¿Es 'Mars One' una misión unidireccional por miedo a infectar la Tierra con patógenos desconocidos?

La cuarentena siempre fue un procedimiento estándar para los astronautas que aterrizaron en la Luna. Los astronautas del Apolo se mantuvieron en cuarentena por si contraían algo en la superficie de la Luna. Esto resultó ser innecesario, pero más vale prevenir que lamentar. Pero, ¿qué tan probable es que haya patógenos mortales en otro planeta? Yo diría que es bastante improbable.

Los patógenos infecciosos (virus, bacterias, parásitos, hongos o cualquier otra cosa microbiológica que haga que la materia macrobiológica se sienta enferma) evolucionan para coexistir con un huésped en particular. Pero teniendo en cuenta que es prácticamente imposible que haya vida superior en Marte en este momento y que actualmente no hay indicios de que alguna vez existió, no hay huéspedes para los cuales los patógenos puedan haber evolucionado. Cuando hay microbios en Marte, es poco probable que hayan evolucionado para infectar y dañar otras formas de vida.

Incluso cuando asumimos que alguna vez hubo otras formas de vida superiores en Marte y que los patógenos evolucionaron para infectarlas y estos patógenos de alguna manera sobrevivieron milenios y ahora permanecen inactivos, es poco probable que sean dañinos para los humanos. La mayoría de las enfermedades en la Tierra solo afectan a una especie en particular (pueden ser transmitidas por más de una, pero solo son dañinas para una). Cuando afectan a más de una especie, estas suelen estar estrechamente relacionadas. Es muy poco probable que un patógeno que evolucionó en una ecosfera completamente separada pueda infectarnos.

No, la razón por la que Mars One es un viaje de ida es diferente: el dinero .

Un viaje entre la Tierra y Marte consume mucho combustible por kg de carga útil. Cuando desee regresar, debe llevar consigo el combustible para el viaje de regreso. Para mover ese combustible se necesita aún más combustible. Y también necesitas llevar ESE combustible. Eso significa que un barco para un viaje de ida y vuelta tendría que ser mucho más grande que uno para un solo viaje. Esto se conoce como la tiranía de la ecuación del cohete .

Y luego hay otras complejidades. Construir una cápsula que solo tiene que aterrizar en Marte es mucho más simple que una que está equipada con un motor de cohete lo suficientemente potente como para volver a la órbita. Y es más pesado, lo que significa que se necesita aún más masa.

No hay necesidad de preocuparse por ningún virus de Marte . Si hay alguno, también tendría que haber organismos huéspedes a través de los cuales estos virus se multiplicarían y sobrevivirían (todavía es discutible si los virus cuentan como vida ). Y los organismos huéspedes son más fáciles de detectar a través, por ejemplo, de sus subproductos de procesos metabólicos, y también más difíciles de contaminar el soporte vital de cualquier futuro colono debido a que su tamaño es mucho mayor. Y en la eventualidad de que estos virus marcianos teóricos pudieran permanecer inactivos durante milenios y soportar las condiciones extremas presentes allí, entonces ya habrían sido introducidos en la Tierra a través de meteoritos provenientes de Marte .

La creencia común de que los meteoritos al impactar brillan intensamente hasta su núcleo interno debido al calor producido por la fricción en su rápido viaje a través de la atmósfera simplemente no es cierta, y cualquier experto en el tema le dirá que están en más levemente cálido a frío al tacto inmediatamente después de impactar en la Tierra. O hielo, como es el caso en las regiones polares, donde muchos de ellos se acumulan en la superficie nevada/helada, ya que se ven más oscuros sobre todo blanco, y el hielo o la nieve debajo de ellos no se derrite mucho. la superficie helada simplemente podría agrietarse debido a la fuerza del impacto. Esto se debe principalmente a que los asteroides se enfrían hasta casi el cero absoluto (quizás como máximo unos pocos grados Kelvin, o aproximadamente -450 grados Fahrenheit) en el vacío del espacio antes de impactar contra la Tierra. y también porque perderían la mayor parte del calor generado a través de la fricción en la atmósfera a través de la ablación de su capa más externa, luego se enfriarían nuevamente cuando disminuyen la velocidad en la atmósfera inferior y aún fría. Todo dura tal vez unos pocos segundos, por lo que simplemente no hay suficiente tiempo para que sus núcleosesterilizar cualquier microorganismo vivo hipotético y virus en ellos mediante calor extremo (es decir, expansión térmica o cambio termoquímico en los niveles de radicales libres que desintegrarían las muestras biológicas).

