ARTÍCULO: Protección planetaria, más allá de la ficción, por Susana Sussmann

"Dispersos... estaban los marcianos —¡muertos!—
aniquilados por las enfermedades de las bacterias,
contra las cuales sus sistemas no estaban preparados".
H.G. Wells, La guerra de los mundos

Se llama protección planetaria al principio de intentar evitar la contaminación biológica entre los cuerpos celestes del Sistema Solar. Se trata de una noción que presenta aspectos científicos, jurídicos y éticos de gran trascendencia.

Pero, ¿por qué esto es importante? Porque debemos evitar contaminar otros planetas, ya que no queremos dañar cualquier vida alienígena que pudiera haber por ahí. Por ellos. Pero también para que no encontremos vida extraterrestre que acabe resultando una cepa de bacterias terrestres llevadas por nosotros sin querer. A esto se le llama un falso positivo. Y, por supuesto, porque no queremos contaminar nuestro planeta tampoco. ¿Imaginan que nuestra civilización desaparezca por culpa de alguna gripe extraterrestre?

Aunque hay varios antecedentes de esta idea de la contaminación biológica interplanetaria, quizá el más ilustre sea el que planteó el escritor británico Herbert George Wells, en su famosa obra “La guerra de los mundos” (1898). Los marcianos, llegados a la Tierra con intención de ocuparla, en un principio resultan invencibles gracias a sus máquinas de guerra. Sin embargo, mueren cuando se topan con los gérmenes comunes de la atmósfera, salvándose así la especie humana de la invasión. Por otra parte, algo muy común entre los viajeros, los alienígenas traen consigo inadvertidamente semillas de una planta marciana: la "hierba roja", la cual se aclimata enseguida a nuestro planeta, y crece por todos los lugares por donde estuvieron los invasores, esta vez sin mayores consecuencias.

Desde el punto de vista científico, la protección de los cuerpos celestes frente a intercambios biológicos no deseados se comenzó a tratar en el comienzo mismo de la carrera espacial. Ya en el Séptimo Congreso Astronáutico Internacional de la Federación Internacional de Astronáutica (IAF, por sus sigles en inglés), realizado en Roma en 1956, se planteó el riesgo de contaminación del medio ambiente de la Luna y los planetas con microbios terrestres, por causa de las actividades espaciales; y se propuso que una normativa internacional lo regulase. Paralelamente, en 1958 la ONU creó su Comisión sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos (COPUOS, por sus siglas en inglés), para tratar todos los aspectos de la conquista del espacio. En el primer informe de la COPUOS, en su parte tercera, se afirmaba que “debería llegarse a acuerdos apropiados a fin de minimizar los efectos adversos de la posible contaminación biológica, química y radiológica” de los cuerpos celestes.

Sin embargo, el organismo internacional más activo en este campo ha sido el Comité de Investigación Espacial (COSPAR, por sus siglas en inglés), fundado también en 1958. El COSPAR creó a su vez el Grupo Consultivo sobre los Efectos Potencialmente Dañinos de los Experimentos Espaciales, que en los años siguientes trató de las posibles amenazas de contaminación biológica, química y radioactiva, tanto de la Tierra como del espacio, y que fue el responsable de proponer las primeras medidas de protección planetaria. En efecto, en 1964 el COSPAR aprobó cinco recomendaciones relativas a la esterilización de vehículos y sondas espaciales. La Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos (NASA, por sus siglas en inglés) las asumió enteramente, y así por ejemplo llevó a cabo la esterilización completa de los dos módulos de aterrizaje Viking, lo que en su día constituyó el caso más elaborado de protección planetaria impuesto hasta entonces en una misión espacial. Para cumplir tan estrictos requisitos, la NASA y sus contratistas tuvieron que realizar grandes esfuerzos en desarrollar la tecnología espacial, por ejemplo diseñando componentes que pudieran soportar las altas temperaturas de la esterilización. Pero a cambio, los dos módulos de aterrizaje ganaron una robustez extraordinaria, como lo demuestra su duración posterior de varios años funcionando en la superficie marciana. Aunque hay dificultad para verificarlo, por el secretismo que tuvo su programa espacial, se supone que la Unión Soviética también aplicó las recomendaciones del COSPAR a sus sondas que llegaron a la superficie de Marte en los años setenta.

