La protección planetaria es un principio rector en el diseño de una misión interplanetaria , cuyo objetivo es prevenir la contaminación biológica tanto del cuerpo celeste objetivo como de la Tierra en el caso de misiones de devolución de muestras. La protección planetaria refleja tanto la naturaleza desconocida del entorno espacial como el deseo de la comunidad científica de preservar la naturaleza prístina de los cuerpos celestes hasta que puedan estudiarse en detalle. [2] [3]
Hay dos tipos de contaminación interplanetaria . La contaminación directa es la transferencia de organismos viables de la Tierra a otro cuerpo celeste. La retrocontaminación es el traslado de organismos extraterrestres , si existen, de regreso a la biosfera de la Tierra .
El problema potencial de la contaminación lunar y planetaria se planteó por primera vez en el VII Congreso de la Federación Astronáutica Internacional celebrado en Roma en 1956. [4]
En 1958 [5] la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NAS) aprobó una resolución que decía: “La Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América insta a que los científicos planifiquen estudios lunares y planetarios con gran cuidado y profunda preocupación para que las operaciones iniciales no No comprometernos y hacer imposibles para siempre después de experimentos científicos críticos”. Esto llevó a la creación del Comité ad hoc sobre Contaminación por Exploración Extraterrestre (CETEX), que se reunió durante un año y recomendó que las naves espaciales interplanetarias fueran esterilizadas , y afirmó: “La necesidad de esterilización es sólo temporal. Marte y posiblemente Venus sólo deben permanecer incontaminados hasta que sea posible estudiarlos con naves tripuladas”. [6]
En 1959, la protección planetaria fue transferida al recién formado Comité de Investigación Espacial (COSPAR). COSPAR en 1964 emitió la Resolución 26 afirmando que:
que la búsqueda de vida extraterrestre es un objetivo importante de la investigación espacial, que el planeta Marte puede ofrecer la única oportunidad viable para llevar a cabo esta búsqueda en un futuro previsible, que la contaminación de este planeta dificultaría mucho dicha búsqueda y posiblemente incluso impediría para siempre un resultado inequívoco, que se deben tomar todas las medidas prácticas para garantizar que Marte no quede contaminado biológicamente hasta que esta búsqueda se haya llevado a cabo satisfactoriamente, y que se debe cooperar en la programación adecuada de los experimentos y en el uso de técnicas adecuadas de esterilización de naves espaciales. necesaria por parte de todas las autoridades que lanzan sondas al espacio profundo para evitar dicha contaminación. [7]
En 1967, Estados Unidos, la URSS y el Reino Unido ratificaron el Tratado de las Naciones Unidas sobre el Espacio Ultraterrestre . La base jurídica para la protección planetaria se encuentra en el artículo IX de este tratado:
"Artículo IX: ... Los Estados Partes en el Tratado realizarán estudios del espacio ultraterrestre, incluidos la Luna y otros cuerpos celestes, y realizarán su exploración a fin de evitar su contaminación nociva y también los cambios adversos en el medio ambiente de la Tierra resultantes de la introducción de materia extraterrestre y, cuando sea necesario, adoptará las medidas adecuadas a tal efecto... [8] [9]
Desde entonces, este tratado ha sido firmado y ratificado por 104 estados-nación. Otros 24 lo han firmado pero no lo han ratificado. Todos los Estados-nación actuales con capacidades espaciales, junto con todos los actuales aspirantes a Estados-nación con capacidades espaciales, han firmado y ratificado el tratado. [10]
El Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre cuenta con un apoyo internacional constante y generalizado y, como resultado de ello, junto con el hecho de que se basa en la declaración de 1963 que fue adoptada por consenso en la Asamblea Nacional de las Naciones Unidas, ha adquirido el estatus de tratado internacional consuetudinario. ley. Por lo tanto, las disposiciones del Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre son vinculantes para todos los Estados, incluso aquellos que no lo han firmado ni ratificado. [11]
En el caso de la contaminación directa, la frase que debe interpretarse es "contaminación nociva". Dos revisiones legales llegaron a interpretaciones diferentes de esta cláusula (ambas revisiones no fueron oficiales). Sin embargo, la interpretación actualmente aceptada es que "debe evitarse cualquier contaminación que pueda resultar perjudicial para los experimentos o programas de un Estado". La política de la NASA establece explícitamente que “no se debe poner en peligro la realización de investigaciones científicas sobre posibles formas de vida, precursores y restos extraterrestres”. [12]
El Comité de Investigación Espacial (COSPAR) se reúne cada dos años, en una reunión de 2000 a 3000 científicos, [13] y una de sus tareas es desarrollar recomendaciones para evitar la contaminación interplanetaria. Su base legal es el Artículo IX del Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre [14] (consulte la historia a continuación para obtener más detalles).
