A peste marciana
A Nasa pretende trazer amostras de Marte para analisar na Terra. Mas elas podem conter micro-organismos desconhecidos, capazes de começar uma pandemia. Para estudá-las, a agência terá de fazer algo extremo: construir o laboratório mais seguro de todos os tempos.
QQuando o astrônomo Carl Sagan imaginou como seria enviar humanos a Marte, no livro As Ligações Cósmicas (1973), ele apresentou um problema além do custo e da complexidade dessa missão: pode haver vida no planeta vermelho, e talvez ela não seja inofensiva.
“É possível que existam patógenos em Marte”, escreveu Sagan, “organismos que, se trazidos para o ambiente da Terra, podem causar danos biológicos enormes – uma peste marciana”. O escritor Michael Crichton imaginou um cenário parecido no romance O Enigma de Andrômeda.
Situações assim, em que amostras extraterrestres carregam organismos perigosos, são exemplos da chamada contaminação reversa, em que materiais de outros mundos agridem a biosfera terrestre. “A probabilidade de que esses patógenos existam é pequena”, disse Sagan, “mas nós não podemos aceitar nenhum risco, por menor que seja, com bilhões de vidas em jogo”.
Por muito tempo, os cientistas relegaram as advertências de Sagan a um plano meramente teórico. Mas, na próxima década, vão começar a lidar concretamente com elas. A Nasa e a European Space Agency (ESA) estão se preparando para uma missão conjunta chamada Mars Sample Return.
Um rover que já está no planeta vermelho tem coletado amostras de lá, que serão buscadas por outras naves e trazidas de volta para a Terra. Ninguém pode afirmar, com certeza, que esse material não irá conter micróbios marcianos. Ou que, se eles existirem, não serão perigosos para nós, terráqueos.
Tendo essas preocupações em mente, a Nasa precisa agir como se as amostras de Marte pudessem detonar a próxima pandemia. “Como o risco não é zero, nós estamos tomando todos os cuidados para garantir que não há possibilidade de contaminação”, diz Andrea Harrington, oficial da agência responsável pelas amostras marcianas.
A Nasa pretende trabalhar com elas da mesma forma que o Centers for Disease Control lida com o vírus Ebola: bem cautelosamente.
Assim que os fragmentos de Marte chegarem à Terra, serão levados para a Sample Receiving Facility (“estrutura recebedora de amostras”, em inglês).
Os responsáveis pela missão afirmam que esse complexo de laboratórios irá seguir um padrão chamado “nível de biossegurança 4”, ou BSL-4, e por isso será capaz de conter os patógenos mais perigosos conhecidos pelo homem.
Mas, ao mesmo tempo, ele também terá de ser impecavelmente limpo – um gigantesco ambiente estéril, para evitar que substâncias da Terra contaminem as amostras de Marte.
A Nasa não tem muito tempo. Se a missão para ir buscar o material ocorrer no prazo previsto (o que não é garantido), rochas de Marte podem chegar à Terra já em 2033. Para que a Sample Receiving Facility esteja pronta até lá, sua construção precisa começar logo.
Como não existe nenhum laboratório que seja ao mesmo tempo confinado e estéril o suficiente para a missão, quatro cientistas da Nasa, incluindo a dra. Harrington, decidiram fazer uma pesquisa – e visitaram alguns dos centros de pesquisa mais controlados que existem. O grupo foi batizado de Nasa Tiger Team RAMA.
Soa como o nome de uma unidade militar, mas é a junção da primeira letra do nome de cada participante: Richard Mattingly e Alvin Smith, ambos do laboratório de jatopropulsão da Nasa [que desenvolve os rovers e foguetes da agência]; Michael Calaway, representante do Johnson Space Center; e a dra. Harrington. [“Tiger Team” é um jargão americano usado para denominar um grupo de especialistas técnicos.]
Os quatro foram a lugares como o National Emerging Infectious Diseases Lab, em Boston, o US Army Medical Research Institute, em Maryland, e o ominoso Prédio 18 do Centers for Disease Control, em Atlanta.
