Immagine

Nei primi giorni dell'esplorazione spaziale, la NASA elaborava le nuove procedure al volo. Con poca conoscenza del mondo al di fuori della nostra atmosfera, i medici dell'agenzia erano preoccupati per quello che gli esseri umani potevano incontrare nello spazio. Forse John Glenn sarebbe andato bendato su nello spazio. O forse l'equipaggio dell'Apollo 11 avrebbe rintracciato un ceppo virale Andromeda per mezzo del Modulo Lunare, rilasciando un letale virus della Luna su una Terra indifesa.

Meglio sicuri che dispiaciuti, pensarono alla NASA. Ecco come gli scienziati cercarono di proteggere il nostro pianeta - ed il resto del sistema solare - dalla minaccia di microbi extraterrestri.

I primi giorni di decontaminazione

Prima di tutto, la NASA ha sempre trattato il tema della protezione del pianeta molto seriamente. L'Ufficio della Protezione Planetaria - Office of Planetary Protection (OPR) venne costituito nel 1967, come parte del Trattato delle Nazioni Unite sui Principi che Governano le Attività degli Stati nell'Esplorazione e Utilizzo dello Spazio Esterno, Inclusa la luna e Altri Corpi [Celesti]. Questo trattato stipula che le nazioni partecipanti "dovranno promuovere studi sullo spazio esterno, inclusa la luna ed altri corpi celesti, e condurre esplorazioni per evitare dannose contaminazioni provenienti da questi".

Essenzialmente, il trattato richiede che i paesi adottino tutte le misure necessarie per difendere la nostra biosfera dai germi spaziali e viceversa. L'idea era quella di prevenire che una vita reale tipo Blob alieno arrivasse sulla Terra, fermando al contempo la diffusione dei batteri Streptococco in tutto il sistema solare.

La NASA ha iniziato a discutere di queste idee nel 1964, quando il Consiglio per le scienze spaziali ha riunito per la prima volta il Servizio sanitario pubblico, il Dipartimento dell'agricoltura, il Servizio per i pesci e la fauna selvatica, l'Accademia nazionale delle scienze e la NASA per valutare i pericoli di contaminazione dorsale - in sostanza, gli organismi extraterrestri che invadono la Terra - e cosa fare in caso di incidente. La conferenza aveva determinato che:
L'esistenza di vita sulla luna o sui pianeti non può essere preclusa... razionalmente. Per lo meno, le prove attuali non sono in contraddizione con la sua presenza... I dati negativi non dimostreranno che la vita extraterrestre non esiste, ma semplicemente che non è stata trovata.

Per contenere eventuali forme di vita aliene, gli astronauti, i veicoli spaziali e i materiali lunari che tornano dalla luna devono essere immediatamente collocati in un'unità di isolamento; gli astronauti devono essere tenuti in rigida quarantena per almeno tre settimane; e un esame preliminare dei campioni deve essere condotto dietro barriere biologiche assolute, sotto rigido isolamento batterico e chimico.
Le varie agenzie governative hanno calcolato che, sulla base della loro conoscenza dei batteri terrestri e virus al momento, che qualsiasi tipo di super-parassita infettivo sarebbe più che probabile rivelarsi entro 21 giorni dall'infezione. Così, la loro soluzione per i membri dell'equipaggio era semplice - tre settimane di quarantena integrata con esami medici giornalieri intensivi. (Come, "girare la testa e tossire" un migliaio di volte). Per gestire la restituzione di veicoli spaziali, container campione e veicoli di trasporto, la NASA ha costruito le strutture di bio-contenimento più avanzate del loro tempo - la Mobile Quarantine Facility (MQF - ovverosia, "Struttura mobile di quarantena") a bordo del USS Hornet e il Lunar Receiving Laboratory (LRL - "Laboratorio di ricevimento lunare") presso il Johnson Space Center.

Quando l'equipaggio dell'Apollo 11 si è tuffato nel Pacifico, ha indossato per la prima volta gli indumenti di isolamento biologico (GROSSE tute) forniti dallo specialista della decontaminazione UDT, LT Clancy Hatleberg, del team di recupero Hornet. Realizzate in uno speciale materiale a base di nylon che isola i microrganismi dal corpo, queste tute bio-iso utilizzano respiratori ad alta efficienza per mantenere la respirazione degli astronauti durante il volo dal modulo di comando all'MQF.

Prima di lasciare il modulo di comando, tutti quelli a bordo vengono lavati con ipoclorito di sodio (si pensi ad una sorta di super candeggina) mentre il portellone del modulo di comando viene ripassato una sola volta con della betadina per sterilizzare qualsiasi polvere lunare che avrebbe potuto raccogliere durante il viaggio. Al momento dell'interramento all'MQF, le tute GRANDI, l'attrezzatura di decontaminazione UDT, e anche la zattera su cui si trovava l'equipaggio Apollo, sono state pulite e fatte affondare. L'elicottero 66, quello che trasportava l'equipaggio, fu rinchiuso in quarantena mentre i campioni lunari e i contenitori dei film venivano immediatamente spediti a Houston.

