NASA seleciona nova tecnologia para ajudar na busca por vida em Marte

O dia em que os seres humanos finalmente pisarão em Marte aproxima-se rapidamente. Neste momento, a NASA, a Agência Espacial Nacional da China (CNSA) e a SpaceX anunciaram planos para enviar astronautas ao Planeta Vermelho “até 2040”, “em 2033” e “antes de 2030”, respectivamente. Estas missões levarão à criação de habitats de longo prazo que permitirão missões de regresso e investigação científica que investigarão tudo, desde a evolução geológica de Marte até à possível existência de vida passada (ou mesmo presente). As oportunidades que isto criará são refletidas apenas pelos desafios que implicarão.

Um dos maiores desafios é garantir que as tripulações tenham acesso à água, o que significa que quaisquer habitats devem ser estabelecidos perto de uma fonte subterrânea. Da mesma forma, os cientistas prevêem que, se ainda existir vida em Marte hoje, ela provavelmente existirá em “manchas salgadas” abaixo da superfície. Uma solução possível é incorporar um sistema para operações de mineração de água em larga escala em Marte que possa rastrear formas de vida. A proposta, conhecida como Descoberta Agnóstica de Vida (ALF), foi um dos treze conceitos selecionados pela Conceito inovador e avançado da NASA (NIAC) este ano para o desenvolvimento da Fase I.

O conceito foi proposto por Steve Benner e uma equipe do Fundação para Evolução Molecular Aplicada (FfAME) em Alachua, Flórida. Benner é ex-professor de química na Universidade de Harvard, ETH Zuriquee a Universidade da Flórida, onde foi Professor Distinto de Química da VT & Louise Jackson. Em 2005, fundou a Fundação para a Evolução Molecular Aplicada, onde ele e seus colegas se tornaram os primeiros cientistas a sintetizar um gene, dando origem ao campo da biologia sintética.

Como Benner e a sua equipa explicaram na sua proposta, o sistema ALF foi concebido para simplificar os estudos astrobiológicos em Marte antes da chegada de qualquer missão tripulada. Seu objetivo também é abordar várias conclusões precipitadas levantadas na Conferência da NASA de 2019 (Vida existente em Marte: o que vem a seguir?) realizado em Carlsbad, Novo México. Durante esta conferência, foi geralmente aceite que os cientistas têm boas razões para suspeitar do seguinte sobre a vida em Marte:

• A vida começou em Marte usando a mesma química geoorgânica que deu início à vida na Terra.
• A vida marciana persiste hoje em Marte, no gelo próximo à superfície, em altitudes baixas e em cavernas, todas com salmouras líquidas transitórias, ambientes que hoje na Terra hospedam vida microbiana.
• A vida marciana deve usar polímeros informativos (como o DNA); A evolução darwiniana exige isso, e a evolução darwiniana é a única maneira pela qual a matéria pode se organizar para dar vida.
• Embora o “DNA” marciano possa diferir (possivelmente radicalmente) em sua química do DNA terráqueo, a “Teoria do Polieletrólito do Gene” limita o universo de possíveis estruturas de DNA alienígena.
• Essas estruturas garantem que o ADN marciano possa ser concentrado a partir da água marciana, mesmo que muito diluída, e mesmo que o “ADN” marciano seja diferente do ADN da Terra.
• Em Marte, tal como existe hoje, os polímeros de informação não podem ser gerados sem vida (ao contrário de outras bioassinaturas menos fiáveis, como o metano), garantindo que a vida não será “detectada” se não estiver presente (o “problema do falso positivo”).

Citando um estudo anterior do cientista sênior do SETI Institute John D. Rummel e Oficial de Proteção Planetária da NASA (PPO) Catarina A. ConleyBenner e sua equipe observam que existem várias falácias quando se trata de esforços propostos para procurar evidências existentes de vida marciana. Abordando a política de protecção planetária do Comité de Investigação Espacial (COSPAR), Rummel e Conley concluíram que existem quatro “deficiências significativas nos seus planos para procurar evidências de vida em Marte”. Primeiro, abordaram a alegação de que níveis adequados de limpeza de naves espaciais são inacessíveis.

