Pesquisadores testaram três sistemas de moagem em voos que reproduziram a gravidade da Lua. Os resultados revelam dificuldades técnicas para processar minerais e fabricar materiais com recursos extraterrestres.
A futura mineração lunar enfrenta uma dificuldade que até agora não havia sido comprovada experimentalmente: a redução da gravidade pode diminuir a eficiência dos equipamentos usados para triturar minerais. Pesquisadores da Universidade de Waterloo, no Canadá, demonstraram que dois métodos convencionais de moagem perdem capacidade de reduzir o tamanho das partículas quando operam em condições semelhantes às da Lua, um resultado que pode influenciar o projeto das primeiras instalações industriais fora da Terra.
O estudo, liderado por Connor J. MacRobbie e publicado em 9 de outubro de 2026 na revista científica npj Space Exploration, utilizou voos parabólicos para reproduzir temporariamente a gravidade lunar e comparar o funcionamento de três tecnologias de moagem.
Os resultados mostram que levar máquinas usadas na Terra para outro corpo celeste não garante que elas mantenham o mesmo desempenho, mesmo quando conseguem funcionar mecanicamente.
O desafio de moer minerais em um lugar onde a gravidade é seis vezes menor
A aceleração gravitacional da Lua é de cerca de 1,62 metro por segundo ao quadrado, aproximadamente um sexto da terrestre.
Embora essa condição facilite determinadas operações de transporte e levantamento de cargas, também altera o comportamento dos materiais granulares.
Na Terra, os processos de britagem e moagem aproveitam forças de impacto, pressão, atrito e deslocamento entre partículas.
Em particular, alguns moinhos dependem da gravidade para provocar as colisões que fragmentam os minerais.
Quando essa força diminui, também mudam as trajetórias das partículas, o contato delas com os elementos de moagem e a energia transferida durante os impactos.
Esse fenômeno é relevante para o processamento do regolito lunar, nome dado à camada de poeira, fragmentos rochosos e materiais minerais que cobre grande parte da superfície do satélite.
O regolito contém diferentes compostos que poderiam ser usados para produzir oxigênio, recuperar metais e fabricar elementos de construção.
No entanto, muitas dessas aplicações exigem partículas com tamanhos e características específicas.
Por isso, antes de ser usado em determinados processos industriais, o material precisaria ser classificado, triturado ou submetido a tratamentos adicionais.
Um avião permitiu simular a gravidade lunar por vários minutos
Para estudar o problema, a equipe canadense desenvolveu um experimento a bordo de um Falcon 20 operado pelo Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá.
A aeronave realizou manobras parabólicas, que permitem gerar períodos breves de gravidade reduzida.
Em cada trajetória, os pesquisadores conseguiram cerca de 20 segundos em condições gravitacionais semelhantes às da Lua.
O programa incluiu duas sequências de voo, durante as quais foram realizadas oito e nove parábolas, respectivamente.
Os testes permitiram acumular períodos de operação de aproximadamente três minutos e quatro minutos e meio para os equipamentos experimentais, embora parte do funcionamento do segundo teste tenha ocorrido fora das condições de gravidade lunar previstas.
Os pesquisadores utilizaram JSC-1A, um material terrestre desenvolvido para reproduzir determinadas características físicas e mineralógicas do regolito lunar.
A escolha permitiu comparar as amostras processadas durante os voos com outras submetidas a procedimentos equivalentes sob a gravidade terrestre.
Após cada experimento, as partículas foram analisadas por difração a laser para determinar as mudanças na distribuição de tamanhos.
Também foram usadas técnicas de microscopia e análise mineralógica para estudar as características do material processado.
Três máquinas de moagem submetidas ao mesmo teste
O experimento comparou três tecnologias que usam mecanismos diferentes para reduzir o tamanho dos minerais.
A primeira foi um moinho de bolas, semelhante, em seu princípio de funcionamento, aos equipamentos normalmente usados na indústria de mineração terrestre.
O dispositivo utilizou oito esferas de aço inoxidável de 12,7 milímetros de diâmetro dentro de uma câmara giratória, com uma carga de 38 gramas de regolito simulado.
Os pesquisadores incorporaram um sistema magnético para favorecer o contato entre as esferas e o material em condições de baixa gravidade.
A segunda tecnologia consistiu em um almofariz automatizado, equipado com um mecanismo que aplica pressão e movimento às partículas.
O dispositivo processou amostras de oito gramas e utilizou uma mola para manter a força necessária durante a moagem.
A terceira máquina foi um moinho de facas, cujo funcionamento se assemelha ao de um liquidificador.
Nesse caso, foram utilizados 138 gramas de material e um sistema de facas projetado para fragmentar as partículas por meio de impactos rápidos.