Sus recomendaciones dependen del tipo de misión espacial y del cuerpo celeste explorado. [15] COSPAR categoriza las misiones en 5 grupos:
Para las misiones de Categoría IV, se permite un cierto nivel de carga biológica para la misión. En general, esto se expresa como una 'probabilidad de contaminación', que debe ser inferior a una probabilidad entre 10.000 [19] [20] de contaminación directa por misión, pero en el caso de las misiones a Marte de Categoría IV (arriba) el requisito ha sido traducido en un recuento de esporas de Bacillus por superficie, como método de ensayo fácil de usar. [16] [21]
También se requiere documentación más extensa para la Categoría IV. Otros procedimientos necesarios, dependiendo de la misión, pueden incluir la desviación de la trayectoria, el uso de salas limpias durante el montaje y las pruebas de la nave espacial, la reducción de la carga biológica, la esterilización parcial del hardware que tiene contacto directo con el cuerpo objetivo, un escudo biológico para ese hardware y, en En casos raros, esterilización completa de toda la nave espacial. [dieciséis]
Para misiones restringidas de Categoría V, la recomendación actual [22] es que no se deben devolver muestras no contenidas a menos que estén esterilizadas. Dado que la esterilización de las muestras devueltas destruiría gran parte de su valor científico, las propuestas actuales implican procedimientos de contención y cuarentena. Para obtener más información, consulte Contención y cuarentena a continuación. Las misiones de Categoría V también deben cumplir los requisitos de la Categoría IV para proteger el cuerpo objetivo de la contaminación directa.
Una región especial es una región clasificada por COSPAR donde los organismos terrestres podrían propagarse fácilmente, o donde se cree que tiene un alto potencial para la existencia de formas de vida marcianas. Se entiende que esto se aplica a cualquier región de Marte donde haya, o pueda ocurrir ocasionalmente, agua líquida, según la comprensión actual de los requisitos para la vida.
Si un aterrizaje forzoso corre el riesgo de contaminación biológica de una región especial, entonces todo el sistema de aterrizaje debe esterilizarse según la categoría IVc de COSPAR.
Algunos objetivos se categorizan fácilmente. A otros el COSPAR les asigna categorías provisionales, en espera de futuros descubrimientos e investigaciones.
El taller COSPAR de 2009 sobre protección planetaria para satélites de planetas exteriores y pequeños cuerpos del sistema solar cubrió este tema con cierto detalle. La mayoría de estas evaluaciones provienen de ese informe, con algunas mejoras futuras. Este taller también brindó definiciones más precisas para algunas de las categorías: [23] [24]
"No es de interés directo para comprender el proceso de evolución química o el origen de la vida". [25]
… donde existe sólo una remota posibilidad de que la contaminación transportada por una nave espacial pueda poner en peligro futuras exploraciones”. En este caso definimos “oportunidad remota” como “la ausencia de nichos (lugares donde podrían proliferar los microorganismos terrestres) y/o una muy baja probabilidad de transferencia a esos lugares”. [23] [25]
Provisionalmente, asignaron estos objetos a la Categoría II. Sin embargo, afirman que se necesita más investigación, porque existe una remota posibilidad de que las interacciones de marea de Plutón y Caronte puedan mantener algún depósito de agua debajo de la superficie. Se aplican consideraciones similares a las otras KBO más grandes.
Tritón no se conoce lo suficiente en la actualidad como para decir que carece definitivamente de agua líquida. Las únicas observaciones de cerca hasta la fecha son las de la Voyager 2 .
En una discusión detallada sobre Titán, los científicos concluyeron que no había peligro de contaminación de su superficie, excepto la adición a corto plazo de cantidades insignificantes de materia orgánica, pero Titán podría tener un depósito de agua debajo de la superficie que se comunica con la superficie y, de ser así, este podría estar contaminado.
En el caso de Ganímedes, la pregunta es, dado que su superficie muestra signos generalizados de resurgimiento, ¿existe alguna comunicación con su océano subterráneo? No encontraron ningún mecanismo conocido por el cual esto pudiera suceder, y la nave espacial Galileo no encontró evidencia de criovulcanismo . Inicialmente, lo asignaron como Prioridad B menos, lo que significa que se necesitan misiones precursoras para evaluar su categoría antes de cualquier misión de superficie. Sin embargo, después de más discusiones, lo asignaron provisionalmente a la Categoría II, por lo que no se requieren misiones precursoras, dependiendo de futuras investigaciones.