Siguiendo recomendaciones emitidas por el COSPAR, la NASA creó una Oficina de Protección Planetaria con la misión de promover la exploración responsable del Sistema Solar y desarrollar esfuerzos para proteger la ciencia, los entornos explorados y la Tierra. Entre otras cosas, han apoyado el desarrollo de metodologías para la construcción de naves espaciales estériles o con baja carga biológica, planes de vueloque protejan a los cuerpos planetarios de interés y planes para proteger la Tierra contra las muestras extraterrestres que ingresarían a ella.

Desde entonces las agencias espaciales han elaborado sofisticados protocolos de protección planetaria que incluyen una escala en la intensidad de las medidas de esterilización en función de si se considera que el planeta es más o menos hostil para la vida. Según los lineamientos del COSPAR, los diferentes tipos de misiones requieren esfuerzos diferentes de proteción planetaria. Dependiendo a qué lugar del Sistema Solar se dirija una nave espacial, se pueden adoptar diferentes procedimientos y controles de protección planetaria. Si los científicos piensan que puede existir vida en un ambiente (por ejemplo en Marte o Europa), se imponen controles estrictos, mientras que las misiones a lugares con poco o ningún potencial de vida, requieren pocas, si es que algunas, medidas especiales (por ejemplo en el caso de Venus, Saturno o nuestra Luna). La sonda Messenger se estrelló recientemente contra Mercurio sin grandes miramientos por las condiciones de su superficie. ¿Sabían que Curiosity se encuentra en una zona de Marte en la que podría estudiar directamente un flujo de agua líquida? Pero la NASA no lo ha enviado a tomar muestras de ella. En parte porque se temía que no estuviera mecánicamente adaptado para recorrer ese terreno. Pero principalmente porque no fue preparado para evitar la contaminación cruzada de muestras de agua líquida.

Las medidas iniciales propuestas por el COSPAR han sido reexaminadas periódicamente, en conjunción con las agencias espaciales, y han ido evolucionando con los años, a medida que los científicos adquirían más información sobre los cuerpos celestes del Sistema Solar, y sus potenciales para albergar vida. En la decisiva reunión del COSPAR de 1984 se decidió transformar todas las anteriores recomendaciones que había hecho este Comité en un conjunto de requisitos mucho más refinado y sistemático: la llamada “política de protección planetaria”.

La Política de Protección Planetaria (PPP) del COSPAR se compone de un conjunto de recomendaciones cuidadosamente desarrolladas por un cuerpo internacional e independiente de expertos. La versión más reciente de la PPP data de 2008. El COSPAR divide todas las misiones interplanetarias en cinco categorías, atendiendo al nivel de riesgo que presentan en cuanto a contaminación biológica y al grado de interés astrobiológico del cuerpo celeste objeto de estudio. Los niveles de protección exigidos varían, dependiendo de cuál sea la naturaleza y los objetivos de la misión:

Categoría I: Misiones destinadas al Sol, Mercurio, asteroides rocosos, y otros objetivos sin interés para el estudio de la química prebiótica o el origen y evolución de la vida. No hay requisitos de protección planetaria.

Categoría II: Misiones destinadas a la Luna, Venus, cometas, asteroides carbonáceos, Objetos del Cinturón de Kuiper y, en general, la mayoría de cuerpos del Sistema Solar, los cuales pueden tener interés para el estudio de la química prebiótica, pero en donde existe una probabilidad insignificante de contaminar con vida proveniente de la Tierra. Solo hay requisitos de documentación.

