De olho na demanda em potencial para assentamentos humanos além da Terra, resultante da cada vez mais crescente exploração do espaço, especialistas da Universidade de Manchester se uniram à companhia de arquitetura global Skidmore, Owings & Merrill (SOM) para desenvolvimento de projetos e fabricação de habitações espaciais.

E, para isso, os cientistas farão uso de um dos materiais mais fortes e leves do mundo, e o mais fino que existe, que é 200 vezes mais resistente que o aço e considerado um dos maiores recursos da atualidade para aplicações em alta tecnologia: o grafeno.

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De acordo com o site Phys, a equipe acredita que, com as projeções de que a economia espacial global pode atingir US$1 trilhão de receita até 2040, a inovação aumentará o nível de preparação tecnológica (TRL) de novos compostos leves usando materiais 2D para aplicações espaciais.

Inovação e tecnologia no uso do grafeno como base de ambientes espaciais

Em um estudo de colaboração internacional, Vivek Koncherry, pesquisador doutor da Universidade de Manchester, e sua equipe – apoiados pelo Graphene Engineering Innovation Center (GEIC) – estão criando um protótipo em escala de um habitat espacial com vasos pressurizados projetados para funcionar em um ambiente espacial.

A vista de dentro do deck de observação a bordo do Graphene Space Habitat, um protótipo em escala de um habitat espacial. Imagem: SOM, Luxigon e a Universidade de Manchester

Arquitetos da SOM, que estão por trás do edifício mais alto do mundo – Burj Khalifa, em Dubai – estão contribuindo com conhecimentos de design e engenharia para a arquitetura dos projetos de habitações no espaço. 

Segundo Daniel Inocente, designer sênior da SOM em Nova York, “projetar para habitação no espaço apresenta alguns dos maiores desafios – significa criar um ambiente capaz de manter a vida e integrar sistemas de apoio à tripulação”.

“Como arquitetos, nosso papel é combinar e integrar o que há de mais inovador em tecnologias, materiais, métodos e, sobretudo, a experiência humana para projetar ambientes habitados”, acrescentou Inocente. “A realização de pesquisas usando grafeno nos permite testar materiais leves e processos de design que podem melhorar a eficácia de estruturas compostas para aplicações potenciais na Terra e uso futuro no espaço”.

Os cientistas acreditam que, nos próximos cinco a 10 anos, a maioria dos governos deve querer uma presença permanente no espaço para gerenciar a infraestrutura crítica, como redes de satélite – bem como considerar a oportunidade potencial de acesso a recursos baseados no espaço e maior exploração científica.

Estrutura grafeno
Ilustração do arranjo de átomos de carbono em uma bateria de grafeno – o material mais fino do mundo e também um dos mais fortes. Imagem: Rost-9D/iStock

“Uma grande barreira para aumentar a escala a tempo de atender a essa demanda é a falta de sistemas de manufatura avançados e automatizados para fazer as estruturas especializadas necessárias para viver no espaço”, disse Koncherry. “Um dos maiores desafios da indústria espacial é superar a falta de sistemas robóticos para fabricar as formas complexas usando materiais avançados”.

Assim, ele acredita que a solução seja incorporar grafeno para recursos estruturais avançados, como proteção contra radiação, bem como desenvolver e empregar uma nova geração de máquinas robóticas para realizar esse trabalho. 

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Estudo terá aplicações importantes em projetos aqui na Terra

Essa tecnologia tem o potencial de revolucionar estruturas leves de alto desempenho – e também pode ser usada para aplicações terrestres nos setores aeroespacial, de construção e automotivo, de acordo com os pesquisadores.

Para James Baker, CEO da GEIC em Manchester, “o trabalho liderado pelo Dr. Koncherry e seus colegas está levando o desenvolvimento de novos compósitos e redução de peso a outro nível, bem como a manufatura avançada necessária para fazer estruturas a partir desses novos materiais”. 

Ele diz que isso gera “oportunidades para identificar aplicativos em nosso próprio planeta enquanto procuramos construir habitats que são muito mais inteligentes e sustentáveis”.

O envolvimento nos projetos de habitat espacial coincide com uma série de novidades mundiais para o grafeno na construção acontecendo atualmente aqui na Terra – como o primeiro derramamento externo de concreto aprimorado com grafeno e o revestimento pioneiro de estradas A1 – todos apoiados por especialistas de Manchester, cidade onde material foi isolado pela primeira vez.

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