Si hay criovulcanismo en Ganímedes o Titán, se cree que el depósito subterráneo se encuentra entre 50 y 150 km por debajo de la superficie. No pudieron encontrar un proceso que pudiera transferir el agua derretida de la superficie a través de 50 kilómetros de hielo hasta el fondo del mar. [28] Esta es la razón por la que tanto a Ganímedes como a Titán se les asignó una Categoría II provisional razonablemente firme, pero a la espera de los resultados de futuras investigaciones.
Los cuerpos helados que muestran signos de resurgimiento reciente necesitan mayor discusión y es posible que deban asignarse a una nueva categoría dependiendo de futuras investigaciones. Este enfoque se ha aplicado, por ejemplo, a las misiones a Ceres . La categoría de protección planetaria está sujeta a revisión durante la misión del orbitador Ceres ( Dawn ) dependiendo de los resultados encontrados. [29]
"... donde existe una posibilidad significativa de que la contaminación transportada por una nave espacial pueda poner en peligro la exploración futura". Definimos “probabilidad significativa” como “la presencia de nichos (lugares donde los microorganismos terrestres podrían proliferar) y la probabilidad de transferencia a esos lugares”. [23] [25]
Categoría V sin restricciones: “Misiones de regreso a la Tierra desde cuerpos que, según la opinión científica, no tienen formas de vida autóctonas”. [25]
Categoría restringida V: "Misiones de retorno a la Tierra desde cuerpos considerados por la opinión científica de gran interés para el proceso de evolución química o el origen de la vida". [25]
En la categoría V de declaración de muestra las conclusiones hasta el momento son: [25]
El objetivo de la normativa actual es mantener el número de microorganismos lo suficientemente bajo como para que la probabilidad de contaminación de Marte (y otros objetivos) sea aceptable. No es un objetivo hacer que la probabilidad de contaminación sea cero.
El objetivo es mantener la probabilidad de contaminación en 1 entre 10.000 por misión realizada. [19] Esta cifra se obtiene normalmente multiplicando el número de microorganismos en la nave espacial, la probabilidad de crecimiento en el cuerpo objetivo y una serie de factores de reducción de la carga biológica.
En detalle el método utilizado es la ecuación de Coleman-Sagan. [30]
.
dónde
Entonces el requisito es
Es un número elegido por Sagan et al., de forma algo arbitraria. Sagan y Coleman asumieron que se realizarían alrededor de 60 misiones a la superficie de Marte antes de que se comprenda completamente la exobiología de Marte, 54 de ellas exitosas, y 30 sobrevuelos u orbitadores, y el número fue elegido para soportar una probabilidad de mantener el planeta libre de contaminación. de al menos el 99,9% durante la duración del período de exploración. [20]
La ecuación de Coleman-Sagan ha sido criticada porque a menudo no se conocen los parámetros individuales mejor que una magnitud aproximadamente. Por ejemplo, se desconoce el espesor de la superficie del hielo de Europa y puede ser delgado en algunos lugares, lo que puede dar lugar a un alto nivel de incertidumbre en la ecuación. [31] [32] También ha sido criticado por la suposición inherente de un fin del período de protección y de la futura exploración humana. En el caso de Europa, esto sólo la protegería con una probabilidad razonable durante el período de exploración. [31] [32]
Greenberg ha sugerido una alternativa, utilizar el estándar de contaminación natural: que nuestras misiones a Europa no deberían tener mayores posibilidades de contaminarla que las posibilidades de contaminación por meteoritos de la Tierra. [33] [34]
Mientras la probabilidad de que la gente infecte otros planetas con microbios terrestres sea sustancialmente menor que la probabilidad de que dicha contaminación ocurra de forma natural, las actividades de exploración, en nuestra opinión, no causarían ningún daño. A este concepto lo llamamos el estándar de contaminación natural.
Otro enfoque para Europa es el uso de árboles de decisión binarios, favorecido por el Comité de Normas de Protección Planetaria para Cuerpos Helados en el Sistema Solar Exterior bajo los auspicios de la Junta de Estudios Espaciales. [19] Esto pasa por una serie de siete pasos, que conducen a una decisión final sobre si seguir adelante con la misión o no. [35]
Recomendación: Los enfoques para lograr la protección planetaria no deben basarse en la multiplicación de estimaciones y probabilidades de carga biológica para calcular la probabilidad de contaminar los cuerpos del Sistema Solar con organismos terrestres, a menos que los datos científicos definan inequívocamente los valores, la variación estadística y la independencia mutua de cada factor utilizado en la ecuación.
