Estes cientistas vivem como astronautas sem sair da Terra

 Em janeiro de 2023, o avião de Tara Sweeney aterrissou na Geleira Thwaites, uma massa de água congelada de 74.000 milhas quadradas na Antártica Ocidental. Ela chegou com uma equipe de pesquisa internacional para estudar a geologia e o tecido de gelo e como o seu derretimento pode contribuir para o aumento do nível do mar. Mas enquanto estava perto do ponto mais ao sul da Terra, Sweeney não parava de pensar na lua. 

“Foi uma sensação muito parecida com a que eu acho que será a de um explorador espacial”, diz Sweeney, ex-oficial da Força Aérea que agora está fazendo doutorado em geologia lunar na Universidade do Texas em El Paso. “Você tem todos esses recursos e é você quem sai para explorar e fazer a ciência. E isso foi realmente espetacular.” 

Essa semelhança é o motivo pelo qual os cientistas espaciais estudam a fisiologia e a psicologia das pessoas que vivem na Antártica e em outros postos avançados remotos: por cerca de 25 anos, as pessoas têm se divertido com o que poderia ser a existência em outro mundo ou a caminho dele. Os exploradores polares são, de certa forma, análogos aos astronautas que aterrissam em planetas alienígenas. E, embora Sweeney não estivesse tecnicamente em uma missão de “astronauta análogo” — seu objetivo principal era a exploração geológica da Terra —, seus dias foram muito parecidos com os de um explorador espacial. 

Durante 16 dias, Sweeney e seus colegas viveram em barracas no gelo, passando metade do tempo presos dentro delas enquanto as tempestades sopravam neve contra as tendas. Quando o tempo permitia, Sweeney andava de snowmobile, uma espécie de moto para neve, para ir e voltar dos locais dos sismômetros, uma vez sendo pega em uma tempestade de neve que, segundo ela, parecia estar dentro de uma bola de pingue-pongue. 

Na geleira, Sweeney estava sempre com frio, às vezes entediada, muitas vezes frustrada. Mas ela também estava viva, entusiasmada. E sentia uma forma de foco que não tinha em seu continente natal. “Eu tinha três objetivos: ser uma boa colega de tripulação, fazer uma boa ciência e permanecer viva”, diz ela. “Isso era tudo o que eu tinha que fazer.” 

Nada disso foi fácil, é claro. Mas pode ter sido mais fácil do que aterrissar de volta na terra de El Paso. “Minha missão terminou e acabou”, diz ela. “E como vou processar todas essas coisas que estou sentindo?” 

Depois, em maio, ela participou da Conferência de Astronautas Analógicos de 2023, uma reunião de pessoas que simulam viagens espaciais de longo prazo a partir da relativa segurança e conforto da Terra. Sweeney ficou sabendo do evento quando visitou uma instalação analógica no país da Jordânia. Lá, ela conheceu um dos fundadores da conferência, Jas Purewal, que a convidou para o encontro. 

A reunião foi realizada, apropriadamente, na Biosfera 2, um habitat autônomo com painéis de vidro no deserto do Arizona que se assemelha a uma visão de ficção científica dos anos 80 de um assentamento espacial — uma das primeiras instalações construídas, em parte, para entender se os seres humanos poderiam criar um ambiente habitável em um planeta hostil. 

Uma palestrante da conferência passou oito meses trancada dentro de um habitat espacial simulado em Moscou, na Rússia, e falou sobre como o período pós-missão foi difícil para ela. O ônus psicológico da reintegração tornou-se um tema de conversa durante toda a reunião. Sweeney, ao que parece, não estava sozinha. 

Em todo o mundo, cerca de 20 instalações espaciais análogas hospedam pessoas que se voluntariam para participar de estudos, isolando-se por semanas ou meses em estações polares, postos avançados no deserto ou até mesmo em habitats fechados dentro de centros da NASA. Esses locais têm o objetivo de imitar como as pessoas se comportariam em Marte ou na Lua, ou em estações orbitais de longo prazo. Segundo os cientistas, esse tipo de pesquisa pode ajudar a testar ferramentas médicas e de software, aprimorar a agricultura em ambientes fechados e lidar com as dificuldades que os astronautas análogos enfrentam, inclusive, como as de Sweeney, aquelas que surgem quando suas “missões” terminam. 

Ultimamente, uma comunidade de pesquisadores começou a tornar o campo mais formalizado: estabelecendo padrões para que os resultados sejam comparáveis; reunindo artigos de pesquisa em um único banco de dados para que os pesquisadores possam se basear em trabalhos anteriores; e reunindo cientistas, participantes e diretores de instalações para compartilhar resultados e percepções. 

Com essa coesão, uma área de pesquisa que antes era tranquila está melhorando sua reputação e procurando ganhar mais credibilidade junto às agências espaciais. “Acho que os análogos são subestimados”, diz Jenni Hesterman, oficial aposentado da Força Aérea que está ajudando a liderar essa formalização. “Muitas pessoas acham que é apenas um campo espacial.” 