Así que quedan dos opciones, o no hay ninguna, o están localizadas en lugares de biota local que todavía estamos luchando por encontrar. Y si hay vida autóctona en Marte, las posibilidades de que cualquiera de sus virus sea química y, en última instancia, genéticamente compatible con la vida en la Tierra tal como es, todos los requisitos previos para que tenga algún efecto sobre nosotros, es extremadamente remota. E incluso si lo fueran, no hay muchas posibilidades de que nos molesten mucho debido a nuestro sistema inmunológico mejor evolucionado .

Verá, los virus pueden multiplicarse muy rápido (pueden atravesar nuevas generaciones en horas, algunos incluso más rápido), y con cada nueva generación pueden adaptarse a los mecanismos defensivos del organismo huésped a través de la selección natural: algunos mutan y desarrollan nuevos oficios que les permiten sobrevivir, y los supervivientes se multiplican con éxito, preservando el comercio que les permitió sobrevivir y creando una nueva generación más resistente y mejor adaptada. Los virus que no pasaron por tal evolución no tendrían ninguna posibilidad, especialmente de un planeta que no está desarrollando nuevas formas de vida y razas nuevas y mejor evolucionadas tan rápido como aquí en la Tierra, es decir, tiene una biodiversidad inferior y es menos probable que coincida o se adapte. patógenos a huéspedes con una biota superior y más diversa.

Lo que digo es que estamos a salvo de los virus espaciales , porque la Tierra es el hábitat de evolución más rápida que conocemos y los virus que ya se nos han presentado han tenido la oportunidad de adaptarse a través de los millones de años de evolución de la vida y la suya. defensas naturales (y en los últimos años artificiales). Y si realmente tenemos que preocuparnos por nuevas cepas de virus aún desconocidas, entonces no deberíamos mirar más allá del hielo derretido de las regiones polares aquí en la Tierra. Y estamos a salvo de los organismos superiores porque nuestra tecnología ya está lo suficientemente evolucionada para detectarlos incluso en pequeñas cantidades, y seguimos procedimientos de descontaminación que garantizan acabar con cualquier vida basada en el agua compatible con la que se esfuerza aquí en la Tierra.

Por otro lado, lo que llamamos contaminación directa y protección planetaria en general es un poco más interesante y últimamente se discute mucho en la literatura científica y popular. La historia nos enseña que hemos causado mucho dolor a la población indígena dondequiera que descubríamos y habitamos nuevas tierras y que es mucho más común introducir un patógeno mortal que causa estragos en un hábitat aislado y menos biodiverso que al revés. Uno de los ejemplos más infames es la introducción de los virus de la viruela, el sarampión y la influenza en las poblaciones indígenas de América del Norte , pero hay muchos otros casos similares a lo largo de la historia de la exploración humana, que se explica muy bien en la página de Wikipedia sobre Historia social de virus, pero el caos no se detiene en los microorganismos.

El problema con cualquier discusión de este tipo es, por supuesto, que pueden ser irrelevantes, si resulta que el planeta que estamos colonizando es de hecho una roca muerta, pero saber eso con seguridad podría ser casi imposible sin arriesgarse a la contaminación primero y explorar todos sus distintas regiones ambientales. Con carácter semioficial, se considera que la máxima autoridad en la materia es el Comité de Investigaciones Espaciales (COSPAR) que está preparando recomendaciones para evitar la contaminación interplanetaria para las agencias espaciales nacionales que son miembros de la Alianza Internacional de Datos Planetarios (IPDA) e incluyen NASA.