Recomendación: Los enfoques para lograr protección planetaria para misiones a cuerpos helados del Sistema Solar deben emplear una serie de decisiones binarias que consideren un factor a la vez para determinar el nivel apropiado de procedimientos de protección planetaria a utilizar.
En el caso de misiones restringidas de Categoría V, la Tierra estaría protegida mediante la cuarentena de muestras y astronautas en una instalación de nivel 4 de bioseguridad aún por construir. [36] En el caso de que se devuelva una muestra de Marte, las misiones se diseñarían de modo que ninguna parte de la cápsula que encuentre la superficie de Marte quede expuesta al entorno de la Tierra. Una forma de hacerlo es encerrar el recipiente de la muestra dentro de un recipiente exterior más grande de la Tierra, en el vacío del espacio. La integridad de cualquier sello es esencial y el sistema también debe ser monitoreado para verificar la posibilidad de daños por micrometeoritos durante el regreso a la Tierra. [37] [38] [39] [40]
La recomendación del informe del FSE es que [22]
"Ningún material marciano no contenido, incluidas las superficies de naves espaciales que hayan estado expuestas al entorno marciano, debe devolverse a la Tierra a menos que esté esterilizado"
..."Para las muestras no esterilizadas devueltas a la Tierra, se aplicará un programa de detección de vida y pruebas de riesgo biológico, o una esterilización comprobada. proceso, se llevará a cabo como una condición previa absoluta para la distribución controlada de cualquier porción de la muestra”.
No se han realizado devoluciones restringidas de categoría V. Durante el programa Apolo, los retornos de muestras estaban regulados mediante la Ley de Exposición Extraterrestre . Esto fue rescindido en 1991, por lo que sería necesario promulgar nuevas regulaciones. Los procedimientos de cuarentena de la era Apolo son de interés como el único intento hasta la fecha de regresar a la Tierra una muestra que, en ese momento, se pensaba que tenía una posibilidad remota de incluir vida extraterrestre.
Las muestras y los astronautas fueron puestos en cuarentena en el Laboratorio de Recepción Lunar . [41] Los métodos utilizados se considerarían inadecuados para la contención según los estándares modernos. [42] Además, el laboratorio receptor lunar sería considerado una falla según sus propios criterios de diseño, ya que la muestra de retorno no contenía el material lunar, con dos puntos de falla durante la misión de regreso del Apolo 11, en el aterrizaje y en la instalación misma.
Sin embargo, el Laboratorio de Recepción Lunar se construyó rápidamente, en sólo dos años de principio a fin, un período que ahora se considera inadecuado. Las lecciones aprendidas pueden ayudar en el diseño de cualquier instalación receptora de retorno de muestras de Marte. [43]
Los criterios de diseño para una propuesta de Instalación de Retorno de Muestras de Marte y para la misión de regreso han sido desarrollados por el Consejo Nacional de Investigación Estadounidense [44] y la Fundación Espacial Europea. [45] Llegaron a la conclusión de que podría basarse en la contención del riesgo biológico 4, pero con requisitos más estrictos para contener microorganismos desconocidos, posiblemente tan pequeños o más pequeños que los microorganismos terrestres más pequeños conocidos, las ultramicrobacterias . El estudio del ESF también recomendó que debería diseñarse para contener agentes de transferencia de genes más pequeños , si es posible, ya que estos podrían potencialmente transferir ADN de microorganismos marcianos a microorganismos terrestres si tienen una ascendencia evolutiva compartida. También debe funcionar como una sala limpia para proteger las muestras de la contaminación terrestre que podría confundir las sensibles pruebas de detección de vida que se utilizarían en las muestras.
Antes de una devolución de muestra, se requerirían nuevas leyes de cuarentena. También sería necesaria una evaluación ambiental y sería necesario negociar otras leyes nacionales e internacionales que no existían durante la era Apolo. [46]
Para todas las misiones de naves espaciales que requieren descontaminación, el punto de partida es el montaje en sala limpia en salas blancas estándar federal de EE. UU. clase 100 . Estas son habitaciones con menos de 100 partículas de tamaño 0,5 µm o más por pie cúbico. Los ingenieros usan trajes para salas blancas y solo tienen los ojos expuestos. Los componentes se esterilizan individualmente antes del montaje, en la medida de lo posible, y se limpian las superficies frecuentemente con toallitas con alcohol durante el montaje. Se eligieron las esporas de Bacillus subtilis no sólo por su capacidad para generar esporas fácilmente, sino también por su uso bien establecido como especie modelo. Es un útil rastreador de los efectos de la irradiación ultravioleta debido a su alta resistencia a una variedad de condiciones extremas. Como tal, es una especie indicadora importante de contaminación directa en el contexto de la protección planetaria.
