“El hermano olvidado de la exploración espacial”: las ambiciosas misiones que buscarán vida en Venus

Con múltiples rovers en su superficie y una misión preparada para devolver muestras a la Tierra, Marte ha dominado la búsqueda de vida en el Sistema Solar durante décadas. Pero Venus tiene algo de atención renovada en camino.

En un nuevo informe publicado el viernes, un equipo dirigido por investigadores del MIT expone el plan científico y la justificación de un conjunto de misiones rudimentarias y financiadas con fondos privados que buscarán signos de vida en la atmósfera ultraácida del segundo planeta desde el Sol.

“Esperamos que este sea el comienzo de un nuevo paradigma en el que se vaya más barato, con más frecuencia y de una manera más centrada”, dice Sara Seager, profesora de Ciencias Planetarias de 1941 en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT (EAPS ) e investigador principal de Venus Life Finder, una de las futuras misiones planeadas al planeta. “Esta es una forma más nueva, ágil y rápida de hacer ciencia espacial. Es muy MIT“.

La primera de las misiones se lanzará en 2023, administrada y financiada por Rocket Lab, con sede en California. Cohete de electrones de la compañía enviará una sonda de 50 libras a bordo de su nave espacial de fotones para los cinco meses que tomará el recorrido hasta Venus, todo por un descremada de tres minutos a través de las nubes de Venus.

Utilizando un instrumento láser especialmente diseñado para la misión, la sonda tendrá como objetivo detectar signos de que se está produciendo una química compleja dentro de las gotas que encuentra en su breve descenso a la neblina. La fluorescencia o las impurezas detectadas en las gotas podrían indicar que algo más interesante que el ácido sulfúrico podría estar flotando allí arriba, y agregar munición a la idea de que partes de la atmósfera de Venus podrían ser habitables.

“La gente ha estado hablando de misiones a Venus durante mucho tiempo”, dice Seager. “Pero hemos creado un nuevo conjunto de instrumentos miniaturizados y enfocados para hacer el trabajo en particular”.

Seager, que también tiene nombramientos conjuntos en los departamentos de Física y de Aeronáutica y Astronáutica, dice que, en comparación con Marte, Venus es el “hermano olvidado” de la astrobiología. Las últimas sondas que entraron en la atmósfera de Venus se lanzaron en la década de 1980 y estaban limitadas por la instrumentación disponible en ese momento. Y aunque la Nasa y la Agencia Espacial Europea (ESA) tienen planeadas misiones a Venus para finales de la década, ninguna buscará señales de vida.

“Hay estos misterios persistentes en Venus que realmente no podemos resolver a menos que regresemos allí directamente”, dice Seager. “Anomalías químicas persistentes que dejan espacio para la posibilidad de vida”.

Estas anomalías incluyen niveles significativos de oxígeno; proporciones inexplicables de dióxido de azufre, oxígeno y agua; y la presencia de partículas de nubes de composición desconocida. De manera más controvertida, Seager formó parte de un equipo que informó el año pasado sobre la detección de gas fosfina en la atmósfera de Venus, que en la Tierra se produce solo mediante procesos biológicos e industriales.

Desde entonces, otros astrofísicos han desafiado la detección de fosfina, pero Seager dice que el hallazgo ha dado un impulso positivo a las misiones de Venus. “Toda la controversia sobre la fosfina hizo que la gente se interesara más por Venus. Permitió que la gente se tomara a Venus más en serio “, dice.

Fosfina o no, las misiones planificadas se centrarán en la atmósfera de Venus porque es el entorno con más probabilidades de ser habitable en el planeta. Si bien un efecto invernadero desbocado dejó la superficie de Venus como un infierno sin agua lo suficientemente caliente como para derretir el plomo, las nubes en lo alto de la atmósfera retienen temperaturas adecuadas para la vida tal como la conocemos.