Categoría III: Misiones de sobrevuelo o de puesta en órbita alrededor de objetivos con potencial de albergar vida, y susceptibles de ser contaminados con microorganismos provenientes de la Tierra, como Marte, Europa o Encélado. Hay requisitos de documentación más detallada, elección de trayectorias para evitar colisiones, uso de salas limpias en el ensamblaje y prueba de la sonda, y posiblemente esterilización.

Categoría IV: Misiones de aterrizaje o exploración en superficie de objetivos con potencial de albergar vida, y susceptibles de ser contaminados con microorganismos provenientes de la Tierra: Marte, Europa, Encélado. Se requiere una documentación muy detallada, y tomar durante la misión toda clase de medidas para prevenir la contaminación biológica del lugar de destino. Básicamente, los módulos de aterrizaje y los rovers o astromóviles deben cumplir unos requisitos de reducción de carga biológica antes de abandonar la Tierra, a fin de minimizar el riesgo de depositar microorganismos terrestres en su punto de destino. La protección planetaria se hace mucho más estricta cuando se trata de misiones de búsqueda de vida (categoría IVb) y misiones destinadas a las llamadas “áreas de especial protección de Marte” (categoría IVc): en estos dos casos, se requiere la esterilización del módulo de aterrizaje o rover y de todos sus componentes, tal y como se hizo con la misión Viking.

Categoría V: Misiones de recogida y traída de muestras a la Tierra. Las muestras que provengan de lugares considerados poco probables de albergar vida, por ejemplo de un asteroide, se consideran inocuas y no precisan de especiales restricciones con fines de protección planetaria. Pero las misiones que traigan muestras de cuerpos con potencial de albergar vida, por ejemplo de Marte, se consideran “misiones restringidas”, y requieren durante toda la fase de regreso de un dispositivo de contención de las muestras no esterilizadas. Tambien se requiere tras la misión de una contención estricta de las muestras, y de su estudio inmediato utilizando las técnicas más seguras disponibles en los laboratorios.

La clasificación anterior podrá ir cambiando a medida que evolucione el conocimiento científico.

Tras asignarse una categoría a la misión, se admite en cada nave un cierto grado de carga biológica. Las técnicas básicas utilizadas para controlar la carga microbiana cuando la misión así lo requiera, son: fabricación e integración aséptica de los componentes, ensamblaje de la sonda en el interior de una sala limpia y reducción de la presencia de microbios mediante el calentamiento, la aplicación de sustancias químicas, y la irradiación de la nave. La sala limpia está diseñada con unos sistemas especiales de ventilación, que filtran hacia afuera los elementos contaminantes. Todos los técnicos presentes en la sala limpia llevan unos trajes diseñados para evitar la contaminación biológica, que les cubren totalmente.

Los dos módulos de aterrizaje Viking fueron sometidos antes de su lanzamiento a esterilización mediante calentamiento en seco a una temperatura de 111,7 °C durante al menos 30 horas. Ambos tenían, antes de llevar a cabo aquel proceso, una carga máxima estimada de 300 microorganismos por metro cuadrado, y 300.000 en el total de la nave, y aun así sus experimentos no detectaron ningún tipo de vida en Marte. Por ello, se piensa que el nivel de carga bacteriana pre-esterilización y el proceso de esterilización fueron adecuados, por lo que han quedado como patrón o estándar para otras misiones marcianas. Así, este fue el nivel de carga bacteriana y el proceso de reducción de dicha carga que adoptó la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) para su módulo Beagle-2, que también fue esterilizado en seco y después enviado a Marte (sin éxito) para buscar vida en 2003.

Más recientemente, la ESA y Roscosmos (su homóloga rusa) trabajaron en un proyecto conjunto llamado ExoMars (Exobiología en Marte) con el mismo objetivo de buscar pistas de vida en Marte, en el pasado y en el presente, investigar cómo el agua y el ambiente geoquímico marciano varía con el tiempo, estudiar la composición de los gases atmosféricos en forma de trazas y sus fuentes de origen y poner a prueba la tecnología para hacer posible una posible futura misión de retorno de muestras del planeta rojo. Su equipo responsable de la protección planetaria construyó una cámara estéril para ensamblar las piezas de la nave y un laboratorio microbiológico para la detección de esporas. Estas llamadas “salas blancas” se cuentan entre los lugares más limpios del mundo, más que un quirófano y casi tanto como los almacenes de virus letales. Las personas que ingresan a ellas, además de llevar trajes aislantes con sus respectivas máscaras, deben cumplir una serie de estrictas normas, como no llevar barba o maquillaje alguno y dar la espalda a la sonda cuando necesiten hablar.