Para las misiones de Categoría IVa (alunizadores en Marte que no buscan vida marciana), el objetivo es reducir la carga biológica a 300.000 esporas bacterianas en cualquier superficie desde la cual las esporas puedan llegar al ambiente marciano. Todos los componentes tolerantes al calor se esterilizan térmicamente a 114 °C. Los componentes electrónicos sensibles, como la caja central del rover, incluida la computadora, están sellados y ventilados a través de filtros de alta eficiencia para mantener los microbios en su interior. [47] [48] [49]
Para misiones más sensibles, como las de Categoría IVc (a regiones especiales de Marte), se requiere un nivel de esterilización mucho mayor. Estos deben ser similares a los niveles implementados en los módulos de aterrizaje Viking, que fueron esterilizados para una superficie que, en ese momento, se pensaba que era potencialmente acogedora para vida similar a las regiones especiales de Marte en la actualidad.
En microbiología suele ser imposible demostrar que no quedan microorganismos viables, ya que muchos microorganismos aún no están estudiados o no son cultivables. En cambio, la esterilización se realiza mediante una serie de reducciones diez veces mayores del número de microorganismos presentes. Después de una cantidad suficiente de reducciones de diez veces, la probabilidad de que queden microorganismos será extremadamente baja. [ ¿investigacion original? ]
Los dos módulos de aterrizaje Viking Mars fueron esterilizados mediante esterilización por calor seco. Después de una limpieza preliminar para reducir la carga biológica a niveles similares a los de las naves espaciales actuales de Categoría IVa, las naves espaciales Viking fueron tratadas térmicamente durante 30 horas a 112 °C, 125 °C nominales (cinco horas a 112 °C se consideraron suficientes para reducir la población). diez veces incluso para las partes cerradas de la nave espacial, por lo que esto fue suficiente para una reducción de un millón de veces de la población originalmente baja). [50]
Sin embargo, los materiales modernos a menudo no están diseñados para soportar tales temperaturas, especialmente porque las naves espaciales modernas a menudo utilizan componentes "comerciales listos para usar". Los problemas encontrados incluyen características a nanoescala de solo unos pocos átomos de espesor, envases de plástico y métodos de unión de epoxi conductor. Además, muchos sensores de instrumentos no pueden exponerse a altas temperaturas, y las altas temperaturas pueden interferir con alineaciones críticas de los instrumentos. [50]
Por lo tanto, se necesitan nuevos métodos para esterilizar una nave espacial moderna a categorías superiores, como la Categoría IVc para Marte, similar al Viking. [50] Los métodos en evaluación o ya aprobados incluyen:
Otros métodos son interesantes porque permiten esterilizar la nave espacial después de su llegada al planeta. [ cita necesaria ]
El recuento de esporas se utiliza como medida indirecta del número de microorganismos presentes. Por lo general, el 99% de los microorganismos por especie no formarán esporas y podrán sobrevivir en estados latentes [ cita necesaria ] , por lo que se espera que la cantidad real de microorganismos latentes viables que quedan en la nave espacial esterilizada sea muchas veces mayor que la cantidad de esporas. formando microorganismos.
