Um cinto solar à volta da Lua até 2035?

A gigante japonesa da construção quer transformar o equador da Lua numa central elétrica colossal, capaz de enviar energia de volta para a Terra.

Parece ficção científica, mas os engenheiros já desenharam planos para um “Anel Lunar” (Luna Ring): uma faixa contínua de painéis solares a envolver a Lua e ligada a um sistema que enviaria eletricidade limpa para o planeta onde a ideia nasceu.

Uma proposta radical de uma empresa bem real

O conceito vem da Shimizu Corporation, um grande grupo japonês de engenharia e construção conhecido por projetos futuristas audaciosos. No papel, o Luna Ring seria um vasto cinturão de painéis solares a circundar o equador lunar e a fornecer energia à Terra 24 horas por dia.

A Shimizu revelou a ideia pela primeira vez há uma década, como uma visão de longo prazo. Nas discussões atuais entre analistas do setor espacial e da energia, a meta de cerca de 2035 é muitas vezes apontada como o momento mais cedo plausível em que poderia existir o primeiro segmento funcional, assumindo investimento agressivo e progresso técnico rápido.

O Luna Ring pretende transformar a Lua numa quinta solar constante, sem meteorologia, visível a partir da Terra, mas controlada a partir dela.

Como funcionaria um cinturão solar lunar de 10 000 quilómetros

A proposta imagina uma cadeia de células solares a estender-se por milhares de quilómetros ao longo do equador lunar. Em alguns documentos, a Shimizu esboça um comprimento de cerca de 10 920 quilómetros, com uma faixa ativa de painéis que, em alguns pontos, poderia atingir até 40 quilómetros de largura.

Essa faixa equatorial não é escolhida ao acaso. O equador recebe luz solar relativamente estável à medida que a Lua roda lentamente. Combinado com a ausência de nuvens e de dispersão atmosférica, os painéis poderiam captar uma fração muito maior da energia do Sol do que instalações equivalentes na Terra.

Em vez de enviar essa energia por cabo, o Luna Ring converteria eletricidade em micro-ondas ou feixes laser. Esses feixes seriam então direcionados para estações recetoras gigantes na Terra - “rectennas” retangulares (antenas retificadoras) ou conjuntos circulares com até 20 quilómetros de largura - onde a energia seria convertida novamente em eletricidade e injetada nas redes nacionais.

Balizas de orientação colocadas na Lua manteriam os feixes de transmissão precisamente alinhados com antenas gigantes na Terra.

Do pó lunar a materiais de construção

A visão da Shimizu assenta fortemente no uso das próprias matérias-primas da Lua. O solo lunar, conhecido como regolito, é rico em oxigénio, silício, alumínio e outros elementos que podem, em princípio, ser refinados para produzir metais, vidro e aglutinantes semelhantes a cimento.

Segundo o conceito:

• Água e cimento seriam fabricados a partir do solo lunar e do oxigénio extraído.
• Metais para estruturas e carris seriam fundidos localmente.
• Apenas componentes mais leves e de alto valor - como eletrónica e combustível de hidrogénio - seriam lançados a partir da Terra.
• A maior parte da construção, incluindo montagem dos painéis e manutenção, seria feita por robots teleoperados e semi-autónomos.

Os trabalhadores humanos permaneceriam na Terra, a operar as máquinas através de ligações de alta largura de banda, pelo menos nas fases iniciais. Com o tempo, sistemas mais autónomos poderiam assumir tarefas rotineiras como limpeza de poeiras, inspeção e reparação.

Porquê colocar painéis solares na Lua em vez de na Terra?

A energia solar na Terra já compete em custo com os combustíveis fósseis. Então por que motivo olhar para a Lua? Os defensores dizem que a física oferece três grandes vantagens.

Luz solar quase contínua

A Lua não tem meteorologia. Não há nuvens a passar por cima dos painéis. Não há tempestades a destruir infraestruturas. O dia lunar dura cerca de 14 dias terrestres, seguido de 14 dias de noite, mas um cinturão ao longo do equador, combinado com armazenamento de energia, poderia ser gerido para proporcionar uma capacidade efetiva muito elevada.

Mais importante: quando a eletricidade é transmitida como micro-ondas para várias estações no solo espalhadas pelo globo, a energia pode ser dirigida para a região que estiver no escuro ou a enfrentar um pico de procura.

Um Luna Ring amadurecido poderia, em teoria, enviar energia solar para qualquer ponto da Terra, a qualquer hora, independentemente do clima local.

Maior eficiência por metro quadrado

Sem atmosfera, a luz solar que atinge a Lua é cerca de 30% mais intensa do que o mesmo feixe à superfície da Terra. As células solares podem ser concebidas sem preocupações com vento, chuva ou corrosão, permitindo estruturas mais leves e potencialmente mais eficientes.

Também não existe competição com agricultura ou cidades. Vastas áreas lunares podem ser dedicadas à produção de energia sem deslocar pessoas ou ecossistemas.

