Como a NASA evita que uma praga espacial saia do controle

Nos primórdios da exploração espacial, a NASA basicamente fazia os procedimentos em tempo real. Com pouco conhecido das coisas para além da atmosfera, os médicos da agência temiam o que os humanos poderiam encontrar lá fora. Talvez John Glenn ficasse cego no espaço. Talvez a tripulação da Apollo 11 apresentasse uma Ameaça de Andrômeda no Módulo de Comando Lunar, desencadeando um vírus lunar mortal em uma Terra sem defesas.

Melhor estarmos seguros do que lamentarmos, pensou a NASA. Temos aqui o passo a passo de como os cientistas tentaram proteger o nosso planeta (e o resto do sistema solar) da ameaça dos micróbios extraterrestres.

Os primórdios da descontaminação

Em primeiro lugar, a NASA sempre levou a proteção planetária muito a sério. O Escritório de Proteção Planetária (OPR na sigla original) foi formado em 1967 como parte do Tratado sobre Princípios Reguladores das Atividades dos Estados na Exploração e Uso do Espaço Cósmico, Inclusive a Lua e Demais Corpos Celestes. Esse tratado diz que os países participantes “devem buscar estudos do espaço sideral, incluindo a lua e outros corpos celestes, e conduzir a exploração deles de modo a evitar contaminações danosas.”

Essencialmente, o tratado demanda que os países tomem os passos necessários para defender a nossa biosfera de germes espaciais e vice-versa. A ideia era prevenir que algo como um Blob da vida real chegasse à Terra, ao mesmo tempo impedindo que a disseminação da bactéria Streptococcus ocorresse no sistema solar.

A NASA começou a discutir essas ideias em 1964, quando o Comitê de Agências Espaciais conversou com o Serviço Público de Saúde, o Departamento de Agricultura, o Serviço de Pesca e Vida Selvagem, a Academia Nacional de Ciências e a NASA para avaliar os perigos da contaminação no retorno — basicamente, organismos extraterrestres invadindo a Terra — e o que fazer caso isso ocorresse. A conferência determinou que:

“A existência de vida na Lua ou nos planetas não pode… racionalmente ser precluída. No mínimo, a evidência presente não é consistente com a sua presença… Dados negativos não provarão que a vida extraterrestre não existe; eles meramente significam que ela não foi encontrada.

Para conter qualquer forma de vida alienígena, astronautas, aeronaves e equipamentos retornando da Lua devem ser colocados imediatamente em uma unidade de isolamento; os astronautas devem ser mantidos em uma rígida quarentena de pelo menos três semanas; e exames preliminares das amostras devem ser conduzidos atrás de barreiras biológicas, sob um rígido isolamento bacteriano e químico.”

As várias agências governamentais notaram que, baseadas em seu conhecimento de bactérias e vírus terrestres naquela época, qualquer tipo de super-inseto infeccioso muito provavelmente se revelaria dentro de 21 dias de infecção. Além disso, a solução para os membros da tripulação era simples — três semanas de quarentena suplementadas com exames médicos intensivos diários. (Como, “mova a sua cabeça e tussa”). Para lidar com a nave, contêineres de amostragem e veículos de transporte, a NASA construiu as mais avançadas estruturas de bio-contenção da época — o Mobile Quarantine Facility (MQF) a bordo do USS Hornet e do Laboratório de Recepção Lunar (LRL na sigla original) no Centro Espacial Johnson.

Quando a tripulação da Apollo 11 voltou para casa, no Pacífico, eles primeiro vestiram as Roupas de Isolamento Biológico (Biological Isolation Garments, ou trajes BIG) fornecidas pelo especialista em descontaminação da UDT, o Tenente Clancy Hatleberg, da equipe de resgate do Hornet. Feita de um material especial baseado em nylon que isola micro-organismo do corpo, esses trajes de isolamento biológico usavam respiradores de alta eficiência para manter os astronautas respirando enquanto a tripulação era levada do módulo de comando para o MQF.

Antes de deixar o módulo de comando, cada um a bordo passava por uma varredura com hipoclorito de sódio enquanto o módulo de comando tinha qualquer poeira lunar que tivesse ficado grudada era esterilizada com Betadine. Uma vez no MQF, os trajes BIG, o equipamento de descontaminação da HDT, mesmo a pequena embarcação onde  a tripulação da Apollo ficou, eram limpos e afundados. O Helicóptero 66, que levou a tripulação ao Hornet, era trancado em quarentena enquanto amostras lunares e filmagens eram imediatamente enviadas para Houston.