Los científicos esperan, con el tiempo, desarrollar métodos que les permitan construir y ensamblar sus naves de forma que queden libres de todo riesgo de contaminación biológica; lo más cerca posible de la esterilización absoluta, para así evitar los falsos positivos que podrían interferir en los experimentos de astrobiología. Especialmente, con vistas a las futuras misiones dedicadas a detectar vida en el subsuelo de Marte y en ciertas lunas heladas del Sistema Solar exterior (Europa y Encélado), que parecen especialmente interesantes desde el punto de vista exobiológico, debido a la existencia en su interior de actividad geofísica, compuestos químicos de importancia para la vida, y probablemente océanos de agua líquida.

Como otra técnica complementaria de la esterilización, más recientemente se ha previsto también un desvío de trayectoria en las naves, si en el curso de la misión se determina que la misma acrecienta el riesgo de contaminación biológica de un cuerpo celeste. Esto hizo la NASA en 2003, al estrellar la sonda Galileo contra la atmósfera de Júpiter, evitando así cualquier posibilidad, por pequeña que fuera, de contaminar Europa debido a una caída descontrolada de la Galileo sobre ese satélite. Con una maniobra parecida, pero esta vez contra Saturno, se planea concluir la misión Cassini, previniendo de este modo una colisión accidental de la nave con el satélite Encélado, el cual se ha convertido (precisamente gracias a las observaciones de Cassini) en objeto de gran interés para la astrobiología.

Cuidados adicionales se tienen cuando alguna misión regresa a la Tierra con muestras de esos mundos. Si las muestras vuelven de un lugar como Marte donde los científicos esperan encontrar algún tipo de evidencia de vida pasada o presente, los materiales de las muestras se encierran a través de un control remoto en contenedores especiales y se monitorean para asegurar que no se derramen durante el vuelo de retorno. Si el contenido no se puede verificar durante su retorno a la Tierra, la muestra o cualquier componente de la nave espacial que se haya expuesto a un entorno extraterrestre debería ser esterilizado en el espacio y no una vez de vuelta en la Tierra. Además, cuando lleguen a la Tierra, se transportarían las muestras a un centro especial para ensayarlas y manejarlas dentro de un laboratorio equipado con guanteras de biocontención diseñado para proteger tanto a los trabajadores como las muestras de cualquier tipo de contaminación peligrosa. No se removería ninguna muestra del contenedor hasta que se esterilice o se certifique que no es peligrosa, para lo cual se utilizaría una rigurosa batería de detección de vida y pruebas para detectar amenazas biológicas.

Aunque los científicos están de acuerdo en que la probabilidad de escape y propagación de un organismo vivo que está en un contenedor es mínima, el equipo especial, el personal y el manejo de muestras se organizan para minimizar posibles efectos peligrosos, en el supuesto caso de que se descubra una nueva forma de vida. Durante el programa Apolo, cuando se trajeron rocas provenientes de la Luna, se utilizó un enfoque similar al de la protección planetaria y al de la cuarentena extraterrestre. Las rocas, los astronautas y las naves espaciales que llegaron de la Luna, estuvieron en cuarentena en un laboratorio especial de recepción lunar hasta que se demostró que no había amenaza biológica.

