Resumen: La Universidad de Texas A&M; y la NASA se han agrupado para proporcionar nuevos niveles de protección planetaria contra la contaminación enviada a otros mundos con nuestras naves espaciales. El equipo piensa esterilizar los equipamientos futuros usando una técnica bien conocida denominada radiación con rayo de electrones. Tal como se emplea ya en las industrias de plásticos y alimentos, los rayos de electrones ofrecen una alternativa de baja temperatura al calor seco, y por tanto puede extender las categorías futuras de búsquedas de vida, no contaminadas por el planeta originario.





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Sección fina de la Cepa 121, la denominada “bacteria inhervible” que sobrevive el calentamiento en alta presión en un autoclave a 121 grados Celsius, o 250 grados Fahrenheit. 'Crecer a 121 C es notorio,' dicen los descrubridores de la cepa 121, Lovley and Kashefi, 'dado que la esterilización a 121 C, corrientemente en autoclaves presurizados para mantener el agua en estado líquido, es un procedimiento rutinario, y había demostrado eliminar a todos los microorganismos descritos previamente y a las esporas resistentes al calor. (La barra blanca equivale a una micra) Crédito: Derek Lovley, U. Mass., Amherst

Investigadores nucleares de la Texas A&M; están trabajando con el Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA para examinar como la técnica de rayo de electrones puede esterilizar los componentes de una nave espacial.

El Dr. Suresh Pillai, director del Centro Nacional para la investigación del rayo de Electrones y Alimentos, y el Dr. Lee Braby, profesor de investigación en el departamento de ingeniería nuclear, han recibido una beca de la NASA para investigar como la irradiación con rayos de electrones puede contribuir a evitar que naves futuras contaminen otros planetas y lunas inadvertidamente.

“Las misiones al espacio profundo deben se esterilizadas convenientemente para distiguir entre organismos acarreados desde la Tierra de aquellos que pueden ser indígenas de otros cuerpos planetarios, como puede ser Marte”, dice Pillai en un comunicado de la Texas A&M;.•Este asunto culminó en la redacción del Tratado del Espacio Exterior de 1967, que dice que las naciones deben proseguir los estudios de los cuepos del sistema solar “de forma que se evite su dañina contaminación así como cambios adversos en el ambiente de la Tierra”.

“La radiación con rayos de electrones es potencialmente una mejor solución que la esterilización por calor seco, que es la técnica clave aprobada por la NASA”, dice Pillai. Cuando se usa este método de esterilización, los electrones son acelerados entre dos ánodos y cátodos cargados hasta que son suficientemente rápidos para dañar la biología de cualquier microbio que esté intentando hacer auto-stop en un viaje extraterrestre. La técnica ya está siendo extensamente utilizada el la industria de los plásticos y en la de conservación de alimentos.

La intención del Programa de Protección Planetearia de la NASA es preservar condiciones prístinas tanto en la salida como en el retorno de futuras muestras a la Tierra. John Rummel de la Oficina de Potección Planetaria y Michael Meyer del programa de Astrobiología de la NASA escribieron que en la Tierra es sorprendentemente difícil de limpiar aquello que sin embargo parece mantenerse en perfectas pristinas condiciones. “En la Tierra”, dicen Meyer y Rummel, “los organismos vivientes están distribuidos por todo el Planeta, en rocas a profundidades de 1000 metros (alrededor de 3000 pies), en suelos congelados durante más de 3 millones de años, en agua marina a 110 grados Celsius (230 grados Fahrenheit) y así. La vida puede alcanzar gran desarrollo en los ambientes adecuados (un cuerpo humano tiene alrededor del 50% de las células no humanas; por número, y se desprende de una 50000 células vivientes cada día). Es imposible, en condiciones normales, visitar la Tierra y no encontrar vida”. Por este detalle, las naves espaciales tienen que limpiarse utilizando una combinación de calor, baja humedad y radiación gamma en aquello casos en que la electrónica lo permite.

Pillai dice que la esterilización con calor seco supone el calentamiento de los componentes a 110 C durante al menos 40 horas. A diferencia del calor seco, los rayos de electrones esterilizan a relativamente bajas temperaturas y suponen para la efectividad de la técnica un daño por radiación al ADN microbiano preservando la limpieza de la nave.

"Despues de vivir el la suciedad de Marte, un patógeno puede ver nuestros cuerpos como un huesped comparable”. John Rummel, Supervisor de Protección Planetaria de la NASA Crédito: SF Tomajczyk

“Desafortunadamente, muchos componentes son sensibles al calor y sufren deterioros que los hacen incompatibles con la esterilización por calor”, dice Pillai.