Un nuevo método de esporas aprobado es el "ensayo rápido de esporas". Esto se basa en sistemas comerciales de ensayo rápido, detecta esporas directamente y no solo microorganismos viables y da resultados en 5 horas en lugar de 72 horas. [50]
También se sabe desde hace tiempo que las salas de limpieza de las naves espaciales albergan poliextremófilos como los únicos microbios capaces de sobrevivir en ellas. [53] [54] [55] [56] Por ejemplo, en un estudio reciente, los microbios de los hisopos del rover Curiosity fueron sometidos a desecación, exposición a los rayos UV, frío y pH extremos. Casi el 11% de las 377 cepas sobrevivieron a más de una de estas condiciones graves. [56] Los genomas de esporas resistentes que producen Bacillus sp. Se han estudiado y se han informado rasgos a nivel genómico potencialmente relacionados con la resistencia. [57] [58] [59] [60]
Esto no significa que estos microbios hayan contaminado Marte. Esta es sólo la primera etapa del proceso de reducción de la carga biológica. Para contaminar Marte, también tienen que sobrevivir a las bajas temperaturas, el vacío, los rayos UV y la radiación ionizante durante los meses de viaje a Marte, y luego tienen que encontrar un hábitat en Marte y comenzar a reproducirse allí. Que esto haya sucedido o no es una cuestión de probabilidad. El objetivo de la protección planetaria es hacer que esta probabilidad sea lo más baja posible. El objetivo de probabilidad de contaminación por misión actualmente aceptado es reducirla a menos del 0,01%, aunque en el caso especial de Marte, los científicos también confían en las condiciones hostiles de Marte para sustituir la etapa final del tratamiento térmico de reducción decimal utilizada. para vikingo. Pero con la tecnología actual los científicos no pueden reducir las probabilidades a cero. [ ¿investigacion original? ]
Recientemente se han aprobado dos métodos moleculares [50] para evaluar la contaminación microbiana en las superficies de las naves espaciales. [48] [61] [¿ cuándo? ]
Esto se aplica particularmente a las misiones orbitales, Categoría III, ya que están esterilizadas a un nivel más bajo que las misiones a la superficie. También es relevante para los módulos de aterrizaje, ya que un impacto brinda más oportunidades de contaminación directa y el impacto podría tener lugar en un objetivo no planificado, como una región especial en Marte.
El requisito para una misión orbital es que debe permanecer en órbita durante al menos 20 años después de su llegada a Marte con una probabilidad de al menos el 99% y durante 50 años con una probabilidad de al menos el 95%. Este requisito puede eliminarse si la misión se esteriliza según el estándar de esterilización Viking. [62]
En la era vikinga (década de 1970), el requisito se daba como una cifra única, que cualquier misión orbital debía tener una probabilidad inferior al 0,003% de probabilidad de impacto durante la actual fase exploratoria de exploración de Marte. [63]
Tanto para los módulos de aterrizaje como para los orbitadores, la técnica de desviación de la trayectoria se utiliza durante la aproximación al objetivo. La trayectoria de la nave espacial está diseñada de modo que si se pierden las comunicaciones, no alcance el objetivo.
A pesar de estas medidas [ ¿cuáles? ] ha habido un fracaso notable en la prevención de impactos. El Mars Climate Orbiter , que fue esterilizado sólo hasta la categoría III, se estrelló en Marte en 1999 debido a una confusión de unidades imperiales y métricas. La oficina de protección planetaria afirmó que es probable que se haya quemado en la atmósfera, pero si sobreviviera hasta la Tierra, podría provocar una contaminación directa. [64]
Mars Observer es otra misión de Categoría III con posible contaminación planetaria. Las comunicaciones se perdieron tres días antes de su maniobra de inserción orbital en 1993. Lo más probable es que no lograra entrar en órbita alrededor de Marte y simplemente continuó pasando en una órbita heliocéntrica. Sin embargo, si logró seguir su programación automática e intentó la maniobra, existe la posibilidad de que se estrelle en Marte. [ cita necesaria ]
Tres módulos de aterrizaje han realizado aterrizajes forzosos en Marte. Estos son el módulo de aterrizaje Schiaparelli EDM , el módulo de aterrizaje Mars Polar y el Deep Space 2 . Todos estos fueron esterilizados para misiones de superficie, pero no para regiones especiales (solo preesterilización Viking). Mars Polar Lander y Deep Space 2 se estrellaron en las regiones polares que ahora se tratan como regiones especiales debido a la posibilidad de que se formen salmueras líquidas.
Alberto G. Fairén y Dirk Schulze-Makuch publicaron un artículo en Nature recomendando que se deben reducir las medidas de protección planetaria. La principal razón para ello fue que el intercambio de meteoritos entre la Tierra y Marte significa que cualquier vida en la Tierra que pudiera sobrevivir en Marte ya llegó allí y viceversa. [sesenta y cinco]
Robert Zubrin utilizó argumentos similares para defender su opinión de que el riesgo de contaminación de la espalda no tiene validez científica. [66] [67]
El argumento del meteorito fue examinado por la NRC en el contexto de la retrocontaminación. Se cree que todos los meteoritos marcianos se originan en relativamente pocos impactos cada pocos millones de años en Marte. Los impactadores tendrían kilómetros de diámetro y los cráteres que forman en Marte tendrían decenas de kilómetros de diámetro. Los modelos de impactos en Marte son consistentes con estos hallazgos. [68] [69] [70]
La Tierra recibe un flujo constante de meteoritos de Marte, pero provienen de relativamente pocos impactadores originales, y la transferencia fue más probable en el Sistema Solar temprano. Además, algunas formas de vida viables tanto en Marte como en la Tierra podrían no sobrevivir a la transferencia en un meteorito, y hasta el momento no hay evidencia directa de ninguna transferencia de vida de Marte a la Tierra de esta manera.