L'MQF è un modulo appositamente costruito, mostrato sopra, creato per trasportare l'equipaggio dell'Apollo 11 dalla metà del Pacifico all'LRL di Houston, in Texas, senza mai esporre nessuno all'atmosfera terrestre. Abbastanza spazioso da ospitare sei astronauti, comprendeva un salotto, cucina, letto e forniture varie, ed era alimentato esternamente dal Hornet. Una forte pressione interna negativa e una filtrazione dell'aria all'avanguardia hanno contribuito a mantenere la quarantena durante il trasporto. Tutte le acque reflue e gli effluenti biologici sono stati prima trattati chimicamente e poi conservati in secchi di quarantena sigillati. Tutti i pasti all'interno del MQF sono stati progettati per essere poi inondati di microonde all'interno delle loro guaine sterili.

Una volta che l'Hornet raggiunse Houston, la NASA trasferì l'equipaggio e le attrezzature di Apollo all'LRL di 83.000 mq, dove sarebbero rimasti per i successivi 21 giorni. Questa struttura di isolamento ospitava l'equipaggio e tutto il personale di supporto che era venuto a contatto con loro, tra cui due chirurghi equipaggio, un ingegnere di recupero, tecnici di laboratorio medico, cuochi e steward. Nel frattempo, gli impianti di analisi in loco hanno determinato se i campioni lunari fossero infettivi. Come nel caso della MQF, tutti i rifiuti liquidi e biologici sono stati trattati e stoccati chimicamente, mentre tutta l'aria espulsa è stata incenerita prima di essere rilasciata nell'atmosfera.

Secondo una commissione di studio dal centro spaziale LBJ:
La barriera biologica primaria era costituita dal complesso sottovuoto e dai gabinetti biologici di III classe. È stata mantenuta una barriera secondaria nella zona di ricezione dell'equipaggio e nel laboratorio di campionamento, mantenendo le aree a pressione negativa rispetto alla pressione atmosferica esterna all'edificio. All'interno di queste due barriere, è stato eseguito il lavoro post-missione su campioni lunari rinvenuti.
Come facciamo le pulizie oggi

Le procedure e i metodi attuali, dettati dal Trattato "Spazio Esterno" del 1967, sono sviluppati dal Comitato per la Ricerca Spaziale (COSPAR), che fa parte del Consiglio Internazionale delle Scienze delle Nazioni Unite (ICSU). Essi variano a seconda del tipo di missione intrapresa - passaggi radenti planetari, missioni orbitali intorno alla luna, e l'atterraggio su asteroidi di passaggio: tutti sono portatrici di distinte minacce biologiche potenziali. Pertanto, tutte le missioni spaziali proposte sono ora classificate su una scala di cinque categorie in base al loro potenziale catastrofico.

Categoria I

Qualsiasi missione sul Sole, Mercurio o ad altro corpo celeste con possibilità di contaminazione biologica praticamente nulle e per la quale la NASA non abbia alcun interesse a studiare possibili sistemi biologici.

Categoria II

Qualsiasi missione sulla Luna, Venere, Comete, Giove, Plutone, Caronte, Kuiper Belt Objects o altri corpi in cui la NASA voglia eseguire "semplici documentazioni" di sistemi biologici e chimici ma in cui la possibilità di contaminazione rimanga remota.

Categoria III

Qualsiasi missione volante o orbitale con lo scopo specifico di studiare i sistemi chimici o biologici di corpi sospetti di ospitare la vita. Questo include viaggi su Marte, Europa, Titano o Encelado dove può verificarsi la contaminazione in avanti (microbi terrestri che invadono altri pianeti, lune, ecc).

Categoria IV

Qualsiasi missione che comporti l'atterraggio su corpi extraterrestri allo scopo specifico di interagire o di sondare in altro modo i processi chimici e che rappresenti una possibilità significativa - sufficiente per la contaminazione in avanti - di minacciare la sacralità biologica della zona studiata. Ad esempio, l'ultima missione Mars Rover è considerata una Classe IV data la lieve, anche se molto reale, possibilità di introdurre accidentalmente stafilococchi o altri comuni batteri terrestri nel suolo marziano attraverso le sue varie ispezioni. Lo stesso vale per le prossime missioni in Europa, Titano ed Encelado.

