Ir a Marte podría arruinar la búsqueda de vida alienígena

Elon Musk quiere enviar humanos a Marte. Pero incluso nuestra presencia robótica podría contaminar el planeta rojo con microbios invasivos.

Hace veinte años, Estados Unidos celebró el Día de la Independencia enviando varios miles de invasores a la superficie de Marte.

El 4 de julio de 1997, la sonda Pathfinder aterrizó en una llanura septentrional llamada Chryse Planitia transportando el pequeño explorador Sojourner y además, gran cantidad de polizones en forma de microbios terrestres.

¿Es posible que alguno de esos microbios sobreviviera y se reprodujera, estableciendo la primera colonia terrestre en aquel mundo lejano? En aquellos días, NASA aseguró que era altamente improbable, pues los científicos consideraban que ?sería muy difícil sustentar y cultivar vida en Marte?.

Esa opinión persiste en la actualidad. En los años transcurridos desde el aterrizaje de Pathfinder, los científicos han identificado más de una docena de factores ?desde radiación hasta toxinas del suelo- que convierten a Marte en una trampa mortal para la mayoría de los organismos terrestres.

No obstante, como sugirió Jurassic Park, la vida siempre encuentra una manera. Los biólogos han descubierto toda suerte de organismos terrestres capaces de prosperar en ambientes extremos, desde la tundra congelada del Ártico hasta desiertos completamente deshidratados. Por otra parte, otras sondas y exploradores marcianos han descubierto áreas de Marte -que NASA denomina regiones especiales- cuyas condiciones ambientales podrían sustentar el crecimiento de microorganismos resistentes.

En el año 2033, y la primera misión tripulada a Marte está a punto de despegar. Esta es la historia de cómo hacemos de Marte nuestro hogar, contada por los pioneros que lo hicieron posible. MARS, una miniserie de National Geographic, se estrena en noviembre por National Geographic Channel Latinoamérica.

El 27 de septiembre, durante una conferencia celebrada en el Congreso Internacional de Astronáutica 2016, en Guadalajara, México, Elon Musk reveló su proyecto para enviar humanos a Marte. Mas el entusiasmo generado por el acontecimiento ha opacado un dilema inquietante: las regiones especiales, donde la vida terrestre podría arraigar, son también regiones donde podríamos encontrar vida marciana indígena. Y eso significa que ?si no tenemos mucho, pero mucho cuidado- podríamos arruinar las posibilidades de descubrir organismos extraterrestres con el simple hecho de ir buscarlos.

?Es como buscar estrellas cuando hay sol ?comenta Catharine Conley, de NASA-. Si quieres encontrar vida en Marte, necesitas eliminar toda señal de vida terrestre para poder verla?.

Durante sus últimos 10 años en NASA, Conley ha tenido la tarea ?difícil y a veces, poco valorada- de mantener limpio el planeta rojo. Sucede que es la directora de la Oficina de Protección Planetaria, la cual es responsable de impedir que organismos alienígenas contaminen el ecosistema de la Tierra y a su vez, evitar que los humanos siembren vida terrestre en otros planetas accidentalmente.

Por supuesto, los científicos han pensado en la protección planetaria desde los inicios de la era espacial. Desde el lanzamiento del Sputnik, en 1957, fue evidente que solo era cuestión de tiempo para que Estados Unidos y la Unión Soviética empezaran a enviar naves espaciales a la luna, Venus y Marte.

De inmediato, algunos investigadores vieron una oportunidad sin precedentes para buscar y estudiar organismos que habían evolucionado bajo circunstancias completamente distintas, las cuales quizás revelarían modelos de vida alternativos que jamás podríamos encontrar en la Tierra. Pero esos mismos científicos temían que la contaminación biológica arruinara el esfuerzo.

Ella es Amelie Durand, ingeniera física y biomecánica y responsable de la salubridad en Marte. No te pierdas el estreno de MARS, una producción de National Geographic, muy pronto en National Geographic Channel Latinoamerica.

Los defensores de la protección planetaria citan abundantes evidencias históricas que justifican sus temores. En el siglo XIV, los barcos procedentes de Asia transportaron ratas infestadas de pulgas que diseminaron la Peste Negra en Europa. Años después, los exploradores europeos introdujeron más de una docena de enfermedades en las Américas, devastando a las poblaciones indígenas. En décadas más recientes, las especies invasivas han demostrado que incluso un solo tipo de planta o animal puede causar estragos en todo un ecosistema.

