Ir para o espaço – e muito menos ficar lá – é caro e perigoso. São necessários cerca de um milhão de dólares para levar meio quilograma (1 libra) de material à Lua e ainda mais a Marte. E ao longo do caminho, qualquer viajante espacial humano deve sobreviver à radiação, às variações extremas de pressão e temperatura, bem como aos micrometeoritos aleatórios zunindo pelo vazio como balas.
De acordo com um programa que está ganhando impulso na NASA, a solução envolve o crescimento de estruturas em forma de cogumelo na Lua – e depois além.
“Você não pode pegar tábuas ou tijolos”, diz Chris Maurer, fundador da casa vermelhauma empresa de arquitetura com sede em Cleveland fez parceria com a NASA para resolver esse enigma da construção extraterrestre. “Então com o que você vai construir? E é muito caro ocupar habitats já construídos.”
Ele diz que o conceito que a maioria dos pesquisadores está analisando é chamado ISRU – In-Situ Resource Utilization – “o que significa que você constrói com o que tem lá, e o que você tem lá será água, talvez, e regolito (poeira lunar) ”.
Acontece que estes escassos recursos são mais do que suficientes para alimentar algumas espécies de fungos, que podem então ser transformadas em materiais de construção surpreendentemente resistentes, mais fortes que o betão e com uma série de benefícios adicionais.
A magia da micotetura
O esforço para alavancar tal micotetura – chamada de Projeto Mycotecture Off Planet Structures at Destination – obteve recentemente um contrato de Fase III com a NASA, o que significa que receberá o financiamento necessário para continuar. Em outras palavras, os cogumelos estão prontos para decolar.
Embora as implicações desta tecnologia de cogumelos sejam agora literalmente astronómicas, a criação do material em si é surpreendentemente simples. A micotectura – a utilização de materiais à base de fungos para fins construtivos – tem sido uma tendência crescente nos últimos anos e tem sido utilizada em tudo, desde a arte à construção, até à “biociclagem” de resíduos.
A empresa de Maurer já a tem aplicado para enfrentar desafios aqui na Terra. Na Namíbia, por exemplo, a redhouse gere um programa que utiliza micomateriais para construir habitações para refugiados climáticos, ao mesmo tempo que cultiva cogumelos comestíveis para resolver problemas de escassez de alimentos.
Quando a astrobióloga e líder do projeto da NASA, Lynn Rothschild, tomou conhecimento desses e de outros mico-esforços, ela reconheceu suas aplicações potenciais para a exploração espacial. Desde então, a micotecnologia ganhou o apoio de figuras proeminentes da NASA, como o geólogo Jim Head, que já treinou astronautas para o programa de exploração lunar Apollo, e o comandante da Apollo 15, David Scott, uma das 12 pessoas que já pisou na Lua.
Na Terra, a equipe de Maurer faz “tijolos” de mico simplesmente alimentando várias espécies de fungos com matéria orgânica de plantas ou resíduos de construção. O material resultante é então aquecido e compactado em blocos que são mais resilientes que o concreto e exponencialmente melhores para o meio ambiente.
No entanto, esse processo fica um tanto invertido quando se trata de espaço.
“A resistência realmente não importa na Lua ou em Marte porque a gravidade é muito menor e as forças de construção serão externas porque você está em um recipiente pressurizado”, explica Maurer. “Em vez de a gravidade pressionar seu prédio, você tem o ar empurrando para fora, então você não precisa de um bom material para resistência à compressão, mas para resistência à tração que possa manter essa pressão.” Em outras palavras, no espaço, os edifícios não caem, mas sim.
O plano é começar com um molde inflável no qual o micomaterial é cultivado usando uma combinação de esporos de fungos e algas de origem terrestre, que se alimentarão da água e do regolito já existentes na Lua.
“Dessa forma, você pode usar um pouco de biologia viva e nutrientes”, diz Maurer, “e então você pode adicionar muita água quando chegar lá do gelo subterrâneo. Isso acaba sendo cerca de 90% da massa do edifício final, então você obtém a maior parte do material no destino”, sem a necessidade de lançar materiais pesados da Terra.
“Esse foi um grande benefício desde o início. A NASA disse: ‘Isso nos poupará trilhões de dólares, então gostamos disso’”.
Benefícios astronômicos
À medida que a pesquisa começou, logo foram descobertos benefícios mais essenciais. Acontece que o micomaterial também é incrivelmente bom para isolamento do frio, bem como proteção contra micrometeoritos e radiação mortal.
“A radiação é o empecilho para qualquer missão tripulada”, diz Maurer. “É por isso que não voltamos desde os anos 70 – porque é muito perigoso enviar pessoas. Éramos muito arrogantes naquela época porque queríamos chegar à Lua antes dos soviéticos, mas os astronautas corriam grande perigo o tempo todo.” Uma única rajada de vento solar, explica ele, quase certamente teria resultado em câncer.