“Si hay vida en Venus, es una especie de vida de tipo microbiano, y es casi seguro que reside dentro de las partículas de las nubes”, dice Seager.

Sin embargo, las nubes de Venus, aunque relativamente templadas, plantean otros desafíos para la habitabilidad. Por un lado, están compuestos principalmente de ácido sulfúrico concentrado miles de millones de veces más ácido que cualquier hábitat de la Tierra. La atmósfera fuera de las nubes también es extremadamente seca, de 50 a 100 veces más seca que el desierto de Atacama en Chile.

Para evaluar la habitabilidad potencial de estas nubes ácidas y resecas, el equipo del informe revisó la literatura y realizó una serie de experimentos. “Nos propusimos hacer algo de ciencia nueva para informar la misión”, dice Seager.

El equipo internacional detrás del informe incluyó a investigadores de Georgia Tech, Purdue University, Caltech y Planetary Science Institute, y fue financiado por Breakthrough Initiatives. Además de Seager, quien dirigió el equipo, el afiliado de investigación EAPS del MIT, Janusz Petkowski, se desempeñó como investigador principal adjunto.

A partir de resultados experimentales, el informe especula que la vida podría persistir dentro de las gotas de ácido sulfúrico de varias formas. Podría residir dentro de vesículas de lípidos resistentes a los ácidos, o podría neutralizar el ácido sulfúrico produciendo amoníaco, que puede reducir el pH del ácido sulfúrico a un nivel tolerado por los microbios amantes del ácido en la Tierra. O, en teoría, la vida en las nubes de Venus podría depender de una bioquímica capaz de tolerar el ácido sulfúrico, distinta de cualquier cosa en la Tierra.

Con respecto a la sequedad, el informe señala que si bien la atmósfera en promedio puede ser demasiado árida para la vida, pueden existir regiones habitables con humedad relativamente alta.

Basándose en su investigación, el equipo también seleccionó la carga útil científica para la misión, que estaba restringida a solo 1 kilogramo. Seager dice que se decidieron por un instrumento llamado nefelómetro autofluorescente porque podía hacer el trabajo y era pequeño, barato y podía construirse lo suficientemente rápido para la línea de tiempo comprimida de la misión.

El instrumento está siendo construido actualmente por una empresa con sede en Nuevo México llamada Cloud Measurement Solutions y una empresa con sede en Colorado llamada Droplet Measurement Technologies. El instrumento está parcialmente financiado por antiguos alumnos del MIT.

Una vez que la sonda está en la atmósfera de Venus, el instrumento hará brillar un láser a través de una ventana sobre las partículas de las nubes, haciendo que las moléculas complejas dentro de ellas se enciendan o emitan fluorescencia. Muchas moléculas orgánicas, como el aminoácido triptófano, tienen propiedades fluorescentes.

“Si vemos fluorescencia, sabemos que hay algo interesante en las partículas de la nube”, dice Seager. “No podemos garantizar qué molécula orgánica es, ni siquiera estar seguros de que sea una molécula orgánica. Pero te dirá que está sucediendo algo increíblemente interesante “.

El instrumento también medirá el patrón de luz reflejada desde las gotas para determinar su forma. Las gotas de ácido sulfúrico puro serían esféricas. Cualquier otra cosa sugeriría que están sucediendo más cosas de las que detecta el nefelómetro autofluorescente.

Pero sea lo que sea lo que encuentre la misión 2023, la próxima misión en la suite ya está planificada para 2026. Esa sonda involucraría una carga útil mayor, con un globo que podría pasar más tiempo en las nubes de Venus y realizar experimentos más extensos. Los resultados de esa misión podrían preparar el escenario para la culminación del concepto de Venus Life Finder Missions: devolver una muestra de la atmósfera de Venus a la Tierra.

“Creemos que es disruptivo”, dice Seager. “Y ese es el estilo del MIT. Operamos en esa línea entre lo convencional y lo loco “.