O MQF era um módulo para múltiplos propósitos, mostrado acima, criado para transportar a tripulação do Apollo 11 do meio do pacífico para o LRL em Houston, Texas, sem expor ninguém à atmosfera da Terra. Grande o bastante para abrigar seis astronautas, ele tinha um lounge, uma cozinha, instalações de comando e dormitórios, e era ativado externamente pelo Hornet. A pressão interna pesadamente negativa e o sistema de filtragem sem igual ajudavam a manter a quarentena durante o transporte. Toda a água usada e efluentes biológicos eram primeiro quimicamente tratados e, então, guardados e baldes selados para quarentena. Todas as refeições no MQF eram comida de micro-ondas e vinham em embalagens esterilizadas.

Quando o Hornet chegava a Houston, a NASA transferia a tripulação e os equipamentos da Apollo no LRL, que tinha 7,7 km², onde eles passavam os 21 dias seguintes. Essa instalação de isolamento abrigava a tripulação e toda a equipe de suporte que entrasse em contato com ela, incluindo os dois cirurgiões da tripulação, um engenheiro de reparos, técnicos laboratoriais, cozinheiros e mordomos. Enquanto isso, as instalações de testes de campo determinavam se as amostras lunares estavam infectadas. Como no MQF, todo os dejetos líquidos e biológicos eram quimicamente tratados e armazenados, enquanto todo o ar era incinerado antes de ser lançado na atmosfera.

De acordo com uma comissão de estudos do centro espacial LBJ:

“A barreira biológica primária consistia em um complexo vácuo e as cabines biológicas Classe III. Uma barreira secundária era mantida na Área de Recepção da Tripulação e o laboratório de amostras mantinha as áreas em pressão negativa relativa à pressão atmosférica externa ao prédio. Dentro dessas duas barreiras, o trabalho pós-missão com as amostras que retornaram da Lua era desempenhado.”

O tempo que os membros da tripulação passavam lá envolviam uma ladainha de exames — testes de pulso e temperatura oral diários, entrevistas com cirurgiões, coleta de amostras biológicas no 12º e 18º dia de quarentena e um exame físico completo no 21º. Como as medidas de quarentena tinham que ser mantidas em qualquer evento, tivesse os astronautas sido acometidos por alguma praga espacial, eles seriam tratados dentro do LRL. Lá havia a última palavra em equipamentos médicos de emergência e até uma pequena farmácia. Felizmente, nada anormal jamais aconteceu.

Como fazemos a limpeza hoje

Os métodos e procedimentos atuais, como informados no Tratado do “Espaço Sideral” de 1967, foram desenvolvidos pelo Comitê de Pesquisa Espacial (COSPAR, na sigla original), que por sua vez é parte do Conselho Internacional de Ciência (ICSU) das Nações Unidas. Eles variam dependendo do tipo de missão empreendida — voos planetários, missões orbitais na Lua e aterrissagem em asteroides em trânsito têm todas potenciais ameaças biológicas. Assim, todas as missões espaciais propostas são agora categorizadas em uma escala de cinco níveis de acordo com o seu potencial catastrófico.

Categoria I

Qualquer missão ao Sol, Mercúrio ou outro corpo celestial com virtualmente zero chance de contaminação biológica e do qual a NASA não tenha interesse em estudar possíveis sistemas biológicos.

Categoria II

Qualquer missão na Lua da Terra, Vênus, cometas, Júpiter, Plutão/Charon, objetos do cinturão de Kuiper ou outros corpos celestes onde a NASA queira desempenhar “documentação simples” dos sistemas biológicos e químicos, mas onde as chances de contaminação permanecem remotas.

Categoria III

Qualquer voo ou missão orbital para um propósito específico de estudo de sistemas químicos ou biológicos de corpos suspeitos de terem vida. Isso inclui viagens a Marte, Europa, Titã ou Encélado, onde a contaminação em sentido Terra-outros corpos (micróbios da Terra invadindo outros planetas, luas etc) pode ocorrer.

Categoria IV

Qualquer missão que envolva aterrissagens em corpos extraterrestres para um propósito específico de interação ou, de outra forma, sondagem para processos químicos e que possa representar uma chance significativa de contaminação em sentido Terra-outros corpos que ameace a inviolabilidade da área estudada. Por exemplo, a última missão a Marte, que levou a Curiosity, é considerada uma Categoria IV dado a sutil, embora muito real chance de acidentalmente introduzir algo comum à Terra no solo marciano através dos seus vários equipamentos. O mesmo vale para as futuras missões para Europa, Titã e Encélado.