Categoria V

Ogni missione che si deposita su un corpo estraneo e successivamente ritorna sulla Terra portando campioni, è automaticamente considerata di Classe V, data la possibilità di contro-contaminazione delle proporzioni del ceppo Andromeda. Questa classe è divisa in due sottocategorie: Senza restrizioni e con restrizioni. Il ritorno illimitato sulla Terra viene impiegato quando il corpo extraterrestre non è considerato un possibile ospite per la vita ed è rigorosamente di Classe III. Le missioni di ritorno sulla Terra sono tuttavia più severe di un checkpoint in Zona Verde. Questa designazione della missione significa che la NASA sarà lieta di lanciare una navicella spaziale da più di un miliardo di dollari verso il sole, invece di lasciarla rientrare in orbita se i protocolli di contenimento sono stati in qualche modo violati. Anche se il contenimento è mantenuto, l'OPR stabilisce che "dopo la missione, è necessario effettuare analisi tempestive dei campioni non sterilizzati restituiti, sotto rigoroso contenimento e utilizzando le tecniche più sensibili". Se si riscontrano segni dell'esistenza di un organismo replicante non terrestre, il campione restituito deve rimanere contenuto, a meno che non sia trattato con un'efficace procedura di sterilizzazione".

Per quanto riguarda le sfide che il Mars Rover deve affrontare, Norine Noonan, presidente del comitato consultivo per la protezione planetaria della NASA, le ha così descritte su Wired:
"Quando riportiamo i campioni sulla Terra, non possiamo fare quello che abbiamo fatto con le rocce lunari. La gente allora semplicemente non trattava i campioni in maniera coerente con la comprensione odierna sulle procedure da eseguire. Dobbiamo pensare a come raccogliere campioni di terra marziana e riportarli in un contenitore che non è mai venuto a contatto con l'atmosfera marziana. Avremo bisogno di una serie di strumenti diagnostici a bordo in modo che il veicolo spaziale può fare test di contaminazione. Poi possiamo decidere se deviare la navicella spaziale da qualche parte o inviarla al sole, a seconda del livello di rischio".
Rischi di contaminazione a breve termine

Mentre la prospettiva di morire per la peste spaziale è un pensiero terrificante per gli esseri umani, abbiamo una probabilità molto maggiore di decimare le specie indigene extraterrestri prima ancora di sapere che esistano. Proprio come gli esploratori europei hanno cancellato le popolazioni native americane con le importazioni di vaiolo, scarlattina e influenza, la nostra navicella spaziale brulica di batteri, pur essendo stata sparata attraverso i vasti vuoti radioattivi dello spazio. Sappiamo questo grazie al veicolo senza equipaggio d'esplorazione lunare Surveyor 3.

Nonostante sia stata costruita in una camera sterile di Classe 100,000, una piccola popolazione di batteri Streptococco viveva a bordo del Surveyor 3. I microbi non solo sopravvivono alla Luna, ma hanno vissuto per tre anni sulla superficie lunare. Studi successivi hanno dimostrato che ad animali multicellulari come i tardigradi non poteva fregar di meno di dover vivere in mancanza di atmosfera. Inoltre, la contaminazione da DNA può durare anche più a lungo dei batteri nell'abbraccio ghiacciato dello spazio. Come poteva impedire la NASA che la sua navicella spaziale senza equipaggio agisse come John Rolfes? Sterilizzazione a profusione.

Fino a quando la NASA non finisce di perfezionare la decontaminazione tramite vapore di perossido di idrogeno, si affida a una combinazione di camere bianche, radiazioni gamma, radiazioni ultraviolette e calore per annientare i microbi terrestri prima di sparare i nostri carichi scientifici nello spazio. Il metodo più efficace è noto come "procedure di sterilizzazione a livello vichingo" in riferimento alle missioni dei vichinghi su Marte. Il Viking Lander è stato costruito in una camera bianca di classe 100.000, il che significa che erano presenti meno di 100.000 particelle di dimensioni pari o superiori a 0,5 micron per metro cubo d'aria. Tutti i componenti del lander sono stati anche cotti a 115 gradi Celsius per oltre 50 ore prima di essere confezionati per il lancio.

Tuttavia, poiché molti componenti moderni non sono in grado di gestire tale temperatura estrema, sono in fase di sviluppo tecniche di vaporizzazione del perossido di idrogeno a basso calore. Si tratta di sottoporre il componente a cicli multipli di vuoto che è stato allagato con gas perossido di idrogeno.

Guardando al futuro, la Classe 100.000 non la taglierà più. In realtà, è appena meglio di una stanza normale. I veicoli spaziali in costruzione sono ora costruiti in camere bianche di classe 100. Questi diffusori spingono l'aria iper-lavata in una direzione attraverso una stanza per ridurre al minimo la contaminazione da particolato. Le stanze stesse sono protette dalle infezioni da barriere atmosferiche. Guardando indietro, un giorno, questi metodi possono sembrare così primitivi come le pratiche utilizzate 45 anni fa sul Hornet.

Sarebbe veramente impressionante incontrare la vita altrove nell'universo. Ma un'occasione del genere non è priva di rischi.