O grupo visitou quase 20 laboratórios, centros de pesquisa e fábricas que lidam com horrores biológicos, mantêm salas ultralimpas ou produzem equipamentos para esses fins. Os cientistas queriam ver o que funciona bem, e o que poderia ser aproveitado ou melhorado no laboratório da Nasa.
Segundo eles, todo esse esforço e a pressa se justificam. “A missão será a primeira a trazer amostras de outro planeta”, diz Harrington. Será a primeira vez que humanos entram em contato com um outro mundo – e vamos trazê-lo até nós.
Marte é diferente
Amostras de outros pontos do Sistema Solar já foram trazidas para a Terra: rochas e poeira da Lua, coletadas por missões americanas, soviéticas e chinesas; pedaços de dois asteroides, extraídos por sondas japonesas; partículas de vento solar e de um cometa, recolhidas por naves espaciais.
Mas Marte é diferente. As amostras do planeta vermelho apresentam o que a Nasa considera um risco “significativo” de contaminação reversa, e por isso se enquadram numa categoria de missão chamada “Retorno Terrestre Restrito” (veja quadro abaixo).
“Nós temos que tratar as amostras como se elas contivessem materiais biológicos perigosos”, diz Nick Bernardini, diretor de proteção planetária da Nasa.
Ele é o responsável pelos programas e procedimentos adotados para tentar impedir que micróbios terráqueos contaminem outros planetas ou luas – e que material extraterrestre faça mal à Terra.
Para o cientista John Rummel, que trabalhou para a Nasa entre 1987 e 2008 e foi diretor de exobiologia da agência, ela está certa em levar os riscos a sério, ainda que sejam pequenos e pareçam coisa de ficção científica. “Existem incertezas com relação ao potencial biológico [de Marte]”, diz ele. “Marte é um planeta. Nós não sabemos como ele funciona.”
O objetivo da Mars Sample Return é justamente entender melhor o planeta vermelho. E isso já começou. O rover Perseverance, que a Nasa pousou em Marte no ano passado, já está coletando amostras.
Elas serão levadas, pelo próprio Perseverance ou por um helicóptero robótico, até um segundo veículo, equipado com um foguete – que transportará as amostras até a órbita marciana, onde uma nave construída pela ESA irá pegar o material e voar com ele de volta para a Terra.
As amostras, devidamente protegidas, cairão no Utah Test and Training Range, uma área militar no deserto de Utah, no oeste americano (veja infográfico abaixo), de onde serão transportadas para a Sample Receiving Facility.
O grande desafio tecnológico envolvido na construção do laboratório é que ele tem de conciliar dois objetivos conflitantes: evitar que a amostra marciana saia, e que coisas da Terra entrem. Pode parecer a mesma coisa, mas não é.
As salas ultralimpas trabalham com pressão de ar positiva, maior que a do ambiente externo. Isso significa que, se houver um vazamento, o ar vai escapar para fora da sala – evitando que contaminantes entrem nela. Já os laboratórios de alto confinamento, como os BSL-4, trabalham da maneira oposta.
Eles operam com pressão de ar negativa, menor que a externa – dessa forma, se houver um vazamento, as partículas contidas no ar do laboratório [como micro-organismos perigosos] não conseguirão sair dele.
A Nasa vai precisar das duas coisas: pressão positiva, para manter as amostras imaculadas, e pressão negativa, para evitar que elas vazem. É difícil alcançar essas duas condições no mesmo espaço físico.
Isso poderá exigir estruturas concêntricas e sistemas de ventilação sofisticados. Nenhum laboratório já construído pela humanidade consegue fazer essas coisas na escala que será exigida pelo Mars Sample Return – até porque nunca foi necessário. “Não nos surpreende que isso [a tecnologia necessária] não exista”, diz Harrington.
O máximo que a equipe de cientistas da Nasa pôde fazer era ver como as salas ultralimpas e os laboratórios ultrasseguros trabalham, e tentar descobrir como combinar os dois.
