Nel romanzo di Michael Crichton del 1969 The Andromeda Strain, un micidiale microbo alieno arriva sulla Terra a bordo di un satellite militare abbattuto e gli scienziati devono correre per contenerlo. Mentre immaginario, la trama esplora una preoccupazione molto reale e di vecchia data condivisa dalla NASA e dai governi mondiali:che gli umani che viaggiano nello spazio, o i nostri emissari robotici, può inconsapevolmente contaminare la Terra con vita extraterrestre oppure inquinare biologicamente altri pianeti che visitiamo.

È una vecchia paura che ha assunto una nuova rilevanza nell'era del COVID-19, disse Scott Hubbard, professore a contratto di aeronautica e astronautica alla Stanford University.

"Ho sentito da alcuni colleghi nell'area del volo spaziale umano che possono vedere come, nell'ambiente attuale, il pubblico in generale potrebbe essere più preoccupato di riportare in vita qualche microbo alieno, virus o contaminazione, " disse Hubbard, che è anche l'ex direttore della NASA Ames e il primo direttore del programma su Marte.

Hubbard è coautore di un nuovo rapporto pubblicato il mese scorso dalla National Academies of Sciences, Ingegneria e medicina che esamina recenti scoperte e raccomandazioni relative alla "protezione planetaria" o alla "quarantena planetaria", la salvaguardia della Terra e di altri mondi dalla contaminazione incrociata biologica.

Qui, Hubbard discute la lunga storia della protezione planetaria, il dilemma posto da Elon Musk che lancia una Tesla Roadster nello spazio, e le precauzioni in atto per proteggersi dalla contaminazione dalla prossima missione Mars Sample Return della NASA, che dovrebbe iniziare questa estate con il lancio del Perseverance Rover dell'agenzia spaziale.

Le preoccupazioni per la protezione del pianeta risalgono ai primi anni dell'era spaziale. Puoi spiegare brevemente cosa significa il termine?

Anche prima dello Sputnik, ci sono stati incontri scientifici che hanno discusso il potenziale dell'esplorazione spaziale per a) trasportare microbi terrestri in altri mondi, confondendo o contaminando così le future indagini scientifiche, o b) riportare la vita aliena sulla Terra e quindi possibilmente minacciare la nostra stessa biosfera. Il primo problema è chiamato "contaminazione in avanti" e il secondo è definito come "contaminazione all'indietro o all'indietro". Questi concetti sono stati codificati nel Trattato sullo spazio esterno (OST) del 1967, che è stato firmato da oltre 120 paesi, compresi gli Stati Uniti

Il rapporto rileva che "l'avvento di nuove attività spaziali e attori nell'esplorazione e nell'uso dello spazio" sta sollevando nuove questioni per quanto riguarda la protezione del pianeta (PP). Quali sono alcuni esempi di nuovi sviluppi e quali sfide e preoccupazioni sollevano?

Questa frase si riferisce principalmente a imprenditori spaziali come Elon Musk (SpaceX), che ha lanciato la sua Tesla Roadster rosso ciliegia in un'orbita simile a Marte attorno al sole a bordo di un razzo Falcon Heavy. Abbiamo bisogno di un modo per sapere se stanno seguendo le procedure di PP appropriate.

Cattura anche problemi emergenti, come una seria pianificazione per le missioni umane su Marte, inclusa l'aspirazione di Musk di inviare persone sul Pianeta Rosso entro il 2024. C'è anche l'avvento e l'esplosione di smallsat o cubesat. Inoltre, sono in corso alcune nuove missioni scientifiche molto impegnative con requisiti di protezione planetaria molto complessi come Mars Sample Return e Europa Clipper su una luna di Giove. Finalmente, ci sono molti più player internazionali rispetto a prima che potrebbero non avere esperienza con i problemi di PP.

Puoi riassumere i principali risultati e raccomandazioni di questo nuovo rapporto?

Primo, La NASA e il mondo devono pianificare seriamente le attività spaziali commerciali/imprenditoriali emergenti nello spazio profondo. La complicazione è che la NASA è un'agenzia di missione con una vasta esperienza in materia di PP, ma non un'agenzia di regolamentazione come la Federal Aviation Administration, che ha poche conoscenze di PP ma rilascia licenze per lanci commerciali.

