Mineração de asteroides e o desafio dos metais em Marte

Visto do espaço, Marte lembra um grande canteiro de obras. A superfície é coberta por óxido de ferro - a mesma base química da ferrugem - que dá ao planeta o seu tom avermelhado.

Sondas e veículos robóticos vêm fotografando esse cenário há décadas. Por isso, pareceu natural supor que a questão do fornecimento de metais em Marte já estivesse, de algum modo, resolvida.

Mas não está. Ao que tudo indica, Marte não passou pelos processos geológicos que, na Terra, concentraram metais em depósitos densos e exploráveis.

Assim, uma cidade marciana precisaria trazer seus materiais estruturais de outras regiões do Sistema Solar - e um novo estudo colocou esses custos e rotas na ponta do lápis para mostrar como isso poderia funcionar.

Um problema de metais

A pesquisadora Serena Suriano, da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, liderou um estudo de viabilidade.

A equipe buscou estimar quanto uma colônia autossustentável em Marte consumiria em metais e, sobretudo, de onde esses metais poderiam vir de forma realista.

A superfície do Planeta Vermelho é, de fato, rica em ferro. Porém, poeira de óxido de ferro dispersa não equivale a um corpo de minério lavrável - e extraí-la localmente exigiria energia imensa para um retorno pequeno.

Além disso, alguns elementos industriais são raros. Boro e molibdênio, usados em ligas de alto desempenho, aparecem apenas em níveis traço na superfície ou nem sequer foram identificados com clareza nos dados disponíveis.

Enviar da Terra não resolve

A alternativa mais óbvia seria transportar metais a partir da Terra. No entanto, um único voo de carga leva de seis a nove meses, dependendo do alinhamento planetário.

Mesmo assim, cada tonelada de carga ainda custa dezenas de milhões de dólares para ser lançada. Essa conta até poderia sustentar algumas missões de reabastecimento, mas não mantém uma cidade em funcionamento.

A resposta do estudo aponta para fora do planeta. Milhões de asteroides circulam pelo Sistema Solar interno.

Uma parte deles - os asteroides do tipo M - é, na prática, composta por enormes massas de ferro e níquel, com pequenas quantidades de metais preciosos misturadas.

Acredita-se que alguns desses objetos sejam núcleos expostos de pequenos planetas que se fragmentaram no início do Sistema Solar.

É por esse motivo que a sonda Psyche, da NASA, está atualmente a caminho de um desses asteroides para estudá-lo de perto.

Sair do cinturão de asteroides em direção a Marte demanda bem menos combustível do que decolar da Terra. Isso torna os asteroides uma fonte plausível de metais, de um jeito que o envio direto do nosso planeta não consegue ser.

A barreira do combustível

Chegar ao destino, porém, é a parte mais complicada. O grupo modelou uma nave de mineração com base nas especificações da Starship, com 120 toneladas de massa seca, 115 toneladas de carga útil e 1.100 toneladas de propelente.

Com os tanques cheios, a nave tem um orçamento fixo de energia para toda a viagem.

Isso pode parecer muito, mas, ao comparar com as rotas até asteroides, esse “saldo” diminui rapidamente.

Para cada asteroide metálico avaliado pela equipe, a viagem completa de ida e volta a partir de Marte exigiria aproximadamente o dobro desse orçamento de combustível. Não houve exceções.

Transformando asteroides em postos de abastecimento

A solução proposta é dividir a jornada em múltiplas paradas.

A nave de mineração iria até um asteroide metálico, carregaria ferro e níquel e, em seguida, desviaria para outro tipo de rocha para produzir novo propelente no local.

A segunda parada seria em asteroides carbonáceos, rochas antigas ricas em hidrocarbonetos.

Quando os minerais corretos são processados da forma adequada, a química do propelente “se encaixa” naturalmente.

O ponto-chave é fabricar o combustível de foguete no próprio asteroide. A NASA vem há anos desenvolvendo variações dessa tecnologia em pesquisas e testes voltados para Marte.

Assim, não seria necessário voltar com o tanque totalmente cheio desde o início: o propelente seria produzido no caminho e então transportado até Marte.

Uma década por entrega

O problema, nesse caso, é o tempo. Um trajeto com duas paradas - primeiro um asteroide metálico, depois um carbonáceo e, por fim, o retorno a Marte - pode levar uma década.

Esse cronograma depende dos alinhamentos orbitais. Marte e os asteroides precisam estar nas posições certas para que uma janela de transferência se abra.

A produção lenta de propelente estende o prazo ainda mais. As estimativas atuais ficam em torno de 1,8 kg por dia.

Isso funciona para manter uma base pequena abastecida, mas não para encher um tanque de 1.100 toneladas.

O reabastecimento teria de ocorrer aproximadamente a cada dois anos, acompanhando as janelas de lançamento entre a Terra e Marte.

Ainda assim, seria mais barato do que depender de remessas constantes a partir da Terra. Com esse ritmo, a colônia reduziria aos poucos sua dependência da logística do planeta de origem.

Próximos passos para empreendimentos em Marte

A principal conclusão não é que a mineração de asteroides resolva o problema marciano amanhã. Os engenheiros ainda estão a décadas de uma operação funcional de mineração em asteroides.

O que o artigo faz, pela primeira vez, é desenhar uma cadeia de suprimentos completa, do início ao fim, e mostrar como os números se comportam na prática.

Se a produção de propelente for ampliada, o metal vindo de asteroides se torna a opção mais barata para uma colônia em expansão.

Explorar o cinturão deixa de ser uma premissa de ficção científica e passa a ser um problema logístico com equações solucionáveis.

Isso altera o que um assentamento futuro em Marte poderia representar: não mais um posto avançado frágil, preso à Terra, mas o centro de um próprio entorno industrial.