria menor dependência de missões de reabastecimento a partir da Terra, permitindo que missões robóticas e tripuladas atinjam um grau superior de auto-suficiência. Ao deslocar mineração e manufactura para o espaço cislunar e para a Cintura Principal de Asteroides, a humanidade poderia igualmente reduzir o impacto ambiental associado a estas indústrias no planeta.

Um ponto extra: os desafios práticos de operar em microgravidade

Para que a mineração de asteroides deixe de ser um conceito e passe a ser uma actividade industrial, não basta identificar alvos promissores. É necessário resolver problemas de engenharia como ancoragem e mobilidade em baixa gravidade, contenção de poeiras e fragmentos, e segurança operacional quando materiais são libertados em ambientes onde tudo tende a dispersar-se. Também será determinante garantir cadeias logísticas eficientes entre locais de extração, processamento e armazenamento, com custos energéticos controlados.

Ao mesmo tempo, qualquer plano credível terá de incorporar requisitos de mitigação de detritos orbitais e de protecção das missões próximas, evitando que a actividade industrial agrave riscos para satélites e futuras infra-estruturas em órbita.

Do entusiasmo ao desenvolvimento contínuo: missões e próximos passos

Embora o entusiasmo público pela mineração de asteroides tenha arrefecido na última década, muitas iniciativas continuam hoje a investigar e a desenvolver a tecnologia necessária. Em paralelo, agências como a NASA e a JAXA realizaram missões de regresso de amostras que revelaram muito sobre a riqueza científica e material que os asteroides podem conter.

A curto prazo, a missão chinesa Tianwen-2 deverá encontrar-se com um NEA e com um cometa da Cintura Principal de Asteroides. Ainda que possam passar muitas décadas (ou mais) até surgir uma indústria madura de recursos espaciais, há muitas entidades prontas para participar desde as fases iniciais.

Leitura adicional: CSIC, MNRAS

Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.