De todas as maravilhas retratadas em livros e filmes de ficção científica, uma das mais intrigantes é a máquina que faz qualquer coisa que você precisa ou deseja. Simplesmente insira um plano detalhado, ou aperte o botão de itens programados na máquina - os discos giram, a máquina zumbe e sai o que você pediu. A tecnologia nos dá a lâmpada de Aladim. Um dispositivo prático que encontrará muitos usos.
Ainda não chegamos lá, mas versões cruas dessas máquinas imaginárias já existem. Essas máquinas são chamadas de geradores de "protótipo rápido" ou impressoras tridimensionais. Eles pegam informações digitalizadas sobre as dimensões e a forma de um objeto e usam esses dados para controlar um fabricante que recria o objeto usando uma variedade de materiais diferentes. Tipicamente, estas máquinas usam moldes fáceis de moldar plásticos e resinas epoxi, mas em princípio, qualquer material pode ser usado para criar virtualmente qualquer objeto.
Qual é a relevância desta tecnologia para voos espaciais e para a Lua? Um dos principais objetos do retorno lunar é aprender como usar os recursos materiais e energéticos da Lua para criar novas capacidades. Até o momento, concentramos nossa atenção em matérias-primas simples como o regolito (solo) e a água encontrada nos pólos. Faz sentido limitar inicialmente as nossas ambições de utilização de recursos a materiais simples que sejam úteis e relativamente massivos, que atualmente têm esses custos de transporte matadores quando entregues da Terra. O regolito a granel tem muitos usos diferentes, como blindagem (por exemplo, bermas de explosão de foguetes), bem como matéria-prima para estruturas superficiais simples.
No entanto, uma vez que estamos na Lua e satisfizemos as necessidades básicas da vida, podemos começar a experimentar e fabricar produtos mais complexos. Com efeito, os habitantes da Lua começarão a criar partes e itens mais complicados do que encontram ao redor deles, do lado de fora de sua porta. As técnicas de impressão tridimensional nos permitirão descobrir o que torna a vida fora do planeta mais fácil e mais produtiva. Vamos experimentar usando os materiais locais para manter e reparar equipamentos, construir novas estruturas e, finalmente, começar a fabricação fora do planeta.
Durante os primeiros estágios da habitação lunar, materiais e equipamentos serão trazidos da Terra. Com o uso continuado, particularmente no ambiente severo da superfície lunar, ocorrerão avarias. Embora inicialmente usemos peças de reposição da Terra, para estruturas simples e sem complicações que são necessárias rapidamente, uma impressora tridimensional pode fazer peças substitutas usando materiais de recursos locais encontrados perto do posto avançado. A maioria das impressoras 3D existentes na Terra usa plásticos e materiais relacionados (que são compostos complexos à base de carbono, derivados principalmente do petróleo), mas alguns processamentos usaram concreto, que pode ser feito na Lua a partir de regolito e água peneirados. Além disso, também sabemos que o regolito pode ser fundido em cerâmica usando microondas, então atividades de prototipagem rápida na Lua podem eventualmente descobrir que partículas parcialmente derretidas em vidro é outra maneira de criar objetos úteis.
A superfície lunar é uma boa fonte de material e energia útil na criação de uma grande variedade de objetos. Eu mencionei cerâmicas simples e agregados, mas além disso, uma variedade de metais (incluindo ferro, alumínio e titânio) estão disponíveis na Lua. O silício para fazer componentes eletrônicos e células solares é abundante na Lua. Projetos de robôs robóticos que literalmente fundem a superfície superior do regolito lunar em células solares produtoras de eletricidade já foram imaginados e prototipados. Nós podemos terceirizar empregos de energia solar para a lua!
Esses desenvolvimentos técnicos levam a possibilidades incompreensíveis. Nos anos 1940, o matemático John von Neumann imaginou o que chamou de “autômatos auto-replicantes”, pequenas máquinas que podiam processar informações para se reproduzir a taxas exponenciais. Curiosamente, o próprio von Neumann pensou na idéia de usar tais autômatos no espaço, onde a energia e os materiais são (literalmente) ilimitados. Uma máquina que contém a informação e a capacidade de se reproduzir pode ser a ferramenta que a humanidade precisa para “conquistar” o espaço. Hordas de robôs reprodutores poderiam preparar um planeta para a colonização, bem como fornecer paraísos e habitats seguros.
Podemos experimentar na Lua máquinas auto-replicantes, porque contém os recursos materiais e energéticos necessários. É claro que, no curto prazo, vamos simplesmente usar essa nova tecnologia para criar peças de reposição e, talvez, objetos simples que encontramos sirvam às nossas necessidades imediatas e utilitárias. Mas coisas como essa têm o hábito de evoluir muito além de seu uso inicial previsto, e muitas vezes em direções que não esperamos; Nós não somos espertos o suficiente para imaginar o que não sabemos. A tecnologia de impressão tridimensional tornará a habitação da Lua - nosso vizinho mais próximo no espaço - mais fácil e mais produtiva. Mesmo agora, criativos ex-funcionários da Nasa descobriram uma maneira de fazer essa tecnologia ser recompensada. No futuro, talvez seus talentos pudessem ser aplicados para fazer da Lua um segundo lar para a humanidade.
Nota: A imagem no início deste post é um modelo do polo norte lunar, feito usando uma impressora tridimensional e dados de altimetria laser LRO de Howard Fink, da Universidade de Nova York. A escala do modelo é de cerca de 30 cm de diâmetro.