Pero dado que este es un tema completamente amplio y para no andarnos demasiado por las ramas, solo lo remitiré a las secciones de Wikipedia sobre Contención y cuarentena , Procedimientos de descontaminación y Prevención de impactos, donde se describe todo con mayor detalle. Sin embargo, definitivamente es un tema candente. Quizás también valga la pena mencionar que obviamente ya hemos logrado contaminar hacia adelante otro celestial: la Luna .

Primero, no, esa no es la razón por la que es de una manera, aunque es algo que es motivo de preocupación en el que hay que pensar.

Es por razones de costo y tecnología. Marte es un lugar mucho más difícil para aterrizar y despegar que la Luna. Eso se debe a la ecuación del cohete. El delta v para escapar de Marte a la órbita es de 4,1 km/seg. Para escapar de la Luna es de 1,6 km/seg.

Eso es solo 2.5625 veces más rápido. Pero debido a la ecuación del cohete , hace una gran diferencia. Tienes que multiplicar la masa que necesitas para entrar en órbita por e^(deltaV/ExhaustV) para obtener la relación de masa. Entonces, si multiplicas deltaV por 2.5625, manteniendo todo lo demás igual, eso significa que la relación de masa no solo se multiplica por 2.5625, sino que en realidad se eleva a la potencia de 2.5625.

Ejemplo, la etapa de ascenso del módulo lunar tenía una masa seca de 2,15 toneladas e incluido el combustible, 4,7 toneladas. Así que la razón era 2.186. Para Marte tienes que llevar eso a la potencia 2.5625 por lo que sería (4.7/2.15)^2.5625 o 7.412 aprox. Eso haría que el total, incluido el combustible, fuera un poco menos de 16 toneladas. Esa es una primera idea aproximada, por supuesto. Nada como tan difícil como un Saturno V, pero mucho más difícil que un módulo lunar.

Los críticos de Mars One dicen que su presupuesto para aterrizar en Marte ya es increíblemente bajo dada la cantidad de nuevas tecnologías que deberían desarrollarse para la misión. Aterrizar en Marte es mucho más difícil que aterrizar en cualquier parte del sistema solar, debido nuevamente a la alta gravedad. La atmósfera delgada le permite reducir la velocidad de Mach 4 a Mach 1, pero no es suficiente para lograr un aterrizaje suave y cómodo, ya que incluso con paracaídas, al menos el más grande probado hasta ahora, golpea el suelo a más de 200 mph. Es por eso que tiene la necesidad de tecnologías como la grúa aérea. También hace que los aterrizajes sean mucho menos precisos que en la Luna.

Entonces, su idea es hacerlo más fácil al dejar de lado la capacidad de regresar, pero no está claro que eso reduzca el nivel de tecnología de manera significativa, ya que aterrizar en la superficie de manera segura es, con mucho, la parte más difícil de un viaje a Marte. Pero es una cosa menos que desarrollar.

Sin embargo, existe un riesgo significativo de contaminación en ambos sentidos. Varios estudios y artículos respaldan esto.

Algunos problemas de contaminación posterior son:

1. Los patógenos pueden evolucionar independientemente de cualquier huésped animal superior, por ejemplo, como una enfermedad de los microbios (como ocurre, por ejemplo, con la enfermedad del legionario, una enfermedad de la ameba que saltó directamente a los humanos recientemente).

2. El ADN de las arqueas se puede compartir a través de agentes de transferencia de genes: si estos llegaron al mar, un estudio encontró que casi la mitad de los microorganismos en una muestra de agua de mar ordinaria absorbieron los genes en un GTA que confería resistencia a los antibióticos al siguiente. día, incluso sin ventaja de selección para tomarlo.

3. Un nuevo microorganismo podría interrumpir los ciclos naturales, desplazar a otros microbios en un ecosistema, ser una enfermedad de nuestros alimentos o una enfermedad de otros organismos en la tierra o en el mar. Por lo tanto, no es necesario que sea una enfermedad de los humanos para que sea un problema.