La nostra commissione ha concluso che il Trattato sullo spazio extraatmosferico si applicava sia al governo che al settore privato, e che era molto chiaro che qualche entità nel governo degli Stati Uniti avesse bisogno di "autorizzare e supervisionare continuamente" le attività private nello spazio.

Prossimo, con la probabilità che gli umani atterrino su Marte sempre più realistici, i nostri rapporti raccomandano che la NASA conduca ricerche per vedere se può esserci una "zona di esplorazione" marziana in cui gli esseri umani possono atterrare e contaminare, se si verifica, non farebbe male. Le tute spaziali possono fuoriuscire o "esplodere, " potenzialmente rilasciando ogni sorta di microbi terrestri e contaminando la superficie per eventuali future missioni scientifiche.

Infine, piccoli veicoli spaziali con il potenziale per andare nello spazio profondo sono in fase di sviluppo a costi molto bassi sia nelle università che nelle aziende e abbiamo evidenziato la preoccupazione sul fatto che questi piccoli veicoli spaziali saranno eccessivamente gravati dal costo dei requisiti di PP. Stanford ha sviluppato alcuni dei primissimi smallsat, chiamati cubesat.

Quali sono alcuni esempi di azioni che possono essere intraprese per ridurre il "bioburden" sui veicoli spaziali?

Le missioni passate con grandi budget, come Viking I e II su Marte a metà degli anni '70, erano in grado di utilizzare il calore per sterilizzare interi veicoli spaziali. Oggi questo approccio non è possibile per una serie di motivi. Però, combinazioni di pulizia chimica, sterilizzazione a caldo, l'applicazione di un credito di riduzione per il tempo trascorso nell'ambiente con radiazioni spaziali altamente sterilizzanti e sistemi meccanici intelligenti si sono dimostrati efficaci nel soddisfare i requisiti.

Gli umani ovviamente non possono essere puliti come i robot, tanta più attenzione alle tute spaziali, habitat umani e l'utilizzo di robot come assistenti.

Quali sono alcune azioni che la NASA può intraprendere per proteggersi dalla contaminazione biologica accidentale per la sua missione pianificata Martian Sample Return (MSR)?

Per controllare la contaminazione diretta, l'hardware inviato dalla Terra verrà accuratamente pulito. I tubi che conterranno il campione che si trovano a bordo di Mars 2020 (Perseverance Rover) sono stati cotti ad alta temperatura.

Per proteggersi dalla contaminazione della schiena, c'è un grande sforzo per "rompere la catena di contatto" tra il veicolo spaziale di ritorno e i campioni di roccia di Marte. Per esempio, sono previste tecniche di sigillatura e saldatura autonome per creare tre o quattro livelli di contenimento.

Secondo me, e quello della comunità scientifica, la possibilità che rocce di Marte vecchie di milioni di anni contengano una forma di vita attiva che potrebbe infettare la Terra è estremamente bassa. Ma, i campioni restituiti da MSR saranno messi in quarantena e trattati come se fossero il virus Ebola fino a prova contraria.

Quanto agli umani, gli astronauti dell'Apollo delle prime missioni lunari sono stati messi in quarantena per assicurarsi che non mostrassero segni di malattia. Una volta scoperto che la luna non rappresentava un rischio, la quarantena è stata eliminata. Tale procedura sarà indubbiamente seguita per gli umani di ritorno da Marte.

Questo rapporto è stato completato prima dell'attuale pandemia. C'è qualcosa che tu o le National Academies avreste fatto diversamente se scriveste il rapporto oggi?

Per quanto riguarda la scienza e la tecnologia, Penso che avremmo fornito più o meno lo stesso rapporto. Però, abbiamo scritto una piccola sezione suggerendo che la NASA e un nuovo gruppo consultivo raccomandato adottino un approccio molto proattivo per educare il pubblico sulle misure straordinarie adottate per sequestrare i campioni restituiti e proteggere il pubblico. Nell'era del COVID, questa sezione dovrebbe essere sottolineata.