A parte difícil não foi triturar rochas de asteroides. Descobrir como fazer isso em gravidade zero foi.

"No primeiro mês do nosso projeto, analisamos todos esses mecanismos de trituração que funcionam na Terra — e basicamente tivemos que descartá-los", diz Jonik Surprenant, um dos quatro alunos do último ano de engenharia mecânica da Johns Hopkins por trás do projeto de design estudantil "Asteroid Grinder". "Eles não funcionam no espaço."

Surprenant e seus colegas Jacob Hammond, Grace Nockolds e Zahari Stoimenov estão desenvolvendo um protótipo de dispositivo que poderá um dia apoiar a construção no espaço para explorações mais profundas. Eles apresentarão seu projeto em 29 de abril no Dia do Design da Escola de Engenharia Whiting , um evento anual que destaca a inovação e a capacidade dos alunos de traduzir conhecimento teórico em soluções práticas.

A Karman+ , uma jovem empresa aeroespacial focada na mineração de matérias-primas em asteroides, apresentou aos alunos um desafio: construir um dispositivo compacto e energeticamente eficiente, projetado para operar a bordo de uma nave espacial, pulverizando rochas de asteroides — conhecidas como regolito — em pó fino e uniforme. Esse pó poderia ser transformado em combustível para satélites, materiais de construção ou componentes para painéis solares — uma alternativa ao processo caro e intensivo em energia de transporte de matérias-primas da Terra.

Antes um domínio da ficção científica, a mineração de asteroides está se aproximando da realidade. A NASA e a agência espacial japonesa já coletaram amostras de asteroides, e missões comerciais não ficam muito atrás. A Karman+ planeja lançar sua primeira missão em 2027 para coletar matéria-prima de asteroides, com missões posteriores visando processar o regolito a bordo da própria nave espacial.

"Como empresa, nosso objetivo é fornecer regolito de asteroides para abastecer a economia espacial", diz Jesse Miller, Engenheiro do ano de 2018, que agora trabalha como engenheiro na Karman+ e orientou os alunos ao longo do projeto. "Mas, primeiro, precisamos moê-lo — e é aí que entra este projeto na Hopkins."

O projeto dos alunos, que eles apelidaram de "Wall-E", é um cubo de 30 centímetros de comprimento, um sistema de lâminas giratórias e pressão mecânica que empurra rochas de asteroides através da máquina sem depender da gravidade. O regolito entra por um "portal" compacto em formato de sanfona e, em seguida, alimenta um moedor giratório inspirado em um raspador de gelo. O pó resultante é peneirado e armazenado, pronto para uso futuro.

Uma das ideias mais inventivas da equipe foi projetar uma estrutura rotativa de três eixos que simula o caos de um ambiente de microgravidade. "Esse foi um dos momentos decisivos para mim", diz Rich Bauernschub , que colidera o curso de design sênior com o professor associado de pesquisa Stephen Belkoff no Departamento de Engenharia Mecânica da Whiting School . "Eles fizeram uma apresentação meio eureca."

O dispositivo ainda não foi projetado para voar, mas a Karman+ espera que ele informe diretamente a versão que eles esperam lançar em suas futuras missões a asteroides. Para a empresa, é uma pesquisa valiosa que os aproxima de um projeto final. Para os alunos — que também são atletas universitários ocupados — é um trabalho prático de engenharia de alto risco.

"Não estamos apenas construindo um gadget — estamos definindo um processo", diz Nockolds. "É engenharia de verdade, com um cliente de verdade, trabalhando em algo que ninguém fez antes."

Miller afirma que retornar como mentor foi um momento de ciclo completo. "Lembro-me do meu próprio projeto de design sênior como a experiência mais valiosa do meu tempo na Hopkins", diz ele. "É simplesmente incrível ver essa equipe trabalhar."