Os três mecanismos foram testados sob gravidade reduzida e comparados com ensaios realizados na Terra.
Os moinhos funcionaram, mas perderam eficiência
Os resultados confirmaram que tanto o moinho de bolas quanto o almofariz automatizado conseguiram reduzir o tamanho das partículas em condições de gravidade lunar.
No entanto, os dois sistemas registraram menor capacidade de moagem do que nos ensaios equivalentes realizados na Terra.
A diferença estava relacionada ao comportamento do material dentro dos dispositivos e às forças responsáveis por sua fragmentação.
No moinho de bolas, a gravidade reduzida diminuiu a contribuição dos impactos gravitacionais, fazendo com que a cominuição dependesse principalmente do contato e das forças de atrito entre as esferas e as partículas.
No almofariz automatizado, o mecanismo de pressão permitiu dar continuidade à moagem, mas a gravidade reduzida também alterou o comportamento do material e a velocidade com que suas partículas diminuíam de tamanho.
O terceiro equipamento apresentou resultados diferentes.
O moinho de facas não reduziu de forma estatisticamente significativa o tamanho das partículas, tanto nos testes realizados na Terra quanto nos feitos sob gravidade lunar.
Portanto, o estudo não permite atribuir seu baixo desempenho exclusivamente à gravidade reduzida.
Os pesquisadores concluíram que a geometria dos equipamentos, a pressão aplicada, as interações entre as partículas e a força gravitacional influenciam conjuntamente a eficiência do processamento.
Por que essa descoberta é importante para produzir oxigênio e materiais na Lua
A possibilidade de aproveitar recursos locais é um dos objetivos das futuras missões de exploração lunar.
Essa estratégia, conhecida como utilização de recursos in situ, busca reduzir a quantidade de materiais que precisam ser transportados da Terra.
Entre as aplicações estudadas estão a extração do oxigênio presente nos minerais, a recuperação de elementos metálicos e a fabricação de componentes estruturais.
Também estão sendo estudadas a utilização de materiais lunares na impressão 3D, na proteção contra radiação e na construção de infraestrutura.
Em vários desses processos, o tamanho das partículas influencia diretamente as características do produto final.
Por exemplo, determinadas reações químicas podem se beneficiar de materiais mais finos, devido ao aumento da área de superfície disponível para interagir com outros compostos.
Da mesma forma, alguns processos de fabricação exigem pós com distribuição granulométrica controlada.
Se os sistemas de cominuição tiverem menor desempenho sob a gravidade lunar, os futuros equipamentos poderão exigir mudanças de projeto, tempos de processamento mais longos ou mecanismos adicionais para garantir uma moagem adequada.
No entanto, o estudo não determina quanto aumentariam o consumo de energia ou os custos de uma planta industrial instalada na Lua.
Os pesquisadores mediram o consumo elétrico dos equipamentos em condições terrestres, mas alertaram que a carga dos motores pode mudar em ambientes com diferentes níveis de gravidade.
Ainda é preciso testar os moinhos diretamente na Lua
Embora os resultados representem um avanço experimental, há limitações que impedem que suas conclusões sejam aplicadas diretamente a uma futura operação de mineração.
Em primeiro lugar, os testes utilizaram pequenas quantidades de material e equipamentos de laboratório, e não máquinas industriais capazes de processar toneladas de regolito.
Além disso, os períodos de gravidade reduzida foram breves, o que limita a análise de operações contínuas e prolongadas.
O estudo também não reproduziu simultaneamente todas as condições ambientais da superfície lunar, como o vácuo e as variações extremas de temperatura.
Outro aspecto relevante é a composição do material utilizado.
O simulante JSC-1A representa principalmente características dos depósitos basálticos dos mares lunares, enquanto várias futuras missões se concentram em regiões polares com propriedades geológicas diferentes.
Por isso, os pesquisadores consideram necessário realizar novos testes para estudar o comportamento de diferentes materiais, configurações de equipamentos e períodos de processamento mais longos.
Os próximos desafios incluem avaliar a automação, a durabilidade, a manutenção e a capacidade de ampliar a escala dessas tecnologias.
A descoberta não significa que a cominuição de minerais na Lua seja inviável. Na verdade, dois dos três mecanismos testados conseguiram fragmentar o material sob gravidade reduzida.
O que isso demonstra é que uma tecnologia eficiente na Terra pode se comportar de maneira diferente em outro ambiente gravitacional, mesmo quando utiliza princípios mecânicos amplamente conhecidos.
Para a futura mineração lunar, esse resultado estabelece uma exigência concreta: projetar sistemas de processamento mineral capazes de operar nas condições físicas do local onde serão utilizados, antes de tentar construir instalações industriais permanentes na superfície do satélite.
