Em meio à crescente disputa global por minerais essenciais, cientistas da Nasa trabalham em laboratórios na Califórnia na criação de ferramentas voltadas à identificação de depósitos subterrâneos diretamente do espaço. Os dispositivos, que ainda passam por baterias de testes, fazem parte de iniciativas coordenadas por divisões do JPL (Jet Propulsion Lab), situado em Pasadena.

Espectroscopia de imagem e inovação industrial

No Laboratório de Microdispositivos, focado em transformar inovações espaciais em soluções comerciais, especialistas liderados por Frank Greer aplicam a espectroscopia de imagem para rastrear materiais terrestres. A técnica permitiu a criação do espectrômetro Emit, lançado em 2022 para testes na Estação Espacial Internacional, capaz de registrar dados sobre poeira atmosférica, emissões de metano e vegetação seca que alimenta incêndios.

O Emit destaca-se por ser o pioneiro na utilização desse método para mensurar comprimentos de onda luminosos emitidos por minerais em desertos. Frank Greer disse que a tecnologia já desperta “interesse considerável” da indústria, embora o desenvolvimento do equipamento em escala comercial seja considerado complexo. O laboratório chefiado por ele também foi o berço do sensor CMOS, presente hoje em câmeras de smartphones ao redor do planeta.

“Nosso objetivo é preencher uma lacuna entre a universidade, onde uma tecnologia totalmente nova pode ser inventada ou desenvolvida, e o que está disponível comercialmente”, disse o cientista.

Como funciona a detecção por luz

A espectroscopia decompõe a radiação solar refletida pela superfície terrestre em comprimentos de onda individuais, semelhantes às cores de um arco-íris, viabilizando a análise química sem contato físico. O método baseia-se na leitura de assinaturas luminosas específicas emitidas por diferentes formações rochosas e elementos químicos presentes na crosta.

“A luz do Sol atinge a Terra e reflete de volta. A espectroscopia de imagem decompõe a luz em suas partes componentes, criando o arco-íris. Depois, você analisa o que chamamos de ‘impressão digital espectral’ ou a aparência da luz refletida que recebemos de volta. A partir daí, você pode identificar que rochas compostas por esses tipos de elementos possuem esse tipo característico de assinatura de luz”, afirma Greer.

Apesar do potencial, a precisão na localização de minérios específicos depende diretamente do nível de mistura entre os elementos na região analisada.

Tecnologia quântica e gravimetria

Em outra frente de pesquisa na Califórnia, equipes de tecnologia quântica preparam a evolução do projeto Grace, programa utilizado desde 2002 para monitorar o ciclo da água no globo terrestre. A nova geração da missão, com lançamento programado para o início da próxima década, substituirá a configuração atual de dois satélites por uma única unidade equipada com sensores quânticos.

O sistema utilizará nuvens de átomos resfriadas a temperaturas próximas ao zero absoluto para atuar como sensores gravitacionais altamente sensíveis, capazes de mapear pequenas alterações de densidade no solo e nos oceanos, facilitando a busca por petróleo e recursos minerais.

“Funciona tanto na água quanto no solo. Funciona em qualquer lugar, para qualquer tipo de variação de massa entre a área de pesquisa e a região ao redor. Também poderia ser usado para detectar fenômenos naturais, como deslocamento de massa devido a terremotos e secas”, disse ao Poder360 o chefe de Tecnologia da Diretoria de Ciências e Tecnologia da Terra da Nasa, Jason Hyon.