Os cientistas ainda têm muito a aprender sobre a composição dos pequenos asteroides. Esses corpos rochosos podem conter metais valiosos, material antigo remanescente da formação do sistema solar e pistas químicas que revelam a história de seus corpos parentais originais. Por isso, eles estão sendo cada vez mais vistos como possíveis fontes de recursos espaciais do futuro.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Instituto de Ciências Espaciais (ICE-CSIC) examinou amostras relacionadas a asteroides do tipo C, objetos ricos em carbono que se acredita serem as fontes originais das condritas carbonáceas. Os resultados, publicados nas Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, reforçam a ideia de que esses asteroides podem servir como importantes reservatórios de material. As descobertas também ajudam os cientistas a identificar de onde vieram esses meteoritos e apoiam o planejamento de futuras missões espaciais e tecnologias de extração de recursos.
Meteoritos Raros de Asteroides Antigos
As condritas carbonáceas chegam à Terra de forma natural, mas representam apenas cerca de 5% de todas as quedas de meteoritos. Muitas são extremamente frágeis e se desfazem antes de serem recuperadas, o que as torna especialmente raras. Quando são encontradas, é frequentemente em ambientes desérticos, como o Saara ou a Antártica, onde as condições de preservação são favoráveis.
“O interesse científico em cada um desses meteoritos é que eles representam pequenos asteroides não diferenciados e fornecem informações valiosas sobre a composição química e a história evolutiva dos corpos de onde se originam”, diz Josep M. Trigo-Rodríguez, autor principal do estudo e astrofísico do ICE-CSIC, afiliado ao Instituto de Estudos Espaciais da Catalunha (IEEC).
Medindo os Blocos de Construção dos Asteroides
Para realizar o estudo, a equipe do ICE-CSIC selecionou e caracterizou cuidadosamente amostras relacionadas a asteroides antes de enviá-las para análise química detalhada. As medidas foram realizadas usando espectrometria de massa na Universidade de Castilla-La Mancha, pelo professor Jacinto Alonso-Azcárate. Esse trabalho permitiu que os pesquisadores determinassem a composição química precisa dos seis tipos mais comuns de condritas carbonáceas e avaliassem se a extração de materiais de seus asteroides parentais poderia um dia ser prática.
O grupo de pesquisa em Asteroides, Cometas e Meteoritos do ICE-CSIC passou mais de uma década estudando as propriedades físicas e químicas das superfícies de asteroides e cometas. “No ICE-CSIC e IEEC, nos especializamos em desenvolver experimentos para entender melhor as propriedades desses asteroides e como os processos físicos que ocorrem no espaço afetam sua natureza e mineralogia”, explica Trigo-Rodríguez.
Ele também observa que o ICE-CSIC serve como o repositório internacional da coleção de meteoritos antárticos da NASA. Nos últimos dez anos, ele ajudou a selecionar e solicitar várias das condritas carbonáceas usadas neste estudo e projetou múltiplos experimentos ao redor delas. “O trabalho que está sendo publicado agora é a culminação desse esforço coletivo”, diz ele.
Os Recursos dos Asteroides Valem a Pena Serem Extraídos?
“Estudar e selecionar esses tipos de meteoritos em nosso laboratório limpo usando outras técnicas analíticas é fascinante, especialmente devido à diversidade de minerais e elementos químicos que eles contêm. No entanto, a maioria dos asteroides possui abundâncias relativamente pequenas de elementos preciosos, e, portanto, o objetivo do nosso estudo foi entender em que medida sua extração seria viável”, diz Pau Grèbol Tomás, um pesquisador de doutorado no ICE-CSIC.