O melanina em cogumelosno entanto, provou ser altamente eficaz na proteção de células e DNA da radiação eletromagnética prejudicial, enquanto o micomaterial também retarda e dispersa a radiação de partículas através de um mecanismo que ainda não foi determinado. Seja qual for a causa, Maurer diz que os investigadores da NASA descobriram que podem bloquear mais de 99 por cento da radiação com apenas 8 cm (3 polegadas) de material – uma melhoria dramática em relação ao regolito, que leva 3 metros (10 pés) para fornecer o mesmo. nível de proteção.
Além do mais, estima-se que estas estruturas de habitat possam crescer rapidamente, ao longo de cerca de 30 a 60 dias. O processo envolverá o desembarque de um pacote lacrado, incluindo um vaso sanitário e uma pia de cozinha, cujo interior é inflado por meio de gases a bordo, à medida que seu invólucro de borracha é preenchido com água e uma mistura de esporos de fungos, bem como algas autotróficas que crescem e endurecem de acordo com a forma do molde. Essa rápida prontidão pode não ser tão importante inicialmente, já que os primeiros moldes estruturais seriam instalados remotamente muito antes dos humanos os seguirem, mas a equipe de Maurer prevê como eles poderiam ser implantados para cultivar “tendas de filhotes” (pequenas tendas) em questão de horas. para pessoas que exploram paisagens extraterrestres.
Embora os testes na Terra tenham produzido resultados impressionantes, há sempre a possibilidade de surgirem desafios imprevistos quando o conceito for levado para o ambiente extremo do espaço.
“De um modo geral”, admite Rothschild, “existem riscos tecnológicos. A estrutura será forte o suficiente? Será que realmente fornecerá o isolamento que pensamos? Quais serão as propriedades do material? Será que realmente crescerá bem? A NASA pode não saber até que as primeiras estruturas em escala real sejam colocadas na Lua.
Mas isso ainda falta pelo menos uma década. Atualmente, o projeto está se preparando para enviar modelos de prova de conceito para o céu com o Estação espacial Starlab com lançamento previsto para 2028. Uma colaboração entre Voyager, Airbus, Virgin, Hilton e outros parceiros comerciais e governamentais, o Starlab se tornará a principal estação de órbita baixa da Terra depois que a atual Estação Espacial Internacional (ISS) for desativada no início de 2030.
Como serão precisamente os primeiros micoprojetos extraterrestres ainda está sendo discutido. Segundo Maurer, poderá incluir um painel interno “que será um experimento científico ao mesmo tempo que é uma instalação de design de interiores”, móveis simples como um sofá ou uma cadeira, ou mesmo uma cama que funcionará como “um Hotel Hilton no céu”, que servirá envolva os dormentes para mantê-los no lugar enquanto estiver em gravidade zero. Na mesma época, o programa enviará um modelo em pequena escala à Lua para testes no local, com uma estrutura em tamanho real a ser seguida alguns anos depois. Depois disso, Marte.
Estruturas que se constroem
“É quase como não-ficção científica”, diz Jonathan Dessi-Olive, professor assistente da Escola de Arquitetura David R Ravin e da Universidade da Carolina do Norte em Charlotte e diretor do Laboratório MycoMatters. “Eles estão fazendo biologia de verdade para imaginar um futuro potencial.”
Ele concorda que as qualidades de autopropagação e proteção contra radiação tornam os fungos ideais para colonizar as paisagens de Marte e da Lua com poucos recursos e alta radiação, dizendo sobre o projeto da NASA: “Eles estão trabalhando para ter (estruturas) basicamente cultivar por conta própria através da cooperação entre vários organismos, o que é muito emocionante.
“Espero que o governo não veja a necessidade desta pesquisa acontecer apenas para a exploração espacial, mas também aqui na Terra.”
Maurer, que está atualmente envolvido em uma variedade de micoprojetos, tanto aqui quanto no céu, diz que houve uma curva de aprendizado significativa para trazer o que ele havia coletado trabalhando com cogumelos terrestres para o ambiente extremo do espaço, onde “o edifício está empurrando para fora em vez de tentar descer”.
Isso já é bastante estranho, diz ele, mas há também o ponto de ebulição da água a considerar. “Sem pressão, mesmo em temperaturas abaixo de zero, a água ferve. A água é parte integrante do programa, por isso a pressão, a temperatura e a troca de gases/nutrientes devem ser muito precisas.”
Ele balança a cabeça e ri.
“Não é exatamente uma ciência de foguetes, mas está perto.”