La NRC concluyó que aunque la transferencia es posible, la evidencia del intercambio de meteoritos no elimina la necesidad de métodos de protección contra la retrocontaminación. [71]
También son poco frecuentes los impactos en la Tierra capaces de enviar microorganismos a Marte. Los impactos de 10 kilómetros de diámetro o más pueden enviar escombros a Marte a través de la atmósfera de la Tierra, pero esto ocurre raramente y era más común en el Sistema Solar temprano. [ cita necesaria ]
En su artículo de 2013 "La sobreprotección de Marte", Alberto Fairén y Dirk Schulze-Makuch sugirieron que ya no necesitamos proteger Marte, esencialmente utilizando el argumento de la transferencia de meteoritos de Zubrin . [72] Esto fue refutado en un artículo de seguimiento "Protección apropiada de Marte", en Nature por los actuales y anteriores oficiales de protección planetaria Catharine Conley y John Rummel. [73] [74]
El consenso científico es que el potencial de efectos a gran escala, ya sea por patogénesis o alteración ecológica, es extremadamente pequeño. [44] [75] [76] [77] [78] Sin embargo, las muestras devueltas desde Marte serán tratadas como potencialmente biopeligrosas hasta que los científicos puedan determinar que las muestras devueltas son seguras. El objetivo es reducir la probabilidad de liberación de una partícula marciana a menos de una entre un millón. [76]
Un taller de COSPAR celebrado en 2010 analizó cuestiones relacionadas con la protección de áreas de la contaminación no biológica. [79] [80] Recomendaron que COSPAR ampliara su competencia para incluir estas cuestiones. Las recomendaciones del taller incluyen:
Recomendación 3 COSPAR debería agregar una política separada y paralela para proporcionar orientación sobre los requisitos/mejores prácticas para la protección de los aspectos no vivos/no relacionados con la vida del espacio ultraterrestre y los cuerpos celestes.
Algunas ideas propuestas incluyen regiones especiales protegidas, o "Parques Planetarios" [81] para mantener prístinas regiones del Sistema Solar para futuras investigaciones científicas, y también por razones éticas.
El astrobiólogo Christopher McKay ha sostenido que hasta que comprendamos mejor Marte, nuestras exploraciones deberían ser biológicamente reversibles. [82] [83] Por ejemplo, si todos los microorganismos introducidos en Marte hasta ahora permanecen inactivos dentro de la nave espacial, en principio podrían eliminarse en el futuro, dejando a Marte completamente libre de contaminación de las formas de vida modernas de la Tierra.
En el taller de 2010, una de las recomendaciones para consideración futura fue extender el período de prevención de la contaminación hasta la vida útil máxima viable de los microorganismos latentes introducidos en el planeta.
"' Recomendación 4.' COSPAR debería considerar que la protección adecuada de la posible vida extraterrestre autóctona incluirá evitar la contaminación dañina de cualquier entorno habitable —ya sea existente o previsible— dentro del tiempo máximo potencial de viabilidad de cualquier organismo terrestre (incluidas las esporas microbianas) que pueda introducirse en ese ambiente por actividad humana o robótica." [80]
En el caso de Europa , se ha sugerido una idea similar, que no basta con mantenerla libre de contaminación durante nuestro actual período de exploración. Podría ser que Europa tenga suficiente interés científico como para que la raza humana tenga el deber de mantenerla prístina para que las generaciones futuras también la estudien. Esta fue la opinión mayoritaria del grupo de trabajo de 2000 que examinó Europa, aunque hubo una opinión minoritaria del mismo grupo de trabajo de que no se necesitan medidas de protección tan fuertes.
