Engenheiros do Instituto de Engenharia Aeroespacial da Technische Universität Dresden, na Alemanha, apresentaram um protótipo de perfurador a laser capaz de atravessar camadas de gelo em corpos celestes como Europa, lua de Júpiter, e Encélado, lua de Saturno. O equipamento visa superar o grande obstáculo logístico enfrentado por missões que tentam investigar oceanos subterrâneos: abrir túneis profundos com pouco peso e consumo reduzido de energia.
Como funciona o novo perfurador a laser
Ao contrário de brocas mecânicas tradicionais, que precisam adicionar hastes conforme avançam, ou de sondas térmicas que derretem o gelo utilizando cabos elétricos de alta potência, o sistema alemão mantém todos os componentes na superfície. Um feixe concentrado de laser, operando em torno de 150 watts, incide sobre o gelo e o sublima — passa diretamente do estado sólido para o gasoso. Esse processo cria um orifício estreito o suficiente para que o vapor e partículas de poeira subam até sensores instalados no módulo de superfície.
Segundo o líder do estudo, Martin Koßagk, a escolha pela sublimação permite economizar energia total, pois apenas um “pino” de gelo é removido a cada instante. Em testes de laboratório, o protótipo perfurou amostras de 20 centímetros de gelo sob vácuo e temperaturas criogênicas. Em campo, nas montanhas dos Alpes e no Ártico, atingiu mais de um metro de profundidade em neve, alcançando velocidades próximas de 1 metro por hora com 20 watts de potência. Em camadas soltas ou ricas em poeira, a taxa subiu para 3 metros por hora.
O conjunto proposto tem massa estimada de apenas 4 quilogramas, que permanece constante independentemente da profundidade — seja 10 metros ou 10 quilômetros. O consumo extra viria de instrumentos científicos complementares, como espectrômetros de massa para analisar o gás liberado e dispositivos de separação de poeira.
Aplicações em missões espaciais e na Terra
De acordo com os pesquisadores, a tecnologia pode abrir caminho para sondas de próxima geração que buscam vestígios de vida em oceanos escondidos. Amostras de vapores e partículas coletadas no furo oferecem dados sobre composição química, densidade e propriedades térmicas do gelo. Essas informações alimentam modelos que estimam profundidade dos oceanos, transporte de calor interno e processos de formação da crosta em luas geladas.
Em ambientes extraterrestres, camadas de pedra ou seções sem gelo podem interromper o trabalho, pois o laser não consegue sublimar material rochoso. Os cientistas propõem integrar radares de penetração no gelo para mapear obstáculos antes de perfurar, escolhendo rotas que contornem regiões mais densas. Fendas cheias de água representam outro desafio: seria necessário bombear o líquido excedente para continuar avançando. Por outro lado, alcançar essas áreas pode revelar a química de possíveis habitats microbianos.
Além do espaço, o equipamento demonstra utilidade prática na Terra. Durante testes com o Centro de Pesquisas Florestais da Áustria, a equipe usou o laser para medir densidade da neve sem precisar cavar trincheiras. Montado em drones, o dispositivo pode coletar dados em encostas perigosas e ajudar a prever avalanches, reduzindo o risco para equipes de campo.
Imagem: NASA
Impacto para leitores e mercado de exploração
Se miniaturizado e qualificado para voo, o perfurador a laser tende a reduzir custos de lançamento, pois é leve, e diminuir a demanda energética a bordo de sondas, um fator crítico para missões de longa duração no Sistema Solar externo. Para o público geral, a tecnologia aumenta as chances de, em futuro próximo, recebermos análises mais detalhadas sobre a possibilidade de vida em ambientes extremos fora da Terra. Indústrias que desenvolvem instrumentos planetários podem encontrar neste conceito um novo nicho de equipamentos compactos, modulares e adaptáveis a terrenos cobertos de gelo, seja em Marte, seja em crateras sombreadas da Lua.
Segundo especialistas em engenharia espacial, a próxima etapa inclui miniaturizar componentes, criar um sistema de separação de poeira que funcione sob microgravidade e submeter o conjunto a testes de qualificação para ambientes de radiação intensa.
Curiosidade
Embora sondas robóticas ainda não tenham perfurado profundamente o gelo de Europa, a humanidade já testemunhou um feito parecido aqui na Terra: em 2013, cientistas russos acessaram o lago Vostok, a quase 4 quilômetros sob o gelo antártico, usando um método de perfuração pressurizado. O novo laser de Dresden pretende realizar missão similar em outros mundos, mas com um sistema centenas de vezes mais leve e sem o risco de contaminação por fluídos de perfuração.
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