To Prevent a Martian Plague, NASA Needs to Build a Very Special Lab.
Scoles, Sarah [2022], "To Prevent a Martian Plague, NASA Needs to Build a Very Special Lab", The New York Times, New York, 31 de agosto, https://www.nytimes.com/2022/08/31/science/nasa-lab-mars.html
Sarah Scoles es periodista científica independiente. Es editora colaboradora de Popular Science, escritora colaboradora de WIRED.
Cuando Carl Sagan imaginó enviar humanos a Marte en su libro “La conexión cósmica”, publicado en 1973, planteó un problema y la posibilidad de que ya existiera vida en el planeta rojo y que tal vez no saliera bien.
Los científicos han considerado las advertencias de Sagan en su mayoría en términos hipotéticos. Pero a lo largo de la próxima década, comenzarán a actuar de manera concreta sobre los riesgos de contaminación. La NASA y la Agencia Espacial Europea se están preparando para una misión compartida llamada Mars Sample Return. Un rover está recogiendo material que será recolectado por otras naves espaciales y eventualmente devuelto a la Tierra. Nadie si los materiales recolectados serán dañinos para los terrícolas.
Con tales preocupaciones, la NASA debe actuar como si las muestras de Marte pudieran generar la próxima pandemia. Por lo tanto, la agencia planea manejar las muestras devueltas de manera similar a como los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades manejan las enfermedades más virales. Lo anterior significa que las muestras de Marte deben mantenerse inicialmente en una estructura llamada Instalación de recepción de muestras. La estructura debe cumplir con un estándar conocido como "Nivel de bioseguridad 4" (BSL-4), lo que significa que sería capaz de contener de manera segura los patógenos más peligrosos conocidos por la ciencia.
Debido a que ningún laboratorio existente es lo suficientemente contenido y limpio para la NASA, cuatro científicos, incluida Andrea Harrington, realizaron un recorrido por algunas de las instalaciones más peligrosas del planeta. Se llamaron a sí mismos NASA Tiger Team RAMA. Los miembros del equipo son Richard Mattingly del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA; Andrea Harington, curadora de muestras de Marte para la NASA; Michael Calaway, contratista del Centro Espacial Johnson; y Alvin Smith, también del Laboratorio de Propulsión a Chorro.
El equipo visitó 18 instalaciones que manejan peligros biológicos, mantienen salas ultralimpias o fabrican equipos innovadores para cualquier propósito. Los miembros esperaban descubrir qué ha funcionado en los laboratorios existentes y qué instalaciones de la NASA podrían apropiarse u optimizarse para mantener a la humanidad a salvo.
Parte del objetivo es descubrir cómo funciona el planeta. La nave espacial Perseverance de la NASA, que llegó a Marte en 2021, está recopilando y almacenando muestras. Luego, las muestras serán transportadas a un módulo de aterrizaje con un cohete. El cohete los llevará a la órbita de Marte, donde una nave espacial atrapará el material y lo llevará de regreso a la Tierra en 2023. Las muestras caerán al desierto del campo de pruebas y entrenamiento de Utah. Así, los científicos pueden estudiar las muestras con instrumentación pesada.
El trabajo del Tiger Team RAMA era descubrir cómo hacer que el riesgo de contaminación fuera más una oportunidad que un problema. Su objetivo era investigar qué instalaciones contenidas y limpias existentes ofrecían y qué podría tener que inventar la agencia espacial. El mayor desafío tecnológico es que la Instalación Receptora de Muestras debe cumplir con dos propósitos cruzados: evitar que las sustancias en la Tierra contaminen los materiales marcianos y den señales falsas a los estudios científicos.
Las salas limpias requieren presión de aire positiva, lo que significa que la presión en el interior es más alta que en el exterior. Sin embargo, los laboratorios de alta contención funcionan de manera opuesta. Mantienen una presión de aire negativa, con una presión más baja dentro de sus paredes que afuera. Las partículas pueden flotar, pero no pueden escabullirse.
La NASA necesita espacio de presión positiva para mantener las muestras limpias y espacio de presión negativa para mantener las muestras contenidas. Es difícil integrar esas condiciones en un mismo espacio físico. Ningún laboratorio en la Tierra lo ha hecho a la escala porque ningún laboratorio lo ha necesitado nunca. Lo mejor que pudo hacer el Tiger Team RAMA fue ver qué tan limpias y contenidas las instalaciones se habían mantenido así y esperar determinar cómo combinarlas mejor.
Dentro de los laboratorios BSL-4 que visitó el equipo, aprendieron sobre prácticas de esterilización, como bañar instrumentos en vapores de peróxido de hidrógeno gaseoso, que eliminaban los contaminantes en una superficie. Todavía se debe trabajar para encontrar la forma correcta de esterilizar el material alienígena.
El equipo también investigó los instrumentos que los científicos podrían usar para manipular muestras marcianas con precisión y sin contacto de mano con muestra. Los científicos estudiaron de forma remota sustancias en entornos de nitrógeno puro, para evitar degradarlas, lo que la NASA también deberá hacer.
Pero surgieron problemas en los detalles. Muchos de los laboratorios existentes son demasiado pequeños para la escala que requiere la misión. Los umbrales elevados o las puertas estrechas dificultaban la entrada y salida del equipo. Y en los laboratorios BSL-4 existentes, lo que se registra normalmente no se va, al menos no sin una descontaminación extensa. Además, tienen menos instrumentación que la que tendría un laboratorio normal. Y parte del objetivo de Mars Sample Return es poder aprovechar los dispositivos científicos sofisticados.
Al final, el equipo presentó algunas posibilidades a la NASA sobre la forma que podría tomar una instalación de muestras de Marte: la agencia podría modificar un laboratorio BSL-4 existente. O, con más dinero y tiempo, la agencia podría construir una nueva instalación física desde cero, diseñada exclusivamente para sus propósitos. La NASA también está considerando opciones intermedias, como construir una instalación modular de alta contención más barata y colocarla dentro de un edificio de caparazón más duro.
Independientemente de lo que decida la NASA, la investigación del equipo sugirió que el proceso de diseño y construcción de un sitio de estudio de muestra podría llevar hasta 12 años, lo que se contrapone a la línea de tiempo para el retorno real de la muestra. El equipo recomendó que inicien ahora.
Parte de la razón para evitar retrasos es que es casi seguro que habrá contratiempos. Los laboratorios enfrentaron problemas burocráticos, generados por los nuevos requisitos regulatorios, los caprichos del dinero del gobierno, las dificultades de construcción y la participación pública imperfecta.
La NASA quiere que su proyecto cumpla con las políticas internacionales de protección planetaria, así como con las propias. La Instalación Receptora de Muestras tendría que ser aprobada a través del proceso de la Ley Nacional de Política Ambiental, lo que requeriría producir una declaración de impacto ambiental. La nave espacial y su instalación tienen que lidiar con la Directiva Presidencial de Seguridad Nacional, que rige los experimentos científicos y tecnológicos que podrían tener grandes efectos ambientales.
La exploración espacial está llegando a uno de sus mejores momentos desde el alunizaje en la Luna en el siglo XX, sin embargo, los retos actuales representan problemas mayores con el fin de seguir descubriendo el origen de la formación de Marte y, por lo tanto, el origen de la Tierra. La curiosidad del ser humano por seguir explorando, puede ser el causante de su propia destrucción.