Nos laboratórios BSL-4 que eles visitaram, os filtros do tipo HEPA (High Efficiency Particulate Air) eram onipresentes. Os cientistas também aprenderam sobre procedimentos de esterilização, como colocar os instrumentos num vapor de peróxido de hidrogênio, que mata todos os micro-organismos.
Mas eles ainda não descobriram se essa será a melhor forma de desinfectar os objetos que entrarem em contato com as amostras alienígenas. “A pesquisa para entender essa descontaminação está em andamento”, diz Harrington.
A Sample Receiving Facility poderá ter os pisos, tetos e paredes revestidos com uma resina epóxi, como os laboratórios BSL-4 e as salas ultralimpas às vezes têm. Mas o local onde está sendo construído o módulo orbital da agência espacial europeia (ESA), que fará parte da missão (veja no infográfico), é diferente: suas paredes são feitas de aço. Ambos os materiais poderão servir ao projeto da Nasa.
Os cientistas também pesquisaram os instrumentos e processos usados em laboratórios, como microscópios, glove boxes [caixa lacrada que permite manusear amostras por meio de luvas] e micromanipuladores robóticos, usados para trabalhar com precisão.
Em alguns estudos, os materiais analisados são colocados numa atmosfera com 100% de nitrogênio, para evitar que eles se degradem [oxidem ao entrar em contato com o ar, por exemplo]. A Nasa vai precisar fazer isso.
O grupo apresentou algumas possibilidades para a agência. Ela pode aperfeiçoar um laboratório BSL-4 já existente, e tentar torná-lo ultralimpo. Ou, investindo mais tempo e dinheiro, construir todo um complexo do zero.
A Nasa também está considerando um meio-termo: montar um laboratório de alto confinamento e inseri-lo dentro de um segundo edifício [já existente]. Seja qual for a decisão, o processo levará de 8 a 12 anos – bem no limite da missão Mars Sample Return.
Começar logo também é importante por outro motivo: quase certamente haverá atrasos e obstáculos no projeto, como dificuldades na construção, problemas burocráticos e novas exigências das autoridades regulatórias.
Isso porque conseguir permissão para lidar com amostras de Marte vai exigir bem mais papelada do que projetos puramente terrestres. A Nasa quer que o projeto siga acordos internacionais de proteção da Terra, bem como as normas da própria agência (veja quadro ao lado).
A Sample Receiving Facility também precisará ser aprovada em um estudo de impacto ambiental, e terá de lidar com vários órgãos do governo americano, como o Department of Agriculture, o Department of Health, o National Institutes of Health, o Centers for Disease Control e o Department of Homeland Security.
Mas convencer a sociedade, não só as agências governamentais, será crucial. “A transparência total é a única forma de o projeto funcionar”, afirma John Rummel. “Se você acha que uma parte dele tem que ser secreta, então é melhor não fazer.”
Por isso, os líderes do projeto terão de levar em conta o interesse público. “Não é só a perspectiva do cientista, de aprender algo novo”, diz o pesquisador Scott Hanton, editor do jornal científico Lab Manager. “É pensar: por que a vizinhança, a região, o estado, o país deveriam embarcar nesse investimento e nesse risco?”
Para ele, criar grupos de conselheiros independentes, e incluir neles alguns críticos do projeto, seria uma forma de a Nasa demonstrar boa-fé. Apesar dos riscos, Hanton acredita que vale a pena.
O investimento na construção da Sample Receiving Facility poderá resultar em melhorias nos laboratórios em geral. “Haverá desafios técnicos bem interessantes, que poderão trazer mais benefícios à humanidade do que o estudo das amostras em si.”
A dra. Harrington está bem animada com o projeto, claro. Marte é uma cápsula do tempo geológica e ambiental, e pode revelar como o nosso planeta foi bilhões de anos atrás. “Nós vamos aprender bastante sobre a evolução da Terra”, diz.
Isso poderá nos deixar um pouquinho mais perto de entender como, por exemplo, um planeta gera seres capazes de desenvolver uma nave espacial, enviá-la até outro mundo – e trazer um pedaço desse mundo de volta para o seu próprio.
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