Jordi Ibáñez-Insa, coautor do estudo e pesquisador do Geociências Barcelona (GEO3BCN-CSIC), destaca que, embora muitos pequenos asteroides estejam cobertos por material superficial solto conhecido como regolito, coletar amostras pequenas é muito diferente de extrair recursos em grande escala. “Embora a maioria dos pequenos asteroides tenha superfícies cobertas por material fragmentado chamado regolito – e isso facilitasse o retorno de pequenas quantidades de amostras -, desenvolver sistemas de coleta em grande escala para alcançar benefícios claros é uma questão muito diferente. De qualquer forma, merece ser explorado porque a busca por recursos no espaço pode ser suscetível a minimizar o impacto das atividades de mineração sobre os ecossistemas terrestres”, diz ele.
Escolhendo os Asteroides Certos para o Futuro
O principal cinturão de asteroides contém uma enorme variedade de objetos, e entender quais recursos eles possuem exige uma classificação cuidadosa. Segundo Trigo-Rodríguez, a composição dos asteroides varia amplamente devido a suas longas e complexas histórias. “Eles são objetos pequenos e bastante heterogêneos, fortemente influenciados por sua história evolutiva, particularmente colisões e aproximações próximas ao Sol. Se estamos procurando água, há certos asteroides dos quais se originam condritas carbonáceas hidratadas, que, por outro lado, terão menos metais em seu estado nativo. Não podemos esquecer que, após 4,56 bilhões de anos desde sua formação, cada asteroide tem uma composição diferente, como revela o estudo de meteoritos condríticos.”
Uma conclusão chave da pesquisa é que a mineração de asteroides não diferenciados – os remanescentes primordiais da formação do sistema solar considerados os corpos progenitores das condritas meteoríticas – continua impraticável por enquanto. No entanto, a equipe identifica uma classe diferente de asteroides relativamente primitivos que apresentam assinaturas de olivina e espinela como alvos de mineração mais promissores.
Para identificar esses candidatos com confiança, os pesquisadores enfatizam a importância de estudos químicos detalhados de condritas carbonáceas, combinados com novas missões de retorno de amostras. Essas missões ajudariam a confirmar quais asteroides estão realmente ligados aos meteoritos estudados na Terra.
Tecnologia, Água e Exploração a Longo Prazo
“Juntamente com os progressos representados pelas missões de retorno de amostras, empresas capazes de dar passos decisivos no desenvolvimento tecnológico necessário para extrair e coletar esses materiais em condições de baixa gravidade são realmente necessárias. O processamento desses materiais e os resíduos gerados também teriam um impacto significativo que deveria ser quantificado e devidamente mitigado”, acrescenta Trigo-Rodríguez.
A equipe espera avanços no futuro próximo, especialmente à medida que o uso de recursos in situ se torna cada vez mais importante para missões de longa duração à Lua e a Marte. Usar materiais encontrados no espaço poderia reduzir significativamente a necessidade de suprimentos lançados da Terra. Se a água é o alvo principal, os pesquisadores enfatizam que asteroides alterados pela água e ricos em minerais portadores de água devem ser priorizados.
Extrair recursos em ambientes de baixa gravidade exigirá abordagens totalmente novas. “Parece ficção científica, mas também parecia ficção científica quando as primeiras missões de retorno de amostras estavam sendo planejadas há trinta anos”, diz Pau Grèbol Tomás.
Da Defesa Planetária aos Recursos Espaciais
Globalmente, vários conceitos já estão sendo discutidos, incluindo a captura de pequenos asteroides que passam perto da Terra e a colocação deles em órbita circumlunar para estudo e uso de recursos. Trigo-Rodríguez destaca que asteroides carbonáceos ricos em água podem ser alvos especialmente atraentes. “Para certos asteroides carbonáceos ricos em água, a extração de água para reuso parece mais viável, seja como combustível ou como um recurso primário para explorar outros mundos. Isso também poderia proporcionar à ciência um maior conhecimento sobre certos corpos que poderiam um dia ameaçar nossa própria existência. A longo prazo, poderíamos até minerar e reduzir asteroides potencialmente perigosos, fazendo com que deixem de ser perigosos”, explica ele.