Será minimamente realista uma central lunar em 2035?

No papel, sim. Na prática, os obstáculos são formidáveis. A Shimizu tem um histórico de megaprojetos chamativos que nunca saíram do papel: uma cidade botânica flutuante e autossuficiente, uma enorme rede urbana subterrânea, lagos artificiais em desertos e até um conceito de hotel espacial.

O Luna Ring insere-se nessa mesma família de ideias ultra-ambiciosas. Para passar de arte conceptual a hardware até 2035, seriam necessários vários avanços:

• Aterragem lunar e transporte de carga fiáveis e de baixo custo.
• Robótica em escala industrial capaz de operar durante anos no pó lunar abrasivo.
• Transmissão eficiente e segura de energia por micro-ondas ou laser ao longo de milhares de quilómetros.
• Acordos internacionais sobre uso do espectro, segurança orbital e responsabilidade civil.
• Investimento faseado de biliões (trilhões) de dólares ao longo de várias décadas.

Nada disto é impossível, mas a combinação é intimidante. Muitos engenheiros espaciais veem 2035 como uma data para demonstrações em pequena escala, e não para um cinturão completo à volta da Lua.

Segurança, política e quem controla o interruptor

Transmitir gigawatts de energia levanta questões óbvias de segurança. As intensidades de micro-ondas propostas para sistemas solares espaciais são normalmente mantidas suficientemente baixas para permitir que aeronaves e aves atravessem sem danos, mas as pessoas que vivem perto das estações recetoras podem ser céticas.

O direito internacional é outro grande problema. A Lua é regida por tratados que proíbem a apropriação nacional. Um cinturão energético gerido por privados a envolver o equador lunar obrigaria os governos a clarificar quem é dono do hardware, quem assume responsabilidade por acidentes e como o acesso é tarifado.

O controlo de uma fonte global de energia baseada no espaço seria tanto uma questão geopolítica quanto técnica.

O que “energia lunar ilimitada” significa realmente

Os defensores por vezes descrevem o Luna Ring como oferecendo energia “ilimitada”. Em termos estritos, a produção continuaria limitada pela área de painéis, pela eficiência e pelas perdas de transmissão. O sentido de “ilimitada” vem do facto de a luz solar à distância da Lua continuar a chegar durante milhares de milhões de anos, e de não se queimar combustível.

Os engenheiros modelam cenários em que vários cinturões de energia lunares, acoplados a quintas solares em órbita, fornecem uma grande parte da procura elétrica humana na parte final deste século. Esses modelos assumem armazenamento complementar na Terra, redes inteligentes capazes de absorver entradas flutuantes e uma combinação de renováveis terrestres e capacidade nuclear.

Conceitos-chave que vale a pena destrinçar

O que é transmissão de energia sem fios?

A transmissão de energia sem fios, neste contexto, significa converter eletricidade em ondas de rádio ou luz laser, enviá-la em feixe através do espaço e recolhê-la numa rectenna - um conjunto de antenas ligadas a díodos que convertem a onda novamente em corrente contínua.

Experiências na Terra já transmitiram quilowatts ao longo de quilómetros com eficiência razoável. Escalar isto para gigawatts ao longo de dezenas de milhares de quilómetros, mantendo o feixe bem apontado e seguro, é um dos principais quebra-cabeças de engenharia para qualquer cinturão solar lunar.

Poeira lunar: o pequeno inimigo dos grandes planos

O regolito lunar é extremamente afiado, eletricamente carregado e adere a tudo. Para um cinturão solar, essa poeira poderia degradar o desempenho dos painéis, emperrar articulações mecânicas e obscurecer equipamento ótico.

Os projetistas propõem superfícies auto-limpantes, escudos eletrostáticos contra poeira e enxames de robots de limpeza. Simulações realizadas por investigadores mostram que mesmo um pequeno declínio no desempenho dos painéis devido à poeira pode reduzir significativamente a produção total, tornando as estratégias de manutenção tão cruciais quanto os veículos de lançamento ou a eletrónica de potência.

Como poderá ser um primeiro passo

Antes de qualquer coisa semelhante a um anel de 10 000 quilómetros, é muito mais provável um projeto-piloto. Isso poderia envolver algumas centenas de metros de painéis perto de uma base lunar, transmitindo dezenas de quilowatts para uma pequena rectenna na Terra ou em órbita.

Uma demonstração desse tipo poderia validar tecnologias-chave: processamento de recursos lunares, construção robótica e direcionamento seguro de micro-ondas. Mesmo que um cinturão equatorial completo nunca se materialize, essas capacidades alimentariam outros projetos solares baseados no espaço e apoiariam futuras missões humanas.

Nesse sentido, o Luna Ring situa-se algures entre uma grande fantasia e um primeiro esboço. Pergunta se, nos anos 2030, a humanidade estará pronta não apenas para voltar a visitar a Lua, mas para a ligar ao sistema energético do planeta como uma parceira silenciosa e brilhante.