Todas estas medidas añaden por supuesto unos costes económicos y una carga de trabajo a los diseñadores y a los equipos de integración de las misiones planetarias. Los protocolos de protección planetaria pueden suponer hasta el 25% del presupuesto total de una misión. Algunos investigadores creen que la probabilidad de que los microbios sobrevivan al viaje es muy pequeña y que es posible que esa contaminación se haya producido ya muchas veces sin consecuencias. Pero otros recuerdan que si una espora permanece protegida y encuentra un ambiente idóneo, donde haya agua, hay una posibilidad de que germine. Y eso alteraría la vida en el planeta y las siguientes misiones ya no la encontrarían en su forma original. Por fortuna, la mayoría de los microorganismos que conviven con los seres humanos son mesófilos, es decir, viven en unas condiciones parecidas a las nuestras y no tendrían muchas opciones en el entorno espacial. El peor escenario es que algún organismo extremófilo superase todos los filtros y llegase por accidente a un planeta. Sin embargo, hay un consenso general en el sentido de que hace falta seguir la normativa del COSPAR en la exploración espacial, si queremos evitar la contaminación biologica de otros cuerpos celestes, así como una hipotética contaminación biológica de la Tierra.

Desde el punto de vista legal, los dos objetivos de la protección planetaria: preservar el medio ambiente espacial y proteger el medio ambiente terrestre, forman parte del Derecho Internacional desde hace mucho tiempo, ya que aparecen ambos expresados en el Tratado del Espacio de la ONU. Este importante tratado, que entró en vigor en 1967, ha sido ratificado por un centenar de países, incluyendo todos los que desarrollan actividades espaciales. El Artículo Noveno del Tratado del Espacio dice que los Estados partes deben hacer la exploración de los cuerpos celestes de tal forma que no se produzca una contaminación nociva de los mismos, ni tampoco cambios desfavorables en el medio ambiente de la Tierra como consecuencia de la introducción de materias extraterrestres; y cuando sea necesario, adoptarán medidas pertinentes a tal efecto. Ahora bien, el Tratado del Espacio no dice nada acerca de qué medidas pertinentes deben tomar los Estados para evitar la contaminación nociva, en este caso de naturaleza biológica. Lo cierto es que la única normativa detallada de que disponemos en este campo es la PPP del COSPAR. El problema desde el punto de vista jurídico es que esta normativa no tiene carácter vinculante (como el Tratado del Espacio), sólo recomendatorio. Sin embargo, su cumplimiento sí que supone una importante obligación de tipo moral, ya que procede de un acuerdo alcanzado por un grupo internacional de científicos altamente cualificados en este campo. Hay un consenso general de que la PPP del COSPAR sirve de referencia a todas las agencias espaciales que exploran el Sistema Solar; y algunas (como la NASA y la ESA) ya la han asumido como propia. Además, según el Artículo Tercero del Tratado del Espacio, el Derecho Internacional en su conjunto se aplica en el espacio y en los cuerpos celestes. Esto significa que el principio de Derecho Internacional que afirma que ningún Estado debe contaminar territorios situados mas allá de su jurisdicción, se extendería también al espacio exterior. La violación del deber internacional de no contaminar biológicamente el medio ambiente espacial y terrestre, ya fuera deliberada o por negligencia grave, entrañaría una responsabilidad internacional y generaría una obligación de compensar o reparar el daño causado. Si se contamina un cuerpo celeste con organismos terrestres, como Marte, podría ser muy perjudicial desde el punto de vista astrobiológico, y un potencial desastre para el hipotético ecosistema marciano. Pero sería muy difícil exigirle compensación al responsable; salvo que se demostrara que, como consecuencia directa de esa contaminación, se ha producido un perjuicio a las misiones de otros; por ejemplo, si sucediera que los microbios terrestres, traídos a Marte por negligencia de un Estado, proliferan allí, y hacen enfermar a su llegada a los primeros astronautas que pisen Marte, arruinando con ello la misión tripulada de otro Estado. En cambio, de contaminarse la Tierra con organismos alienígenas, además de una potencial catástrofe ambiental en nuestra biosfera, si hubiera daños a las personas o a los bienes (supongamos que muriera el ganado, la pesca, cosechas, etc.), las demandas ante los tribunales serían por sumas incalculables, y arruinarían a la NASA o a cualquier otra agencia o Estado que fuera responsable de la misión. De ahí el cuidado extraordinario que habrá que tener en una misión de retorno a la Tierra de muestras de un cuerpo celeste con potencial biológico.