Y algunos miembros de la comunidad científica cuestionaron si podían confiar en que sus homólogos soviéticos, en particular, tomarían las precauciones adecuadas.

?Nos guste o no a los biólogos, Estados Unidos y la Unión Soviética están desarrollando un programa de exploración espacial ?escribió Wolf Vishniac, en un editorial de 1964 publicado en Science-. Si esperamos obtener alguna información biológica significativa de los aterrizajes en otros planetas, entonces debemos planificar para ello ahora, mientras aún podemos incluir las salvaguardias biológicas necesarias?.

Por fortuna, la legislación internacional terminó incluyendo medidas de protección planetaria. El Tratado del Espacio Exterior de 1967 ?firmado y ratificado por todas las naciones con actividad espacial- obliga a los países a evitar la contaminación dañina de la luna y de otros cuerpos celestes.

Cómo limpiar una nave espacial

Con base en ese tratado, el Comité de Investigación Espacial, un organismo internacional, ha redactado lineamientos para esterilizar las naves dependiendo del tipo de misión.

Por ejemplo, una misión Categoría I ?enviar una nave a un destino como el sol– no requiere de medidas de protección planetaria. Sin embargo, si la nave orbita o sobrevuela un planeta que puede sustentar vida ?como Marte o Europa, la luna congelada de Júpiter-, entonces se trata de una misión Categoría III y requiere de esterilización, en caso de que la sonda choque accidentalmente contra una superficie que se considera prístina.

No hay manera de construir y lanzar una nave completamente libre de microbios, aunque NASA ha desarrollado una estrategia polifacética para aprovechar al máximo su guerra anti-gérmenes.

Para empezar, no puede haber más de 500,000 esporas bacterianas en todos los componentes de la nave, más o menos un décimo de lo que contiene una cucharadita de agua de mar. Y para que el equipo que habrá de aterrizar en Marte sea seguro ?por ejemplo, un explorador- se ha establecido un límite máximo de 300,000 esporas en sus superficies expuestas.

En el caso del explorador Curiosity, que aterrizó en Marte en agosto de 2014, los componentes se ensamblaron en un cuarto limpio y se limpiaron rutinariamente con alcohol. Las piezas que toleraban calor extremo se hornearon a temperaturas de 110 a 146 grados centígrados hasta 144 horas. NASA también se aseguró de que el escudo térmico de Curiosity se calentara adecuadamente al descender por la atmósfera marciana para matar a la mayoría de las esporas que llevaba encima.

Gracias a esas y otras medidas, la cuenta de esporas en las superficies del hardware de Curiosity se limitó a solo 56,400.

Como precaución adicional, NASA eliminó las regiones especiales de su lista de sitios de aterrizaje potenciales, incluyendo las áreas con hielo próximo a la superficie. Porque si Curiosity hubiera caído cerca de agua congelada, el resultado habría sido un caldo primordial: el calor de la batería nuclear habría fundido el hielo, creando un ambiente cálido y húmedo donde los microbios terrestres podrían haber prosperado.

Para enviar un explorador a una región especial, NASA tendría que caracterizar la misión como Categoría IVc, y eso habría implicado los procedimientos de esterilización más rigurosos posibles, los cuales la agencia solo ha usado en una ocasión.

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Antes del lanzamiento, los aterrizadores Viking fueron colocados en lo que Conley describe como ?una cacerola gigante?, y se calentaron durante varios días a unos 110 grados centígrados. Aunque las naves modernas son mucho más complejas que en la era disco, Conley dice que es perfectamente factible diseñar exploradores y aterrizadores que resistan altas temperaturas.

?El mayor desafío para las misiones a Marte es que los planificadores y diseñadores de misión prefieren no incluir, de entrada, el requerimiento de tolerancia térmica, y los costos se elevan mucho si añades esas funciones posteriormente?, explica.

Estudios realizados hace una década sugieren que los cambios de diseño tardíos para incluir la tolerancia térmica podrían sumar 100 millones de dólares al costo de la misión. Con todo, Conley señala que el costo por misión se reduce conforme la agencia se vuelve más experta en el diseño de hardware con resistencia al calor.