As instalações para astronautas analógicos surgiram como uma forma de testar missões espaciais sem o custo de ir ao espaço. Os cientistas, por exemplo, querem ter certeza de que as ferramentas funcionam corretamente e, assim, os astronautas analógicos testarão equipamentos que vão desde trajes espaciais até equipamentos médicos para ambientes extremos. 

Os pesquisadores também estão interessados em saber como os astronautas se comportam em isolamento e, por isso, às vezes rastreiam características como alterações no microbioma, níveis de estresse e respostas imunológicas coletando amostras de saliva, pele, sangue, urina e matéria fecal. As missões análogas “podem nos dar uma ideia de como uma pessoa reagiria ou que tipo de equipe – que tipo de mistura de pessoas – pode reagir a alguns desafios”, diz Francesco Pagnini, professor de psicologia da Universidade Católica do Sagrado Coração, na Itália, que pesquisou o comportamento e o desempenho humano em colaboração com as agências espaciais europeias e italianas. 

Algumas instalações são administradas por agências espaciais, como a Pesquisa de Exploração Humana Analógica, ou HERA, localizado dentro do Johnson Space Center da NASA, em Houston. O centro também abriga um habitat impresso em 3D chamado de Analógico de Exploração da Saúde e do Desempenho da Tripulação, ou CHAPEA, onde as tripulações vão simular uma missão de um ano em Marte. A estrutura se parece com o que aconteceria se uma inteligência artificial criasse um espaço cósmico usando a IKEA como material de origem. 

“Minha missão terminou e acabou”, diz Sweeney. “E como faço para processar todas essas coisas que estou sentindo?” 

A maioria dos pontos analógicos, no entanto, é administrada por organizações privadas e recebe propostas de pesquisa de agências espaciais, pesquisadores universitários e, às vezes, de pessoas com projetos escolhidos através de um processo de inscrição.  

Esse trabalho vem sendo realizado há décadas. A primeira missão analógica oficial da NASA foi realizada em 1997, no Vale da Morte, quando quatro pessoas passaram uma semana fingindo ser geólogos marcianos. Em 2000, a Mars Society, uma organização sem fins lucrativos de defesa e pesquisa de exploração espacial, construiu a Flashline Mars Arctic Research Station em Nunavut, Canadá, e logo depois construiu a Mars Desert Research Station em Utah (ambas as instalações também foram usadas por pesquisadores da NASA). Mas a prática já existia muito antes desses projetos, mesmo que a terminologia e as instalações permanentes não o fossem: na era Apollo, os astronautas costumavam testar seus rovers e caminhadas espaciais, além de técnicas científicas, no Arizona e no Havaí. 

Muitas instalações, de acordo com Ronita Cromwell, ex-cientista líder do Projeto Flight Analogs da NASA, estão localizadas em dois tipos de lugares: ambientes extremos ou controlados. Os primeiros incluem estações de pesquisa na Antártica ou no Ártico, que tendem a ser usadas para estudar tópicos como padrões de sono e dinâmica de equipe. Os últimos – habitats selados e simulados – são úteis principalmente para pesquisas de comportamento humano, como aprender como a capacidade cognitiva muda no decorrer de uma missão, ou para testar equipamentos, como softwares que ajudam os astronautas a tomar decisões sem se comunicar com o controle da missão. Essa independência se torna necessária à medida que as tripulações se afastam da Terra, pois os atrasos na comunicação aumentam com a distância. 

Durante seu tempo nas simulações de missão da NASA, Cromwell percebeu o valor do trabalho. “O que me entusiasmou foi o fato de podermos criar situações de voos espaciais no solo, para estudar as mudanças do corpo humano em voos espaciais”, diz Cromwell, “sejam elas mudanças psicológicas, cognitivas ou fisiológicas.” 

Pesquisadores de psiquiatria da Universidade da Pensilvânia, por exemplo, descobriram recentemente que os membros de uma equipe na HERA tiveram um desempenho melhor em tarefas cognitivas — como clicar em quadrados que aparecem aleatoriamente em uma tela e memorizar objetos tridimensionais — à medida que a missão prosseguia. Outro estudo recente da HERA, conduzido por cientistas da Northwestern e da DePaul, constatou que, com o tempo, as equipes melhoraram na execução de tarefas físicas em conjunto, mas pioraram quando tentaram trabalhar juntas de forma criativa e intelectual em tarefas como o brainstorming do maior número possível de usos para um determinado objeto. Essas mudanças cerebrais e comportamentais podem ensinar aos cientistas sobre equipes unidas em outras situações remotas, tediosas e estressantes. “Acho que a psicologia espacial também pode falar muito sobre a vida cotidiana”, diz Pagnini. 

