A primeira nave interestelar poderia transportar passageiros microscópicos. Então, a busca por candidatos ideais está em pesquisa.

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Project Starlight é uma missão financiada pela NASA para desenvolver as tecnologias para permitir a exploração espacial interestelar. A abordagem é simples, essas naves voarão para fora do sistema solar na ponta de um poderoso raio laser baseado na Terra que acelera os veículos para uma fração significativa da velocidade da luz.

É claro que essas embarcações serão minúsculas, pesando apenas alguns gramas cada. Mas elas estão prestes a se tornar os viajantes interestelares mais distantes da Terra, ultrapassando em apenas alguns dias a distância que a nave Pioneer e Voyager viajaram em décadas.

Agora Stephen Lantin, da Universidade da Flórida e colegas, dizem que essas naves podem ser capazes de transportar os primeiros astronautas interestelares da Terra. Dizem que esses astronautas não serão humanos. Em vez disso, a espaçonave Project Starlight deve transportar criaturas muito menores e mais resistentes que serão capazes de sobreviver às temperaturas extremas, acelerações e radiação que tal viagem provavelmente implicará. E Lantin e colaboração já estão projetando as cápsulas que irão carregar essas criaturas.

A espaçonave, diz a equipe, também transportará sensores que estudam como essas criaturas reagem às condições de voo interestelares e fornecem dados que podem ser usados para preparar futuras missões.

Viajantes interestelares

Então, quais espécies são mais adequadas para a tarefa? Lantin e colaboração selecionaram potenciais candidatos com base em uma série de fatores. Esses organismos devem ter uma baixa taxa metabólica para que possam sobreviver por longos períodos com pouco sustento, de preferência em um estado de animação suspensa. Eles também devem ser resistentes a danos de radiação e resistentes o suficiente para sobreviver aos extremos de alta aceleração e temperatura.

Um candidato é o verme nematoide, uma criatura de apenas uma fração de um milímetro de comprimento que é um cavalo de trabalho de laboratório para biólogos. O genoma do nematoide foi sequenciado há muito tempo e esta espécie foi a primeira a ter seu sistema nervoso mapeado inteiramente.

Nematoides também são transparentes, o que torna simples observar fenômenos como sua expressão genética e fisiologia celular. Eles também podem sobreviver em animação suspensa, seja secando-os ou esfriando. No entanto, eles são relativamente suscetíveis a danos por radiação, sua dose letal sendo uma ordem de magnitude menor do que algumas outras espécies podem sobreviver.

Uma dessas opções mais resistentes é o tardígrado, ou urso de água (ver imagem acima). São criaturas aquáticas curtas, gordinhas e com quatro pares de pernas, que são do tamanho similar aos vermes nematoides. No entanto, eles são mais robustos para danos à radiação e toleram bem a microgravidade, quando em outras espécies pode desencadear vários mecanismos de estresse oxidativo. Tardígrados também pode entrar em um estado de animação suspensa em que seu metabolismo cai para 0,01% de seu nível habitual.

Outras opções incluem organismos unicelulares, como bactérias. Os Deinococcus radiodurans, por exemplo, tornam cópias redundantes de seu genoma, úteis para mitigar os danos causados pela radiação, e podem sobreviver a uma ampla gama de ambientes extremos. De fato, o Guinness Book of Records lista-o como a criatura mais dura do mundo.

Lantin e colaboração já estão desenvolvendo câmaras microfluídicas que podem abrigar os primeiros astronautas interestelares, revivê-los quando necessário e, em seguida, realizar um conjunto de testes para monitorar sua condição. Esses experimentos precisariam de amostras de controle em órbita baixa da Terra ou no solo, para que os resultados possam ser comparados.

Um fator importante em tudo isso será a biossegurança. "O envio de vida baseada na Terra para o espaço interestelar usando uma nave movida a energia direcionada requer enfrentar riscos de possível contaminação de planetas extrasolares", segundo Lantin e colaboração.

Biossegurança incorporada

No entanto, eles apontam que qualquer espaçonave viajando a uma fração significativa da velocidade da luz tem um mecanismo de biossegurança embutido, uma vez que esses veículos não podem diminuir a velocidade. Qualquer colisão com um exoplaneta distante criaria uma explosão do tamanho de um quiloton provavelmente mataria qualquer criatura sobrevivente.

Um risco mais potente será para planetas em nosso próprio sistema solar, caso um acidente cause a colisão da espaçonave com um vizinho. Nesse caso, a espaçonave precisará ser projetada com um mecanismo de biossegurança que previne a contaminação biológica.

Tudo isso pode parecer uma ambição distante, mas Lantin e colaboração insistem que os preparativos devem começar agora. "Estamos nos aproximando rapidamente da capacidade tecnológica para o voo interestelar em escalas de tempo significativas", dizem eles.

E os dados desses tipos de experimentos podem ajudar a responder algumas das questões mais fundamentais da ciência. "As sondas interestelares ainda podem nos aproximar de responder a perguntas há muito ponderadas nas histórias da ficção científica, como "Os humanos podem viajar para outros sistemas estelares?", diz Lantin e colaboração.

Talvez mais significativamente, esses experimentos poderiam esclarecer se a vida poderia ter se espalhado pelo cosmos em forma de semente, uma ideia conhecida como panspermia. Nesse sentido, essas missões poderiam nos ajudar a entender a origem da própria vida.

Mais informações:

Os primeiros astronautas interestelares não serão humanos: arxiv.org/abs/2110.13080

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Referência:

Meet the candidates to be Earth's first interstellar astronauts. Astronomy, 18, nov. 2021. Disponível em: <Meet the candidates to be Earth's first interstellar astronauts>. Acesso em: 19, nov. 2021.