Categoria V

Qualquer missão que aterrisse um corpo estranho e que subsequentemente retorne à Terra trazendo amostras é automaticamente classificada como Categoria V, dada a oportunidade de contaminação reversa de proporções de uma Ameaça de Andrômeda. Essa classe é dividida em duas subcategorias: Irrestrita e Restrita. A “Retorno Irrestrito à Terra” é empregada quando um corpo extraterrestre não é considerado um possível hospedeiro para vida e é tão rigoroso quanto a Classe III. Missões do tipo “Retorno Restrito à Terra”, porém, são bem rígidas. Essa designação de missão significa que a NASA prefere mandar uma nave de alguns bilhões de dólares para o Sol em vez de trazê-la de volta se alguns protocolos de contenção forem, de alguma forma, quebrados. Mesmo se a contaminação for controlada, o OPR prega que “após a missão, há a necessidade de conduzir análises pontuais de amostras não-esterilizadas retornadas, sob estrita contenção e usando as técnicas mais sensíveis. Se qualquer sinal da existência de organismos replicantes extraterrestres for encontrado, a amosta retornada deve permanecer contida a menos que seja tratada por um efetivo processo de esterilização.”

Sobre os desafios enfrentados com o Mars Rover, Norine Noonan, líder do Comitê de Conselhos de Proteção Planetária da NASA, descreveu à Wired:

“Quando trazemos amostras à Terra, não podemos fazer o que foi feito com as pedras lunares. O pessoal naquela época simplesmente não lidavam com amostras de uma maneira que seja consistente com a nossa compreensão atual do que precisamos fazer. Nós temos que pensar em como coletaremos amostras do solo de Marte e as traremos  em um contêiner que nunca tenha entrado em contato com a atmosfera marciana. Teremos que definir ferramentas de diagnóstico a bordo para que a nave faça o teste de contaminação. Então poderemos decidir se iremos desviar a nave para algum lugar ou mandá-la para o Sol, dependendo do nível dos riscos.”

Os riscos da contaminação Terra-outros corpos

Embora a ideia de morrer graças a uma praga espacial seja um pensamento horrendo para seres humanos, temos uma chance bem maior de dizimar espécies extraterrestres antes mesmo de sabermos que elas existem. Como os exploradores europeus obliteraram as populações nativas da América com a varíola, a escarlatina e a gripe, a nossa nave está infestada de bactérias, apesar de passar por muitos vácuos radioativos no espaço. Sabemos disso por causa do veículo exploratório não tripulado Surveyor 3, mandado à Lua.

Apesar de ter sido construído em uma sala limpa Classe 100 mil, uma pequena população da bactéria Streptococcus sobreviveu a bordo da Surveyor 3. Os micróbios não só chegaram à Lua, mas sobreviveram por três anos na superfície lunar. Estudos subsequentes mostraram que animais multicelulares, como o tardigrade, poderiam viver nua boa sem atmosfera. Além isso, a contaminação do DNA pode durar ainda mais do que a bactéria no gelado do espaço. Então como a NASA evita que naves não tripuladas ajam como John Rolfes modernos? Esterilização, muito disso.

Até a NASA finalizar a descontaminação perfeita via vapor de peróxido de hidrogênio, ela confia em uma combinação de salas de limpeza, radiação gama, radiação ultravioleta e calor para eliminar micróbios terrestres antes de mandar as nossas cargas científicas para o espaço. O método mais efetivo e conhecido como “procedimentos de esterilização nível Viking” em referência às missões do Programa Viking à Marte. A Viking foi construída em uma sala de limpeza classe 100 mil — o que significa que havia menos de 100 mil partículas com tamanho de 0,5 mícrons ou maiores presentes por metro cúbido de ar. Todos os componentes da nave também foram aquecidos a 115º C por mais de 50 horas antes de estar tudo pronto para o lançamento.

entretanto, como muitos componentes modernos não podem ser submetidos a temperaturas tao extremas, as técnicas de vapor de peróxido de hidrogênio com temperaturas mais amenas foram desenvolvidas. Isso envolve a submissão do componente a múltiplos ciclos de vácuo que foi inundado com gás de peróxido de hidrogênio.

Olhando para o futuro, a Classe 100 mil não durará muito. Na realidade, ela é pouca coisa melhor que uma sala normal. Naves em construção são feitas hoje em salas de limpeza Classe 100. Elas empurram ar super puro em uma direção através da sala para minimizar a contaminação por partículas. As salas em si são protegidas de infecções por barreiras atmosféricas. Olhando para trás, um dia, esses métodos talvez pareçam tão primitivos quanto os usados 45 anos antes na Hornet.

Seria realmente incrível encontrar vida em algum lugar do universo. Mas uma ocasião dessas não vem sem riscos.

[Johnson Space Center – NASA (pdf), 2, 3, – Dept of State – Wikipedia 1, 2, 3, Office of Planetary Protection 1, 2 – US Navy – USS Hornet – Space Daily – Astronautix – Wired – Image: AP Images]