Es poco probable que los astronautas en una próxima misión tripulada al planeta rojo encuentren hombrecitos verdes, pero hay pruebas convincentes que sugieren que pueden encontrar otras formas de vida. Si existen organismos vivos en Marte, prevenir la contaminación cruzada de microbios es clave para la salud de ambas biosferas.
“Enviar una misión humana a Marte y devolver a la tripulación sana y salva a la Tierra es ahora un objetivo nacional de los Estados Unidos y puede ocurrir ya en 2035”, dijo Joel S. Levine, profesor de investigación de ciencias aplicadas de William & Mary.
“Estamos brindando a los estudiantes universitarios de W&M una oportunidad única de realizar investigaciones para la NASA para sus tesis de último año. Estos estudiantes están trabajando activamente en proyectos de la NASA y algunos de ellos se transfieren al programa espacial”.
Joel Levine
El año pasado, Levine formó parte de un panel internacional de 39 científicos para determinar métodos eficaces de protección planetaria para la próxima misión a Marte. Además, tres estudiantes universitarios de W&M realizaron investigaciones en un taller de varios años sobre polvo atmosférico de la NASA que aportó información clave al panel para su estudio recientemente publicado.
“Estamos brindando a los estudiantes universitarios de W&M una oportunidad única de realizar investigaciones para la NASA para sus tesis de último año”, dijo Levine.. “Estos estudiantes están trabajando activamente en proyectos de la NASA y algunos de ellos se transfieren al programa espacial”.
Levine se retiró de su puesto como científico investigador senior y científico del programa Mars Scout de la NASA en 2011, pero continúa participando en la investigación de la NASA mientras enseña en el departamento de ciencias aplicadas de W&M.
El 10 de abril, Levine fue honrado en la Celebración del Libro de W&M por sus dos trabajos recientes sobre el impacto del polvo atmosférico en la exploración humana de Marte y la Luna, respectivamente.
¿Por qué estudiar Marte?
La posibilidad de encontrar señales de vida, pasada o presente, en otro planeta ha capturado la imaginación humana desde hace mucho tiempo. Levine explicó que durante al menos 2 mil millones de años, Marte fue similar a la Tierra. Tenía condiciones favorables para la vida: una atmósfera muy espesa, ríos caudalosos y un océano que cubría la mayor parte del hemisferio norte y tenía ocho kilómetros de profundidad.
Como parte de la misión Viking de la NASA a Marte en 1976, se realizaron tres experimentos para buscar vida. Dos de los experimentos produjeron una respuesta negativa, lo que significa que no se detectó vida, pero uno arrojó un resultado fuertemente positivo, lo que indica la presencia de vida.
Los investigadores lucharon por saber qué decirle al público. Ante las lecturas contradictorias, decidieron informar que no se había detectado vida.
Sin embargo, misiones posteriores han proporcionado más información sobre la superficie químicamente activa del planeta rojo. Resulta que el peróxido de hidrógeno en la atmósfera inferior de Marte reacciona con la superficie para crear un barniz que probablemente interfirió con las mediciones del Viking que arrojaron resultados negativos.
“Eso no significa que definitivamente haya vida en Marte”, dijo Levine. “Esto significa que ahora podemos explicar por qué no lo detectamos”.
Si la próxima misión encuentra signos de vida en Marte, brindará a los biólogos la oportunidad de estudiar la vida que se formó y evolucionó independientemente de la vida en la Tierra, abriendo nuevos mundos dentro del campo.
La otra razón principal para estudiar Marte es el cambio masivo de su clima.
“Algo sucedió en Marte que cambió todo el clima”, dijo Levine. “Provocó la pérdida de la mayor parte de la atmósfera y la desaparición de toda el agua líquida”.
Dos de las principales hipótesis son procesos naturales que dejaron la atmósfera susceptible al viento solar o a un evento catastrófico. A los investigadores les gustaría reunir más pruebas para determinar si la causa es algo que podría afectar a la Tierra en el futuro.