4. En el caso más interesante, evolucionado independientemente, puede no estar basado en el ADN. En ese caso, entonces el XNA (así llamado) podría ser peligroso si supera al ADN o puede ocupar nichos no ocupados por el ADN.

5. Además, si es XNA, es posible que nuestro sistema inmunológico y el de otras criaturas no reconozcan las sustancias químicas que produce como la firma de la vida. Esta fue una preocupación planteada por el microbiólogo ganador del premio Nobel Joshua Lederberg.

En ese último caso, podría simplemente colonizar partes de nuestro cuerpo, nuestra piel, intestinos o lo que sea, y nuestro cuerpo solo responde a cualquier trauma físico que cause y no está adaptado para tratar de hacer algo al respecto. Podría dañarnos directamente, o podría producir sustancias químicas que son dañinas para nosotros como subproductos. Está en el interés de los microbios que colonizan nuestros cuerpos para mantenernos con vida, como su anfitrión, de hecho, muchos eventualmente se adaptan para ser simbiontes, por ejemplo, los microbios que usamos para digerir los alimentos, esenciales para nuestra supervivencia. Por lo tanto, a un microbio no le interesa matarnos, pero podría hacerlo fácilmente simplemente porque no está adaptado a nosotros, o nosotros a ellos.

Entonces, la vida de Marte podría coexistir pacíficamente, ser tan inofensiva que podríamos comer kilos sin daño, podríamos ser incapaces de sobrevivir en la Tierra, pero también podría ser peligrosa para la vida en la Tierra.

Ha habido intercambio de meteoritos entre Marte y la Tierra, pero la mayor parte sucedió hace miles de millones de años y la mayoría de los microbios probablemente no puedan transmitirse entre planetas en meteoritos.

Se cree que algunos podrían (aunque no se sabe con certeza si alguno lo hizo), pero hay mucho espacio para la posibilidad de que la vida en Marte sea significativamente diferente de la vida en la Tierra.

Por el contrario, si introducimos vida terrestre en Marte, corremos el riesgo de contaminar un planeta prístino de forma irreversible. Esto cierra cualquier opción futura que pueda involucrar un Marte sin vida en la Tierra o con diferentes formas de vida allí. Yo diría firmemente que no deberíamos hacer eso hasta que sepamos muy bien exactamente cómo es Marte y tengamos una buena idea del efecto de nuestras acciones.

Podría extinguir cualquier vida actual marciana y confundir el estudio de la vida pasada en Marte. Además, podría causar problemas para futuras terraformaciones o cualquier cosa que decidamos hacer con Marte, en todo caso.

Puedes leer mucho más al respecto en mis artículos sobre el tema:

Caso para la Luna - Nuevo futuro positivo para los humanos en el espacio - Extremo abierto con protección planetaria en su corazón

Necesidad de precaución para una devolución de muestra temprana de Marte - Artículo de opinión

Problemas con la terraformación de Marte

y otros artículos en mi columna. En la dirección de avance, la introducción de vida en Marte confundiría enormemente los intentos de investigación científica.

¿ Podrían los microbios transferidos en naves espaciales dañar a Marte o a la Tierra? Se revisa el argumento de Zubrin

En la búsqueda de vida buscando cambios en el medio ambiente causados ​​por la vida, eso está bien si la vida es abundante. Pero no es bueno si es raro.

Es probable que la vida en Marte sea más rara que la vida en los desiertos de Atacama o los valles secos de McMurdo, y allí la vida es tan difícil de detectar que en algunos lugares solo se detectó vida por primera vez en la última década.

Estás hablando de microbios que pueden tener una vida de mil años o más, metabolizándose lentamente, sin apenas hacer cambios en su entorno, solo algunos de ellos ganándose la vida al límite de lo posible.