Siguen vivos

Supongamos que algunos microbios sobrevivieron a todos los ataques y lograron llegar a una región especial de Marte. ¿Qué tipos de gérmenes soltaríamos en el planeta rojo?

Marte es un lugar hostil para la vida que conocemos: los científicos han identificado 17 factores biocidas en el planeta, los cuales podrían matar a la mayoría de los microbios conocidos, o al menos volverlos latentes. Por ejemplo, dada la delgada atmósfera y la ausencia de un campo magnético global, el sol es una de las fuerzas más mortíferas del planeta.

En pocas horas, la implacable radiación ultravioleta del sol destruiría a casi todos los microbios en la superficie de un aterrizador o explorador. Incluso los que viajan en la parte inferior del vehículo, protegidos de la luz solar directa, morirían poco a poco en los siguientes 50 o cien días debido a la radiación UV reflejada en la superficie del planeta.

Pese a ello, no todos los microbios estarían condenados. En las condiciones adecuadas, una pequeña cantidad sobreviviría al embate solar, informa Andrew Schuerger, astrobiólogo de la Universidad de Florida, cuyo laboratorio se encuentra muy cerca del Centro Espacial Kennedy.

No puede haber más de 500,000 esporas bacterianas en todos los componentes de la nave, más o menos un décimo de lo que contiene una cucharadita de agua de mar.

?Si una porción de esa comunidad [bacteriana] quedara cubierta con pintura o con residuos del líquido limpiador usado durante el proceso de ensamblaje, empezarían a recibir protección?,  explica. Luego, el explorador podría soltar esporas en lugares donde podrían arraigar, como al quedar enterradas bajo una capa protectora de tierra.

?Se necesita medio milímetro o menos de polvo de grano muy fino para atenuar por completo la radiación UV que cae en la superficie?, agrega Schuerger.

En 2013, el astrobiólogo y sus colegas probaron 26 variedades de bacterias que suelen encontrarse en las naves, y las incubaron en una cámara que simulaba los factores biocidas ubicuos de Marte: temperaturas frías y una atmósfera de baja presión compuesta mayormente de dióxido de carbono.

De las 26 especies de prueba, una logró multiplicarse y crecer: Serratia liquefaciens, una bacteria común que se encuentra en la piel humana, las plantas, e incluso en el queso.

Schuerger cree que, cuando S. liquefaciens se ve expuesta a baja presión, genes específicos activan un mecanismo biológico que le permite seguir creciendo. Su laboratorio ha secuenciado y publicado el genoma de la bacteria, invitando a la comunidad científica a desentrañar el misterio.

MARS, estreno mundial, en noviembre en National Geographic Channel Latinoamerica

Sacian la sed

El equipo de Schuerger está expandiendo sus pruebas para estudiar la respuesta de los organismos frente otros factores biocidas. En este momento trabajan con suelo marciano simulado, algo del cual es rico en sales minerales. Esas sales son a la vez emocionantes e inquietantes, pues podrían propiciar la existencia de agua líquida en la gélida superficie de Marte.

En 2009, científicos de NASA se asombraron al observar gotitas de agua en la pata del aterrizador Phoenix, el cual tocó suelo cerca del casquete polar norte de Marte. Más tarde, los investigadores se dieron cuenta de que el perclorato de calcio ?un tipo de sal prevalente en Marte– funde el hielo con el que tiene contacto.

Y como el agua salobre tiene un punto de congelación más bajo que el agua simple, podría existir en forma líquida durante las estaciones cálidas de Marte, cuando las temperaturas se elevan por arriba de -23 grados centígrados. En septiembre de 2015, imágenes del Orbitador de Reconocimiento de Marte de NASA sugirieron que unas franjas oscuras conocidas como líneas recurrentes en pendiente (RSL, por sus siglas en inglés) se formaron por el agua salada líquida que resbala periódicamente por las empinadas paredes de los cráteres en ciertas partes de Marte.

En la imagen: Curiosity, el explorador de NASA (visto aquí en un autorretrato hecho en la superficie de Marte), ha estado explorando el cráter Gale, que se cree fue un lugar húmedo en el pasado remoto. Sin embargo, hay indicios de que el cráter también tiene un presente acuoso: Curiosity tal vez deba cambiar de curso para evitar unas franjas oscuras llamadas líneas recurrentes en pendiente, como las que se aprecian aquí, en el interior del cráter marciano Hale, presuntamente creadas por agua salobre que resbala por laderas empinadas.

