A estrada para Marte está pavimentada com perigo.
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Os astronautas em missões no Planeta Vermelho terão de enfrentar a radiação do espaço profundo, os efeitos da microgravidade e o stress do confinamento e isolamento, tudo ao mesmo tempo e por um longo e contínuo trecho. Leva actualmente um mínimo de seis meses para chegar a Marte, afinal, e tanto tempo para regressar.
E os tripulantes terão de passar por este gantlet em bom momento, tanto fisiológica como psicologicamente.
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A nave espacial que estes astronautas lançam a bordo “terá de lhes fornecer tudo o que precisam para a sobrevivência básica, mas ainda mais do que isso, porque esperamos que sejam capazes de fazer um trabalho – um trabalho que tem exigências cognitivas, um trabalho que tem exigências físicas”, disse Jennifer Fogarty, a cientista chefe do Programa de Pesquisa em Humanos (HRP) da NASA, no início deste mês, durante uma apresentação com o grupo de trabalho Future In-Space Operations da agência.
Muitos estressores
O HRP tem a tarefa de caracterizar os efeitos dos vôos espaciais nos astronautas e desenvolver estratégias de mitigação. O programa reconhece cinco classes de “stressor” que podem afetar significativamente a saúde humana e o desempenho em missões no espaço profundo, disse Fogarty. São campos de gravidade alterados, ambientes fechados hostis, radiação, isolamento/confinamento e distância da Terra (o que significa que a ajuda está muito longe).
Os cientistas do HRP e outros pesquisadores ao redor do mundo estão tentando lidar com todos esses estressores, realizando experimentos aqui na Terra e monitorando cuidadosamente a saúde mental e física dos astronautas que vivem na Estação Espacial Internacional (ISS).
O objectivo a longo prazo deste trabalho é ajudar a permitir missões tripuladas a Marte, que a NASA quer realizar antes do final da década de 2030. De facto, há alguns anos atrás, o astronauta da NASA Scott Kelly e o cosmonauta Mikhail Kornienko permaneceram a bordo da ISS durante 11 meses – cerca do dobro do tempo habitual – para ajudar os investigadores a avaliar o impacto de missões espaciais muito longas, como a viagem de ida e volta a Marte.
É difícil, no entanto, caracterizar com precisão a portagem que tal viagem terá para um astronauta. Isso porque o efeito cumulativo dos estressores dos voos espaciais pode ser aditivo ou sinérgico, disse Fogarty, e colocar todos os perigos juntos num cenário experimental é quase impossível.
Por exemplo, os cientistas realizam estudos de radiação em animais de laboratório aqui na Terra. Mas a microgravidade não faz parte desse quadro experimental, e adicioná-la à mistura não é viável no momento. (A ISS não pode fornecer dados de radiação do espaço profundo, porque orbita dentro da magnetosfera protetora da Terra. E instalar equipamento emissor de radiação a bordo do laboratório de órbita não parece ser uma grande ideia.)
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Mais preocupações
Alguns dos factores de stress são mais preocupantes que outros. Por exemplo, pesquisadores e oficiais da NASA têm repetidamente citado a radiação como um dos maiores perigos de emissão de Marte.
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A alta exposição à radiação aumenta o risco dos astronautas desenvolverem câncer mais tarde na vida, mas também há preocupações mais imediatas. Por exemplo, um estudo recente determinou que os tripulantes de uma missão do Planeta Vermelho provavelmente receberão doses cumulativas suficientemente altas para danificar o seu sistema nervoso central. Como resultado, os astronautas podem ter seu humor, memória e capacidade de aprendizagem comprometidos, o estudo encontrou.
Fogarty mencionou outra questão que requer atenção focada na pesquisa – a síndrome neuro-ocular associada aos vôos espaciais (SANS), também conhecida como deficiência visual/pressão intracraniana (VIIP). SANS descreve os problemas de visão potencialmente significativos e duradouros que o vôo espacial pode induzir nos astronautas, provavelmente por causa das mudanças de fluido que aumentam a pressão dentro do crânio.
SANS “neste momento em órbita baixa da Terra é muito, muito manejável e recuperável, mas não conhecemos o sistema suficientemente bem para prever se ele permanecerá assim para algo como uma missão de exploração”, disse Fogarty. “Então, esta é uma das nossas áreas fisiológicas de maior prioridade que estamos estudando neste momento”
A lua como campo de provas
NASA não está planejando ir direto para Marte. A agência pretende aterrar dois astronautas perto do pólo sul lunar até 2024, para depois estabelecer uma presença sustentável a longo prazo na lua e à volta dela pouco depois.
Indeed, o principal objectivo destas actividades, que a NASA irá conduzir através de um programa chamado Artemis, é aprender as habilidades e técnicas necessárias para enviar astronautas a Marte, disseram os funcionários da agência.
Uma das principais peças de infra-estrutura da Artemis é uma pequena estação espacial lunar chamada Gateway, que irá servir como um centro para actividades de superfície. Por exemplo, aterradores, tanto robotizados como tripulados, descerão do Gateway em direção à superfície lunar, e os astronautas a bordo do posto avançado provavelmente operarão rovers de lá também, disseram oficiais da NASA.
Uma grande parte da pesquisa será conduzida no Gateway também, e grande parte dela investigará a saúde e o desempenho dos astronautas em um verdadeiro ambiente de espaço profundo. Fogarty mencionou uma estratégia de pesquisa que pode ser particularmente útil para planejadores mapeando o caminho para Marte – estudando pequenas amostras de tecido humano a bordo do posto avançado lunar.
Esse trabalho ajudará os pesquisadores a contornar uma das maiores questões que afetam os estudos que usam roedores e outros animais não humanos como organismos modelo, disse Fogarty – a da “translatabilidade”.
“Como podemos fazer a ponte entre um rato ou um rato e um humano? Porque não é diretamente aplicável, e isso está atormentando a medicina terrestre e a pesquisa também”, disse ela.
“Mas com a invenção e a contínua validação de órgãos e tecidos em um chip – esses são tecidos humanos reais, e você pode conectá-los, e essencialmente você pode recapitular aspectos muito sofisticados de um humano usando esses chips”, acrescentou Fogarty. “Acho que podemos fazer progressos significativos na compreensão do complexo ambiente usando o cenário do chip como um organismo modelo para interpretar realmente onde estamos indo com a limitação humana”
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O livro de Mike Wall sobre a busca por vida alienígena, “Out There” (Grand Central Publishing, 2018; ilustrado por Karl Tate), está fora agora. Siga-o no Twitter @michaeldwall. Siga-nos no Twitter @Spacedotcom ou no Facebook.
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