Tenemos instrumentos que pueden detectar vida incluso en entornos tan desafiantes como esos, y también podrían funcionar en Marte, capaces de detectar un solo aminoácido en un gramo de suelo, por ejemplo, y encontrar su quiralidad. Para el caso, la versión etiquetada de Viking, actualizada para tener en cuenta la química confusa en Marte, también es exquisitamente sensible y capaz de detectar la actividad metabólica de unos pocos microbios que no se reproducen.

Pero podría ser una búsqueda larga, ya que hay muchos lugares en Marte donde podemos buscar, al menos cuatro tipos principales diferentes de hábitat: las sales delicuescentes (dentro de los dos centímetros superiores del suelo), los flujos cálidos estacionales (sea lo que sea, nadie lo sabe). seguro, pero parece bastante convincente, es agua en alguna forma), el efecto invernadero de estado sólido que derrite capas de hielo; es lo mismo que causa los géiseres marcianos al evaporar el hielo seco; lo mismo también podría derretir el hielo y puede ser un hábitat y puede explique las manchas oscuras de las dunas, y luego también la vida puede vivir usando la fotosíntesis y solo la humedad del aire nocturno incluso en las regiones ecuatoriales.

Puede ser vida, muy baja concentración, en muchos lugares. O puede ser muy raro aquí y allá. Y es posible que tenga hábitats en los que la vida podría sobrevivir en los que aún no ha llegado, porque en Marte seguramente le tomaría más tiempo a la vida expandirse a nuevos hábitats, y en lugar de colonizar a las semanas o meses de la formación del hábitat, es posible que no suceda. durante miles o incluso millones de años dependiendo de cómo la vida se propaga y se reproduce y si, por ejemplo, se puede propagar en las tormentas de polvo de Marte, por ejemplo, o si necesita algún otro método de transferencia más raro o más lento.

Sobre la contaminación inversa

Más sobre la contaminación inversa

Sobre el enfoque general de la Luna primero y tomando un enfoque abierto con protección planetaria y exploración biológica reversible como principios básicos.

(editado un poco más, Robert)

Nuevamente, no puedo comentar, así que publico mis 5 centavos como respuesta.

La dirección de vuelo unidireccional proviene de un presupuesto costoso, pero también la tecnología no es lo suficientemente avanzada. Por falta de tecnología me refiero a:

• Vela solar: no hay muestras de trabajo en este momento. Definitivamente sería notable si nuestras sondas volaran por el sistema solar.
• Ascensor espacial, sin nanofibras de carbono adecuadas en este momento. O algunos otros materiales que ayudan a construir un ascensor espacial.

Pero la tecnología está avanzando, por lo que "one way" puede (o no) convertirse en "Welcome back". O si ellos (los cosmonautas) encontraran 1 kilómetro cúbico de oro en Marte...

Algunos asumieron (y argumentaron en las respuestas) la probabilidad de infestación biológica, como una amenaza muy pequeña, pero en una situación en la que tenemos información casi nula sobre el entorno de Marte, solo podemos adivinar y prepararnos para diferentes escenarios (porque cualquier escenario posible puede suceder ). Robert Walker respondió y cubrió gran parte de esa pregunta.

En realidad, primero, es interesante cómo se comportarán nuestros amigos microbiológicos (en el cuerpo humano) (microflora humana) en esas nuevas circunstancias (ambiente). En segundo lugar, debemos ser demasiado cautelosos con XNA. Y un XNA puede no considerar necesariamente al cuerpo humano como un huésped o un objetivo para infectar: ​​el cuerpo humano puede ser solo un paquete de alimentos para él (para algunas cosas bastante autosuficientes, como bacterias, etc.). Podemos estar bastante seguros: la química es la misma tanto en Marte como en la Tierra, "nadie nos comerá", no confiaría en eso.

En la Tierra: la microbiología de los océanos profundos no está bien cubierta, al igual que las cosas microbiológicas profundas bajo la tierra, y puede haber sistemas simbióticos interesantes, cuyas partes pueden no ser bienvenidas para nosotros. Sobre Marte... nadie puede estar seguro de lo que nos espera allí - prepárate.