A introdução de uma espécie exótica num ecossistema pode ter efeitos massivos de desequilíbrio, podendo culminar em extinção. Este é um fenómeno comum no nosso planeta. Mas o mesmo pode acontecer a nível do sistema solar.

À medida que se lançam naves espaciais para explorar outros mundos, há uma preocupação constante. E se levamos vida de cá para os outros planetas? E se acontece o inverso e trazemos aliens para a Terra?

Assim, em 1958 foi criado o comité COSPAR Committee on Space Research. O comité surgiu para facilitar a comunicação entre os cientistas do espaço, a nível mundial. Este conta com diversos painéis, entre eles o painel de proteção planetária.

O que é a Proteção Planetária?

Ao assumir a existência de microorganismos capazes de sobreviver uma viagem espacial. Estes poderão ser transmitidos de planeta em planeta, por meio de asteróides/meteoritos. Esta é também uma das teorias em vigor para explicar a origem da vida na Terra – a panspermia. 

Proteger os planetas, neste caso, significa manter os ambientes extraterrestres “livres” de contaminação terrestre, e vice-versa. Tanto para prevenir o desiquilibro de ecosistemas, como para prevenir falsos-positivos nas missões de deteção de vida.

Dando um exemplo. Era como se o rover Curiosity encontrasse um micróbio em Marte, mas em vez de ser marciano, era era um micróbio terrestre que tinhamos trazido “sem querer”, uns anos antes, abordo do rover Opportunity. 

Existe então o programa de proteção planetária, gerido pelo COSPAR, que consiste num conjunto de medidas. Estas têm como objectivo prevenir a contaminação de outros planetas (ou luas, asteroides, etc.) com vida terrestre (e vice-versa). Todas as nações capazes de exploração espacial se devem reger pelas medidas acordadas. 

Como prevenir a contaminação de planetas?

Prevenir a contaminação está maioritariamente dependente do bioburden. Isto é, do número e diversidade de microorganismos “abordo”. O limite de bioburden é diferente consoante o objectivo de cada missão. Assim, na missão Galileo, que leva uma sonda a orbitar Júpiter, será permitida uma quantidade/diversidade de microorganismos muito maior do que na missão ExoMars, que planeia aterrar em Marte.

É exemplo o Schiaparelli “lander” da missão ExoMars lançado a 14 de Março de 2016. Uma vez que é planeado aterrar em Marte, foi sujeito a medidas exigentes de controlo de microorganismos.

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O responsável de proteção planetária da ESA a retirar a última amostra microbiológica do interior do Schiaparelli. Crédito: ESA

São então adoptadas técnicas de limpeza e esterilização especificas para as naves espaciais e os seus instrumentos científicos. Para além disso, as naves são montadas nas “salas de montagem”, que são autênticos laboratórios. Para prevenir a contaminação vinda do exterior, estas salas são equipadas com filtros de ar topo de gama. E tanto cientistas como engenheiros têm cuidados reforçados, usando fatos protectores, luvas, máscara, etc. 

De modo a identificar a quantidade e o tipo de microorganismos presentes são feitas várias amostragens microbiológicas. Estas podem ser efetuadas várias vezes, testando também diferentes métodos de limpeza e esterilização. São usadas técnicas básicas de microbiologia, como cultivo de microorganismos, e técnicas de biologia molecular como sequenciação de ADN.

Os métodos de amostragem e identificação são similares em todo mundo. Com pequenas variantes para cada agência espacial. Assim, na análise de bioburden de uma nave espacial, há microorganismos que poderão ser detectados em certas maiores, uma vez que se sabe que não sobreviverão a viagem, e/ou a reentrada no planeta em estudo. Contudo, outros só poderão ser detectados em quantidades mínimas, pois haverá possibilidade de sobreviverem à viagem espacial.

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Interpretação artística da sonda Galileo, a orbitar Júpiter. Crédito: NASA/JPL.

Que microorganismos podem sobreviver uma viagem espacial?

A bactéria Bacillus subtilis é um dos microorganismos modelo no desenvolvimento das medidas de esterilização de proteção planetária. Isto acontece pois B. subtilis forma esporos ultra-resistentes. Estes esporos são capazes de resistir a métodos de descontaminação de plasma. E foram também capazes de resistir ao vácuo e radiação no exterior da Estação Espacial Internacional durante 6 anos. 

A formação de esporos acontece principalmente quando os microorganismos se encontram em situações de stress. Sendo a falta de nutrientes o estímulo mais comum. Estes esporos estão dormentes, e podem manter-se assim durante tempo indefinido. Até detectarem um ambiente favorável – como a presença de água e nutrientes – onde germinam e voltam à sua forma “normal”.

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Esporos da bactéria Bacillus subtilis. Crédito: Xi Chen/Columbia University.

As principais ameaças à proteção planetária são então os esporos de B. subtilis, assim como os de outros micoorganismos. Hipoteticamente, poderiam apanhar boleia até Marte, alcançar um lago marciano e começar uma nova vida no planeta vermelho.

Mais sobre proteção planetária

Sobre a proteção planetária da missão ExoMars clique aqui

ESAhttp://exploration.esa.int/mars/57581-planetary-protection/

NASAhttps://planetaryprotection.nasa.gov/

***Aceite a sugestão do Bit2Geek e leia LOP-G Gateway: O primeiro passo para colonizar a Lua foi ontem

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Marta Filipa Cortesão é Mestre em Biologia Molecular e Celular pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP). Em Abril de 2017 iniciou o doutoramento em Microbiologia do Espaço, no Centro Aeroespacial Alemão (DLR), em Colónia (Alemanha). Estuda a sobrevivência e a adaptação de microrganismos (bactérias e fungos) tanto em ambientes extremos, como o do Espaço exterior (para lá da atmosfera Terrestre onde existe vácuo e diferentes tipos de radiação ionizante), como em ambientes de voo espacial (estes mais amenos, dentro das próprias naves espaciais onde vivem os astronautas). Entre diversas colaborações, destacam-se o laboratório de Proteção Planetária da NASA Jet Propulsion Laboratory (Caltech), o BioServe Space Technologies na Universidade do Colorado (CU Boulder), onde esteve como cientista convidada, e também na Universidade Técnica de Berlim, e no Instituto Nacional de Ciências Radiológicas (NIRS) no Japão. De salientar também a atribuição do prémio Women in Aerospace Europe (WIA-E) 2018, que apoia jovens profissionais talentosos na apresentação do seu trabalho em contexto internacional. Um dos principais projectos em que está envolvida é o “Biofilm in Space”, financiado pela NASA, que consiste numa experiência científica a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS em inglês), para estudar a expressão de genes e a formação de biofilmes em ambiente de voo espacial.