Em segundo lugar, eles contestaram as alegações de que existem grandes riscos em assumir que a vida poderia ser identificada através da comparação de sequências de ácidos nucleicos, especialmente se essas sequências forem obtidas a partir de um “Região Especial”Contaminado com a vida na Terra. Eles também desafiam a afirmação de que a exploração actual por “robôs sujos” é preferível à possibilidade de contaminação espalhada pela futura exploração humana e que os efeitos potenciais da contaminação de recursos e ambientes essenciais para futuras missões humanas a Marte não estavam a ser abordados. Com base nestas considerações, Rummel e Conley concluíram que os cientistas não consideraram a detecção de vida existente em Marte “uma alta prioridade.”

Segundo Benner e seus colegas, o objetivo deste projeto do NIAC é mudar esta visão antes da chegada das missões tripuladas, o que sem dúvida complicará a busca por vida indígena marciana. Portanto, os planos para missões tripuladas nas próximas décadas estabelecem um prazo muito rigoroso para a busca de vida em Marte, mas também oferecem uma oportunidade que pode ser explorada. Em particular, Benner e a sua equipa indicam como as propostas de missão enfatizam a necessidade de utilização de recursos in-situ (ISRU), especialmente no que diz respeito ao gelo de água próximo da superfície. Como eles escreveram:

“O propelente (metano e oxigênio) será gerado a partir dessa água e do dióxido de carbono atmosférico para a viagem de volta à Terra. Esse gelo de água será extraído na escala de dezenas a centenas de toneladas. Além disso, para maximizar a probabilidade de regresso seguro da tripulação à Terra, operações robóticas que extraem toneladas de água gelada perto da superfície serão implementadas antes da chegada dos primeiros astronautas humanos. Assim, a água extraída em preparação para a chegada humana é corretamente vista como uma amostra astrobiológica de escala extremamente grande, muito maior do que as rochas secas armazenadas.”

A água gelada extraída, afirmam eles, conterá poeira depositada ao longo do tempo pelas tempestades de poeira marcianas, permitindo aos cientistas obter informações sobre a superfície acessível de Marte. Portanto, a enorme amostra de água gelada permitirá um levantamento altamente sensível da superfície marciana em busca de potenciais sinais de vida. O sistema ALF permitirá a extração de polímeros genéticos – sejam eles alienígenas ou resultantes de contaminação de missões robóticas. O sistema ALF também oferece ferramentas para realizar análises parciais in-situ de quaisquer polímeros que se dissociam em água (polieletrólitos).

De acordo com Benner, o sistema é chamado de “agnóstico” por causa de como “explora o que a biologia sintética nos ensinou sobre os tipos limitados de moléculas genéticas darwinianas”. Por se tratar de um sistema complementar, a inclusão de um sistema ALF representa uma carga insignificante em termos de massa e energia para qualquer operação de mineração existente. Apesar disso, permitirá operações científicas que estabelecerão um limite inferior estrito para a quantidade de biomaterial acessível na superfície marciana e o farão antes que a presença humana seja estabelecida em Marte.

Como Benner e sua equipe resumiram, o sistema também será útil em outros corpos que a humanidade espera explorar em busca de sinais de vida (e possivelmente se estabelecer) algum dia. “[I]Faremos isso antes que o Homo sapiens se torne uma espécie multiplanetária. E “multiplanetário” é o termo correto”, escreveram. “Este sistema ALF complementar pode ser usado em todos os corpos celestes onde a água será extraída para procurar e analisar vida, indígena ou introduzida, semelhante à Terra ou alienígena. Isto inclui Europa, Encélado, a Lua e locais exóticos na Terra.”

Leitura adicional: NASA