A principios de septiembre pasado, científicos de NASA anunciaron que tal vez tengan que cambiar el curso del explorador Curiosity, porque existe la preocupación de que pueda contaminar alguna de esas RSL cuando empiece a escalar la montaña Aeolis Mons, en octubre.

Desde la perspectiva de la protección planetaria, Conley también teme que los organismos terrestres puedan absorber agua del aire. Su inquietud se fundamenta en una investigación de campo que hizo en el desierto de Atacama, Chile, uno de los lugares más áridos de la Tierra, con apenas medio milímetro de lluvia al año.

Incluso en ese lugar deshidratado encontró vida: bacterias fotosintéticas que vivían en cámaras minúsculas dentro de cristales de sal de halita. La halita retenía una cantidad muy pequeña de agua y por la noche, esta se enfriaba y condensaba, tanto en las paredes de las cámaras como en la superficie de los organismos que las ocupaban.

Conley también previene que el agua contaminada con microbios terrestres podría causar problemas graves si, algún día, los astronautas establecen una base en Marte. Casi todos los proyectos actuales proponen expediciones que hacen uso de los recursos indígenas para sostener a los humanos y reducir la cantidad de suministros que habría que transportar desde la Tierra.

¿Qué sucedería, por ejemplo, si una misión de avanzada llevara ciertos tipos de bacterias que producen calcita al quedar expuestas al agua? Conley dice que si semejantes bacterias lograran sobrevivir en Marte, exploradores futuros que buscaran agua líquida podrían hallar los acuíferos subterráneos convertidos en cemento.

¿Sobreprotectores?

Aunque logremos mantener limpio a Marte para los exploradores humanos del futuro, no hay mucho que podamos hacer para prevenir la contaminación que causen los humanos. ?Habrá fugas, cometerán errores, romperán cosas?, presagia Conley.

Si mantenemos nuestros sucios cuerpos carnosos en el espacio y teleoperamos robots estériles en la superficie, evitaremos la contaminación irreversible de Marte.

Emily Lakdawalla | La Sociedad Planetaria

La Sociedad Planetaria, encabezada por Bill Nye, opina que sería prematuro llevar humanos a Marte antes de iniciar una búsqueda exhaustiva de vida. Por esa razón, la organización apoya una estrategia de ?orbitar primero?.

?Si mantenemos nuestros sucios cuerpos carnosos en el espacio y teleoperamos robots estériles en la superficie, evitaremos la contaminación irreversible de Marte ?y la turbiedad de la respuesta a la pregunta de si estamos solos en el sistema solar– durante algún tiempo más?, escribe la bloguera de la Sociedad Planetaria, Emily Lakdawalla.

Otros críticos adoptan la postura opuesta, y dicen que la protección planetaria es una medida costosa e innecesaria que frena los esfuerzos para explorar Marte, argumentando que el planeta ya ha sido contaminado.

En un artículo publicado en la revista Nature Geoscience, un astrónomo de la Universidad de Cornell y un ambientalista de la Universidad del Estado de Washington manifestaron la opinión de que meteoros despedidos de la Tierra seguramente transfirieron vida terrestre a Marte hace millones, o incluso miles de millones de años. Estos científicos agregan que si aquellos microbios no sobrevivieron en el ambiente alienígena, entonces no debe preocuparnos que otros organismos colonicen ahora Marte. Y si sobrevivieron, podemos concluir que ya hay vida terrestre en Marte.

?Por consiguiente, es muy tarde para proteger a Marte de la vida terrestre, y podemos relajar con seguridad las políticas de protección planetaria?, concluyen los autores.

Sin embargo, para Conley, la posibilidad de un intercambio de meteoros fortalece el argumento para mantener limpio a Marte.

?Si la vida de Marte está relacionada con la vida de la Tierra, entonces prevenir la contaminación terrestre se vuelve más difícil y más importante ?apunta Conley-. Si fueran completamente distintas, sería fácil notar las diferencias. Pero si están relacionadas y queremos estudiar la vida de Marte, necesitamos asegurar que no llevemos vida terrestre con nosotros?.

Mira estas imágenes tomadas por el explorador Curiosity desde Marte:

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