A la larga, se plantean unas disyuntivas en este campo que van más allá de la Ciencia y del Derecho, para pasar al terreno más profundo de la Ética. ¿Hasta dónde debemos llegar en el respeto a la protección planetaria?

La misión más compleja de todas, mucho más que las misiones Apolo a la Luna, será sin duda la futura misión tripulada a Marte, por las altas posibilidades de contaminación directa del planeta y por la posibilidad (aunque sea mínima) de contaminación inversa de la Tierra, en ambos casos a través de los organismos de los propios astronautas. Aquellos que pisen Marte y lo exploren sin duda se verán obligados a guardar cuarentena después, lo que puede implicar quizá tener que separarles del resto de sus compañeros en la nave de regreso a la Tierra. Todo ello supondrá una dificultad añadida más, en una misión que ya de por sí constituye un inmenso reto técnico y humano. Incluso se ha llegado a proponer que por razones de protección planetaria, las misiones tripuladas a Marte deberían aplazarse hasta tanto no se haya llevado a cabo un programa exhaustivo de estudio de la biología marciana con sondas automáticas. Sin llegar a tal extremo, digamos que parece razonable la noción de continuar a fondo la exploración de Marte mediante naves y sondas robóticas, tal y como se está haciendo actualmente, como preparación para llevar a cabo algún día la misión tripulada.

A más largo plazo, se plantean preguntas de aún mayor calado. ¿Tiene derecho la humanidad a colonizar todo el Universo, e incluso a terraformar planetas enteros, trasplantando nuestra biosfera a otros cuerpos celestes? Si al llegar a lugares de potencial colonización, como Marte, encontrásemos ecosistemas locales, aunque estén compuestos sólo por seres unicelulares, surge la consideración de si no deberíamos respetar su camino evolutivo propio, y dejar el planeta intacto.

En el otro extremo de la balanza, quizá tendríamos derecho a supeditar la existencia de organismos alienígenas, incluso pluricelulares, al objetivo prioritario de la continuidad de la especie humana. ¿Podría ser un compromiso adecuado entre las dos posiciones el establecimiento, mediante tratados internacionales avalados por la ONU, de parques naturales (reservas biológicas y también geológicas) en otros cuerpos celestes, a medida que sean explorados?

Hasta ahora hemos hablado del concepto de protección planetaria ante contaminación biológica, pero ¿qué tenemos que decir sobre el riesgo de que nuestro planeta sea destruido? Pues resulta que la NASA también ha creado una Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria para la detección temprana de objetos potencialmente peligrosos para la corteza terrestre que se acerquen a menos de 150 millones de kilómetros de la Tierra. Los fósiles de dinosaurios nos advierten de que esto podría tener cierta importancia, ¿verdad? No queremos extinguirnos como ellos, ni convertirnos en materia bruta para una nueva luna. Me fui al extremo, por supuesto, una colisión con tales consecuencias es muy poco probable, aunque no imposible. Pero colisiones menores ocurren con frecuencia y bien nos valdría estar advertidos. También nos puede interesar recolectar materia prima para la construcción de estructuras espaciales o la generación de combustible, y un asteroide que pase por allí pudiera ser útil. Pero éste es otro tema, tan extenso y fascinante como el que nos ocupa y que desarrollaremos en otra ocasión.

Perfil del Forjador

SUSANA SUSSMANN

Escritora de ciencia ficción y fantasía, editora de la revista Crónicas de la Forja, coordinadora del taller literario Los Forjadores, organizadora de las Tertulias Caraqueñas de Ciencia Ficción, Fantasía y Terror, activista de la ciencia ficción, física de cuerdas y supercuerdas, metróloga de masa, auditora de calidad, feliz madre y esposa... y a veces también duerme, pero no siempre.

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