Los gases atrapados en burbujas dentro de los casquetes polares marcianos pueden proporcionar evidencia de cambios en su composición atmosférica a lo largo del tiempo. Levine afirmó que la tecnología robótica no está a la altura de la tarea de perforar, extraer y almacenar núcleos de hielo para su estudio ni es capaz de varios métodos de búsqueda de fósiles y otros signos de vida. Explicó que es necesaria la presencia humana para realizar adecuadamente estas tareas. Así, la NASA se prepara para lanzar la misión tripulada a Marte.
Evitar la tensión de Andrómeda
Enviar humanos a Marte añade complicaciones. Una de las cuestiones más apremiantes es la necesidad de prevenir la contaminación cruzada de microorganismos entre los dos planetas. Si existe vida en Marte, los organismos de la Tierra podrían afectarlo, alterarlo o dañarlo. Los microbios marcianos, a su vez, podrían causar estragos en la Tierra.
El polvo atmosférico tiene el potencial de contribuir tanto a la contaminación directa, el transporte de microorganismos terrestres a Marte, como a la contaminación inversa, la transferencia de microbios de Marte a la Tierra.
Levine utilizó un ejemplo de la Tierra para ilustrar este punto. Explicó que el polvo del desierto del Sahara puede viajar miles de kilómetros y transportar microorganismos vivos que se vuelven viables y se multiplican cuando se asientan en nuevos sitios.
Las tormentas de polvo son extremadamente comunes en Marte, a veces alcanzan un nivel global y tienen el potencial de contribuir significativamente a la contaminación microbiana.
Levine explicó que la esterilización de equipos robóticos es bastante sencilla y se puede realizar con calor extremo y luz ultravioleta. Los humanos, sin embargo, transportamos microorganismos a todas partes en forma de microbioma, que es esencial para la supervivencia humana. Las cuarentenas son una medida adicional que puede resultar eficaz para las misiones tripuladas, y los equipos de investigación están trabajando activamente para encontrar otras soluciones.
Estudiantes de la NASA
Los estudiantes universitarios Jason D. Nykorczuk ’18, Bjorn Shockey ’23 y Maximilian S. Weinhold ’21 participaron en el taller de varios años de la NASA que estudia el impacto del polvo atmosférico en la superficie de Marte. Un día típico de su investigación incluía asistir a reuniones de la NASA, interactuar con científicos y recopilar y resumir información.
Nykorczuk trabaja actualmente como analista geoespacial, pero mantiene su interés por el planeta rojo.
“Dr. Levine aporta una pasión contagiosa al estudio del espacio, en particular a Marte”, dijo Nykorczuk. “Es notable la cantidad de personas con las que me he topado, tanto en conferencias profesionales mientras asistía a William & Mary, como profesionalmente a través de mi trabajo con la NASA y FEMA, que conocen al Dr. Levine y tienen historias maravillosas que contar sobre su tenacidad al trabajar por una misión humana a Marte”.
Mientras tanto, Shockey pasó del estudio de las complicaciones relacionadas con el polvo en Marte al posible impacto humano en la Luna durante las próximas misiones lunares a largo plazo dentro del nuevo programa Artemis de la NASA. Para su tesis de último año en W&M, recibió un estipendio de investigación de 10.000 dólares de la NASA a través del Virginia Space Grant Consortium.
“Es muy raro que la NASA otorgue una subvención a un estudiante universitario”, dijo Levine, “especialmente cuando se trata de una tesis de último año o un requisito para graduarse”.
Shockey explicó que su proyecto surgió de “la preocupación por la seguridad de los astronautas debido a la prevalencia del polvo espacial y al posible daño irreversible a la atmósfera lunar causado por la presencia humana”.
Ha sido aceptado en un programa de doctorado en Biología Física y Sintética de Sistemas en la Universidad Rice y comenzará en el otoño de 2024. La Universidad Rice está muy cerca del Centro Espacial Lyndon B. Johnson de la NASA, hogar de las misiones espaciales humanas de la NASA.
“Si bien mis estudios personales han cambiado, seguiré muy involucrado con la investigación aplicable al espacio en Houston en el Centro Espacial Johnson y, por supuesto, permaneceré en buen contacto con el Dr. Levine”, dijo Shockey. “Ha sido un mentor fantástico y motivó mi búsqueda de una educación superior y mi interés continuo en la ciencia planetaria y la exploración espacial”.
Laura Grove, Escritor de investigación