"Una consecuencia de este punto de vista es que Europa debe ser protegida de la contaminación por un período indefinido, hasta que se pueda demostrar que no existe ningún océano o que no hay organismos presentes. Por lo tanto, debemos preocuparnos de que en una escala de tiempo en En el orden de 10 a 100 millones de años (una edad aproximada para la superficie de Europa), es probable que cualquier material contaminante sea transportado a la corteza de hielo profunda o al océano subyacente". [84]
En julio de 2018, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina emitieron una Revisión y Evaluación de los Procesos de Desarrollo de Políticas de Protección Planetaria. En parte, el informe insta a la NASA a crear un plan estratégico amplio que cubra tanto la contaminación directa como la inversa. El informe también expresa preocupación por las misiones de la industria privada, para las cuales no existe una autoridad regulatoria gubernamental. [85] [86]
La propuesta del físico alemán Claudius Gros de que la tecnología del proyecto Breakthrough Starshot podría utilizarse para establecer una biosfera de organismos unicelulares en exoplanetas que de otro modo sólo serían transitoriamente habitables , [87] ha suscitado un debate, [88] hasta qué punto la protección planetaria debería extenderse a los exoplanetas . [89] [90] Gros sostiene que las escalas de tiempo extendidas de las misiones interestelares implican que la protección planetaria y exoplanetaria tiene diferentes fundamentos éticos. [91]
"Este protocolo se definió en conjunto con Viking, la primera misión que enfrenta los requisitos de protección planetaria más estrictos; su implementación sigue siendo el estándar de oro en la actualidad".
Más importante aún, debido al constante y generalizado apoyo internacional a sus principios fundamentales, y al hecho de que se basaron en una Declaración anterior de 1963 adoptada por consenso en la Asamblea General de las Naciones Unidas [43], los principios consagrados en el Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre han cambiado. sobre el estatus del derecho internacional consuetudinario [44]. Por lo tanto, son vinculantes para todos los estados, incluso aquellos que no han firmado ni ratificado el Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre.
Una revisión de políticas del Tratado del Espacio Ultraterrestre concluyó que, si bien el Artículo IX "imponía obligaciones internacionales a todos los Estados partes para proteger y preservar la integridad ambiental del espacio ultraterrestre y los cuerpos celestes como Marte", no existe una definición de lo que constituye contaminación dañina. , ni el tratado especifica en qué circunstancias sería necesario "adoptar medidas apropiadas" o qué medidas serían de hecho "apropiadas".
Sin embargo, una revisión jurídica anterior argumentó que "si se supone que las partes en el tratado "no estábamos simplemente siendo detallados" y "contaminación dañina" no es simplemente redundante, "dañino" debe interpretarse como "dañino para los intereses de otros estados", y dado que "los estados tienen interés en proteger sus programas espaciales en curso", el Artículo IX debe significar que "debe evitarse cualquier contaminación que resulte en daño a los experimentos o programas de un estado".
La política actual de la NASA establece que el objetivo de la política de protección planetaria de la contaminación directa de la NASA es la protección de las investigaciones científicas, declarando explícitamente que "la conducta de "No se deben poner en peligro las investigaciones científicas sobre posibles formas de vida, precursores y restos extraterrestres".
{{cite news}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace ){{cite web}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace )"Lo mejor que escucho ahora es que las técnicas de aislamiento que utilizamos no serían adecuadas para una muestra proveniente de Marte, por lo que alguien más tiene un gran trabajo entre manos".
Varios aislados formadores de esporas fueron resistentes a la radiación gamma, los rayos UV, el H2O2 y la desecación, y un aislado de Acinetobacter radioresistens y varios Aureobasidium, aislados directamente de la nave espacial, sobrevivieron a diversas condiciones.
Se aislaron bacterias extremadamente tolerantes que potencialmente podrían sobrevivir a las condiciones experimentadas en el camino a Marte o en la superficie del planeta con una serie de ensayos basados en cultivos que promovieron el crecimiento de una variedad de organismos, incluidos formadores de esporas, heterótrofos mesófilos, anaerobios y termófilos. , psicrófilos, alcalófilos y bacterias resistentes a la radiación UVC y la exposición al peróxido de hidrógeno
A pesar de las sugerencias en sentido contrario, simplemente no es posible. Sobre la base de los conocimientos actuales, se puede determinar si ya se han entregado a la Tierra formas de vida marcianas viables. Ciertamente, en la era moderna no hay evidencia de efectos negativos a gran escala o de otro tipo que sean atribuibles a los frecuentes envíos a la Tierra de esencialmente. rocas marcianas inalteradas Sin embargo, no se puede descartar la posibilidad de que tales efectos hayan ocurrido en un pasado distante, por lo que no es apropiado argumentar que la existencia de microbios marcianos en la Tierra niega la necesidad de tratar como potencialmente peligrosas cualquier muestra devuelta desde Marte a través de naves espaciales robóticas. .