A equipe de Física Ambiental de Corpos Extraterrestres e Detecção Inteligente da Instalação Nacional de Grande Porte de Ciência e Tecnologia "Dispositivo de Simulação Ambiental do Espaço" do Instituto de Tecnologia de Harbin desenvolveu um novo tipo de concentrador solar que, no futuro, poderá fundir e sinterizar o solo lunar para produzir "tijolos lunares", contribuindo para a construção de casas na Lua com "materiais locais".
Trata-se de um sistema de compensação por reflexão composto por três espelhos especiais que, como uma "lupa", concentra com precisão a luz solar, elevando a temperatura do ponto focal a 892 graus Celsius em testes de campo ao ar livre. Os resultados relacionados foram publicados on-line no dia 30 na revista acadêmica "Engineering".
"É como um 'forno solar', que oferece uma nova solução de fonte de calor de alta temperatura para a futura construção de bases lunares e para a utilização de recursos in situ, como a fusão do regolito lunar", afirmou Li Lifang, professora do Instituto de Tecnologia de Harbin e responsável pela equipe de Física Ambiental de Corpos Extraterrestres e Detecção Inteligente da grande infraestrutura científica nacional. "Por exemplo, aquecer e fundir o regolito lunar não só pode ser usado para 'queimar tijolos' e construir casas, mas também para fabricar componentes mecânicos."
Segundo a introdução, embora os equipamentos de concentração tradicionais possam gerar altas temperaturas, um pequeno desvio de ângulo faz com que a eficiência de concentração caia drasticamente. Este sistema funciona como colocar um "par de óculos corretivos" no concentrador, reduzindo o desvio na convergência da luz e concentrando-a em uma área muito pequena.
Os experimentos mostram que, em um ambiente com temperatura de 5 graus Celsius, o equipamento com abertura de 300 milímetros pode aumentar a irradiância solar em mais de 500 vezes, com a temperatura do ponto focal estabilizada acima de 800 graus Celsius e pico de até 892 graus Celsius. Com base em cálculos teóricos das condições da superfície lunar — sem atmosfera e com forte irradiação —, os pesquisadores estimam que a temperatura do ponto focal possa atingir 1326 graus Celsius, com potencial para atender à demanda energética de processos de alta temperatura, como a fusão do regolito lunar para a fabricação de tijolos.
Li Lifang explicou que utilizar a luz solar para "obter materiais localmente", aquecendo e fundindo o solo lunar para transformá-lo em material de construção, é uma das formas de construir casas na Lua. Em comparação com equipamentos tradicionais, esta nova tecnologia amplia em cerca de uma vez a tolerância a desvios de ângulo de recepção, podendo adaptar-se ativamente ao ambiente extremo lunar, reduzindo assim a dificuldade de fabricação e o custo de transporte dos equipamentos. A equipe realizará ainda o desenvolvimento de protótipos leves e testes de fusão do solo lunar, impulsionando a aplicação desta tecnologia na Lua o mais breve possível.