E se eu lhe dissesse que existe uma lua no sistema solar cujos combustíveis fósseis superam o nosso próprio planeta? Este mundo é Titã, a maior lua de Saturno, onde chove metano do céu e cria oceanos de hidrocarbonetos.
Agora, os investigadores questionam se a estranha química poderia torná-lo útil como um local onde futuros exploradores interplanetários poderiam extrair combustível do ar, oxigénio do gelo, nitrogénio para habitação e matérias-primas para plásticos, borracha e fertilizantes. Num novo estudo apoiado pela NASA, Titã emergiu como um potencial posto industrial avançado para a era muito posterior dos voos espaciais – um posto que poderia ajudar as naves a chegar às luas de Saturno e mais além.
Todos os ingredientes certos
Titã é a única lua que conhecemos com uma atmosfera espessa. É principalmente nitrogênio misturado com metano. Na Terra, o metano e os hidrocarbonetos pesados ajudam a abastecer casas, veículos e indústrias. Esses combustíveis fósseis foram formados a partir de restos de plantas e organismos marinhos antigos entre 360 e 66 milhões de anos atrás. Esses restos biológicos foram convertidos em carvão, petróleo e gás natural pelo calor e pressão nas profundezas do subsolo.
Mas em Titã, eles caem do céu, acumulam-se em lagos e oceanos e amontoam-se nas dunas.
Connor A., astrônomo e cientista planetário do Goddard Space Flight Center da NASA e principal autor do estudo. “Titã está repleta de hidrocarbonetos – o que chamamos de petróleo e gás natural na Terra. Cerca de 5% de sua atmosfera é metano”, disse Nixon. Universo hoje.
“Na superfície, podemos encontrar hidrocarbonetos pesados, como o propano usado em tanques de churrasco, o butano usado em isqueiros e líquidos pesados como querosene e gasolina. Além de queimar esses hidrocarbonetos, também podemos fabricar muitos produtos a partir deles: plásticos, borracha sintética e matéria-prima para tudo, desde matérias-primas até soluções.”
Essa química dá a Titã uma grande vantagem sobre o árido Marte. Em Marte, os engenheiros devem transformar o dióxido de carbono em combustíveis e produtos químicos úteis. Titã já contém muito material rico em carbono. O metano pode se tornar combustível de foguete. O gelo de água pode se dividir em hidrogênio e oxigênio. O nitrogênio pode ajudar a produzir ar para os habitats e fertilizantes para as plantações.
Possíveis postos avançados futuros
Os pesquisadores imaginam vários projetos de missão. Uma espaçonave poderia percorrer a atmosfera de Titã para coletar gás. Um módulo de pouso poderia pousar, purificar o metano da superfície e transportar o combustível para a órbita. Mais tarde, um centro orbital ou base de superfície poderia armazenar combustível e suprimentos para naves que viajassem através do sistema Saturno.
“Basicamente, você poderia imaginar o ‘reabastecimento’ em Titã (à maneira do estudo de Oleson/Landis) ou o uso de recursos para manter um assentamento mais permanente”, disse Nixon. Universo hoje.
“(E) sobre o reabastecimento, não precisa ser apenas para o retorno à Terra: poderia ser o reabastecimento de uma nave que acabou de chegar do interior do sistema solar para ir mais longe, digamos, para Urano ou Netuno, ou para explorar as luas de Saturno, ou para explorar as luas de Saturno.
Um posto avançado de Titã maduro estará provavelmente a pelo menos um século de distância. Serão necessárias peças sobressalentes, materiais de proteção, ar, água e alimentos. Titã está a cerca de 1.200 milhões de quilômetros da Terra em um dia bom, ou cerca de seis vezes mais longe que Marte. Os obstáculos logísticos são imensos, mas provavelmente valerão a pena em algum momento.
O estudo argumenta que os hidrocarbonetos de Titã poderiam alimentar impressoras 3D e fábricas de produtos químicos. O etileno pode ser transformado em polietileno, um plástico comum. Compostos que transportam nitrogênio podem ajudar a criar materiais como acrílico e borracha, que serão usados para expandir o posto avançado usando materiais do local.
Mas o Titan carece de alguns fundamentos importantes. Os metais podem ser escassos perto da superfície porque a superfície é composta principalmente de água gelada e matéria orgânica. Um assentamento provavelmente exigiria metais de asteróides ou, mais provavelmente, trazidos da Terra.
A parte difícil: chegar lá
Titãs não são acolhedores. A temperatura da superfície é de cerca de -179°C (-290°F). Sua atmosfera é densa, mas não contém oxigênio respirável. A luz solar é fraca em Saturno e a neblina de Titã torna-o ainda mais escuro. Estudos apontam a energia nuclear como a fonte de energia mais prática para uma base potencial.
No entanto, a densa atmosfera de Titã fornece proteção natural contra radiação. Sua baixa gravidade e ar denso tornam mais fácil voar do que a Lua ou Marte.
“A principal razão pela qual penso que Titã é um bom lugar para os humanos é a espessa atmosfera”, disse Amanda Hendricks, diretora do Instituto de Ciência Planetária e presidente do Explore Titan. lugar.
“Você não precisa de um traje pressurizado como na Lua ou em Marte. Tudo o que você precisa fazer é se manter aquecido. É muito frio lá. A Terra também tem um pouco mais de gravidade que a Lua”, acrescentou Hendricks.
Missão Dragonfly da NASAVisando um lançamento antes de 2028, a Titan testará algumas de suas promessas. O helicóptero movido a energia nuclear voará de local em local, amostrando a química da superfície e procurando um mundo que possa se assemelhar à Terra primitiva em alguns aspectos.
nos últimos tempos Homem no Titan Summit Em Boulder, Colorado, os investigadores começaram a tratar a exploração de petróleo bruto de Titã como um problema definidor a longo prazo.
“A exploração humana de Titã não é uma questão de física”, disse Scott Rafkin, cientista planetário do Southwest Research Institute. lugar. “É uma questão de tempo, tecnologia e compromisso. Compreendemos a maioria dos principais desafios. Conhecemos as muitas lacunas críticas na ciência e na engenharia que permanecem.”
Por enquanto, Titã não é um destino de curto prazo. Mas se os humanos algum dia ultrapassarem Marte de uma forma séria, Titã poderá ser um dos poucos lugares onde poderão produzir o que precisam em vez de transportar tudo da Terra.
Pré-impressões estão disponíveis para estudo arXiv.