Los científicos envolverán alrededor de materiales sensibles al calor como los adhesivos de baja temperatura, polímeros utilizados en la fabricación de globos de aterrizadotes y materiales de circuitos impresos de abordo. El objetivo será el desarrollo de tecnología de rayos de electrones para materiales y componenos.

“El trabajo propuesto llevará la tecnología de esterilización por rayo de electrones a un nivel operacional”, dice Pillai. “Esto constituirá un gran avance hacia la adición de una técnica de esterilización nueva y altamente eficaz a la actualmente limitada colección de herramientas para protección planetaria de la NASA”

Las instrucciones de la NASA en protección planetaria expresan esta cuidadosa aproximación a la protección de contaminaciones cruzadas: “La conducta de las investigaciones científicas de posibles formas de vida extraterrestres, precursores, y remanentes no puede ponerse en peligro. Además, la Tierra debe ser protegida del peligro potencial que supone la materia extraterrestre transportada por una nave que retorne de otro planeta. Por tanto, para ciertas combinaciones misión espacial/planeta objetivo, los controles de contaminación orgánica y biológica debe imponerse de acuerdo a directivas que implementen esta política”.

Los requerimientos para la descontaminación en el envío varían desde Categoría I, para misiones a cuerpos sin interés biológico (por ejemplo el Sol), a Categoría IV, en las que una nave aterrizará en un planeta con potencial interés biológico. La Categoría V está reservada a aquellas misiones que visitan otros cuerpos del sistema solar (diferente de la Luna) y retornan a la Tierra.

La Catastrofe de Categoría Cinco

David Grinspoon, un científico planetario que encabeza la misión Magullan a Venus, apunta que los reportajes de ficción acerca de sondas espaciales propagando microbios en una biosfera potencialmente desprotegida han sido asuntos tradicionales. “Vd. puede no saberlo”, escribe Grinspoon,” pero la NASA esta preservándole de este peligro mediante su Oficina de Protección Planetaria, que está encargada de la prevención de la propagación inadvertida de vida entre mundos durante la exploración espacial. La NASA también está haciendo esfuerzos concertados para prevenir la “contaminación enviada”, en la que nosotros seríamos los invasores alienígenas que sembraríamos otros planetas con miasmas terrestres. La NASA estrelló la nave Galileo contra Júpiter en un esfuerzo por evitar la remota posibilidad de que la nave pudiera un día caer sobre Europa y causar una imperdonable pandemia planetaria en esa acuosa luna. Las sondas marcianas, Spirit y Opportunity, han sido cuidadosamente esterilizadas para que no volvamos un día a Marte a encontrar formas de vida terrestres que depositamos accidentalmente en anteriores viajes”.

Diminuta Tierra, un planeta que puede ser tapado con el pulgar de un astronauta lunar. Credito: NASA

Las únicas muestras que se han retornado a la Tierra hasta el momento vinieron de la Luna. Los astronautas en las misiones Apollo retornaron 379 kilogramos (835 libras) de roca y tierra de la Luna, y tres naves rusas (Luna 16, 20 y 24) tambien trajeron muestras lunares. Las muestras se guardaron en contenedores sellados hasta que llegaron para su estudio a sus respectivos laboratorios. Algunas propuestas de tanto la Agencia Espacial Europea como de la NASA hablan de lanzar misiones con retorno de muestras marcianas en 2011, siendo el retorno de muestras a la Tierra en 2016.

Misiones con retorno de muestras actualmente en progreso incluyen naves diseñadas para muestrear un cometa, un asteroide, y el viento solar. Aunque no es probable encontrar vida en dichos lugares, los precursores químicos que hacen posible la vida pueden estar presentes.

La misión Stardust de la NASA, lanzada en 1999, alcanzó el cometa Wild2 en Enero de 2004. Stardust retornará a la Tierra con muestras de partículas tanto del cometa como del polvo interestelar en Enero de 2006.

La misión Génesis de la NASA se diseñó para recolectar muestras de viento solar. La nave se lanzó en Agosto de 2001 y ha recolectado partículas provenientes del sol. Las muestras retornarán a la Tierra en Septiembre de 2004.

La nave japonesa MUSES-C, lanzada en mayo de 2003, se encamina al asteroide 1998 SF36. Tras su llegada en Junio de 2005, recogerá un gramo de material de una variedad de sitios del asteroide. Se espera que las muestras lleguen a la Tierra en Junio de 2007.

Pensando en estas y otras misiones, cualquier agregado a las herramientas disponibles para manejar la magnífica productividad de la vida puede ampliar las clases de futuros equipamientos espaciales que puedan superar las pruebas 'de guante blanco' más exigentes de nuestro planeta.