Enero 20, 2004: Los humanos necesitan gravedad. Sin ella -- los astronautas lo han demostrado repetidamente -- nuestros cuerpos cambian de forma extraña. Los músculos pierden masa y los huesos pierden densidad. Incluso la habilidad para mantener el equilibrio se deteriora. De la larga experiencia en el Transbordador Espacial y varias estaciones espaciales, tenemos algún conocimiento de cómo los mamíferos, especialmente las personas, responden a la gravedad cero. Tenemos aún más experiencia con la gravedad uno de la Tierra. Pero todavía seguimos sin saber qué pasa entre estos dos niveles.

¿Qué les pasaría, por ejemplo, a los humanos en Marte donde la gravedad en la superficie es de 0,38-g? ¿Es suficiente para mantener a los exploradores humanos adecuadamente activos? Y, más importante aún, ¿qué facilidad tendrían para readaptarse a g 1, una vez regresaran a la Tierra?

Un equipo de científicos y estudiantes del Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT), de la Universidad de Washington, y de la Universidad de Queensland, en Australia, planean explorar estos interrogantes. Piensan hacerlo poniendo ratones en órbita.

Derecha: Un candidato a ratón-astronauta posa encima de una maqueta de un panel Solar. Crédito: MarsGravity.org

"Lo que intentamos hacer", explica Paul Wooster, del Instituto Tecnológico de Massachussetts (MIT), y director del programa de proyecto Biosatélite de Gravedad Marciana (Mars Gravity Biosatellite), "es desarrollar una nave espacial que girará para crear gravedad artificial". El satélite girará a razón de aproximadamente 34 veces cada minuto, lo que generará 0.38 g. -- la misma gravedad que en Marte.

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El equipo espera lanzar el Biosatélite en el 2006. Los ratones estarán expuestos a la gravedad tipo marciano aproximadamente durante cinco semanas. Entonces, dice Wooster, volverán a la Tierra vivos y en buen estado. Los ratones descenderán en paracaídas y aterrizarán cerca de Woomera, Australia, dentro de una pequeña cápsula semejante a las antiguas cápsulas Apolo.

El proyecto Biosatélite es la primera investigación enmarcada dentro de este nivel de gravedad, dice Wooster. Financiada en parte por la NASA, el proyecto también es único "debido a la alta participación de estudiantes en todos los aspectos del trabajo, incluyendo el planteamiento científico, el diseño de la nave, la recolección de fondos, y en general coordinando las actividades", añade.

La investigación se centrará en la pérdida de masa ósea, cambios en la estructura de los huesos, en la atrofia muscular y en cambios en el oído interno, que afectan el equilibrio. "Lo más importante que intentamos hacer", dice Wooster, "es determinar punto por punto las diferencias entre gravedad cero y gravedad uno".

Mientras estén en órbita alrededor de la Tierra, los ratones, cada uno en su pequeño hábitat, serán observados cuidadosamente. Cada hábitat tendrá una cámara mediante la cual los investigadores podrán vigilar la actividad del ratón. Cada uno tendrá su propia fuente de agua, (accionada por una bomba), de modo que el consumo de agua de cada ratón pueda ser medido.

Las deposiciones de cada ratón serán recogidas en un compartimento bajo su hábitat; el compartimento contendrá un sistema de análisis de orina que servirá para detectar los biomarcadores que indican pérdida ósea.

Izquierda: Una interpretación artística del Biosatélite de Gravedad Marciana en órbita terrestre. Crédito: MarsGravity.org.

Cada hábitat estará también equipado con un sensor de masa corporal, que tomará lecturas frecuentes. Esto permitirá a los investigadores determinar cómo cambia el peso de los ratones a lo largo de las cinco semanas.

Para mantenerlos ocupados, cada ratón tendrá también sus propios juguetes. "Podemos darles un bloque de madera para que lo roan", dice Wooster. Eso los mantendrá contentos, y también evitará que mastiquen el hábitat. Pueden también tener un pequeño tubo para correr por él.

No habrá, sin embargo, ruedas para correr, dice Wooster, porque la NASA ha descubierto que el ejercicio puede contrarrestar algunos de los efectos de la baja gravedad en los astronautas. Un ratón con una rueda en su caja puede fácilmente correr varias millas en un día. "No queremos dar a los ratones medidas contra los efectos del ejercicio".

Los estudiantes utilizarán solo ratones hembras, dice Wooster. Esto es, en parte, porque las hembras comen ligeramente menos que los machos, reduciendo el peso que debe salir de la tierra. Pero más importante, algunos estudios sugieren que las hembras son afectadas en mayor medida por la baja gravedad, que los machos.

En realidad estos estudios no se han llevado a cabo en gravedad parcial. En lugar de ello, fueron realizados mediante la suspensión de las patas traseras de los animales, por lo que los ratones sólo podían sentir parte de su peso en el suelo. La simulación de la gravedad marciana dentro del Biosatélite será mucho más realista.

Derecha: Gran parte del diseño del Biosatélite de Gravedad Marciana está aún en la mesa de dibujo. Se muestra aquí un corte del diagrama del hábitat de un ratón en la nave. Crédito: MarsGravity.org

A través de las tres universidades en el proyecto, más de 250 estudiantes han participado en el programa del Biosatélite. El proyecto está dirigido y coordinado por MIT, que también se encarga de los hábitat de los animales y de los sistemas de mantenimiento de vida. La Universidad de Washington se encarga de proveer energía eléctrica, propulsión, control de altitud, control térmico y todas las comunicaciones a tierra. La Universidad de Queensland estará a cargo de la entrada, descenso y sistemas de aterrizaje, incluyendo las corazas térmicas y paracaídas.

"Creo que una de las mayores contribuciones del Biosatélite", dice Wooster, "es el beneficio educativo para los estudiantes". Mucha gente, dice, se ha inspirado en este proyecto, y ha aprendido de él. "Vamos además, a conseguir información que nunca nadie ha tenido antes, valiosos datos que no han estado disponibles para el planeamiento de misiones humanas a Marte".

¿Cómo responderán los humanos a la gravedad de Marte?

Con el aterrizaje exitoso del vehículo explorador Spirit de la NASA, la respuesta a esta pregunta estará más y más cercana.