No aspecto físico, uma equipe internacional que incluía um cientista da NASA usou recentemente a Estação de Pesquisa do Deserto de Marte para testar se astronautas análogos poderiam aprender rapidamente a consertar ossos quebrados usando um dispositivo que poderia funcionar em Marte – ou em um local terrestre longe de instalações médicas. As investigações sobre vida autônoma e sustentável revelam como a existência com poucos recursos poderia funcionar também na Terra. Por exemplo, outra tripulação, liderada por pesquisadores médicos da Griffith University, realizou um experimento de extração de água de minerais em caso de emergência. 

Embora a pesquisa científica que de fato ocorre no espaço geralmente receba os holofotes, o teste de solo de todos os sistemas, inclusive os humanos, é necessário, embora nem sempre glamouroso ou elogiado publicamente. “Eu me senti como se estivesse encarregada de um segredo profundo e obscuro”, diz Cromwell, brincando, sobre seu trabalho no programa analógico da NASA. 

De fato, mesmo as pessoas que trabalham em campos adjacentes às vezes nunca ouviram falar do campo. Purewal, um astrofísico, só tomou conhecimento da pesquisa espacial analógica em 2020. No entanto, com as restrições impostas pela covid-19, a maioria das instalações havia interrompido novas missões. “Se eu não puder ir a um análogo, talvez eu possa trazer o análogo até mim”, pensou Purewal. 

Em meio aos galhos de salgueiro e às sebes bem cuidadas do quintal de seus pais em Warwick, Inglaterra, ela construiu uma cúpula geodésica com cabos de vassoura e materiais semelhantes a tendas. Purewal ficou isolada lá dentro por uma semana, saindo apenas para usar o banheiro – e só então usando um traje espacial simulado. Ela se comunicava com aqueles que estavam fora de sua cúpula com um atraso sintetizado de 20 minutos e comia alimentos liofilizados, que ela passou a odiar, e proteínas de insetos de larvas de farinha e gafanhotos, dos quais ela passou a gostar mais do que esperava. 

Embora Purewal admita que seu análogo pessoal era de “baixa fidelidade”, ele ofereceu um teste para uma pesquisa mais rigorosa. Em 2021, Purewal, juntamente com o astronauta civil da SpaceX, Sian Proctor, cofundou a Conferência de Astronautas Analógicos da qual Sweeney participou, juntamente com uma comunidade on-line associada de mais de 1.000 pessoas. Ela também participou de uma missão analógica no quintal de outra pessoa — uma missão cercada pelo Utah State Trust Lands — em novembro de 2022. Seu empreendimento foi patrocinado pela Mars Society e envolveu pesquisas sobre saúde mental, ferramentas de pesquisa geológica e suprimentos sustentáveis de alimentos, que seriam necessários se eles fossem a Marte. 

Mas eles não estavam indo para Marte; estavam indo para Utah. A cerca de cinco minutos da pequena cidade de Hanksville — onde fica a “Hollow Mountain”, uma loja de conveniência de um posto de gasolina escavado em uma formação rochosa — fica o desvio para a Mars Desert Research Station. Operada pela Mars Society, a instalação fica a 4,5 km em uma trilha de terra chamada N Cow Dung Road. A paisagem parece de outro mundo: formações rochosas em forma de cogumelo; solo arenoso e granular; e colinas erodidas de rocha vermelha. 

A estação fica em um local plano cercado por essas colinas, com um espaço de vida cilíndrico de dois andares de altura, mas com apenas 26 pés de diâmetro. O habitat se conecta por meio de “túneis” acima do solo a uma estufa e a uma cúpula geodésica que se assemelha à criação inicial de Purewal no quintal, e abriga um centro de controle e um laboratório. 

Em novembro de 2022, Purewal levou uma equipe para lá por duas semanas, com Hesterman como comandante. No habitat, um estudante de astrobiologia tentou cultivar cogumelos comestíveis com os resíduos alimentares da tripulação. Outro membro da equipe queria ver se era possível fazer iogurte com leite em pó e bactérias. Purewal, por sua vez, estava fazendo experiências com um robô companheiro de IA chamado PARO. Com o formato de um bebê foca harpa, o PARO é normalmente usado para aliviar o estresse em situações médicas. Os membros da tripulação interagiram com o PARO e usaram cintas de biomonitoramento que mediam coisas como a frequência cardíaca enquanto faziam isso. 

Após o término da missão, eles conversaram com outras pessoas e ouviram falar de problemas como extintores de incêndio vencidos ou a falta de treinamento de segurança para os participantes que usariam tecnologias especializadas e sistemas de suporte à vida. Eles consultaram Emily Apollonio, uma ex-investigadora de acidentes aéreos. Em 2022, ela viajou para o Havaí para morar no HI-SEAS, uma estação analógica de 1.200 pés quadrados localizada a 8.200 pés acima do nível do mar no vulcão Mauna Loa. Apollonio achava que a HI-SEAS tinha problemas que poderiam ser evitados. Por exemplo, o banheiro tinha apenas um vaso sanitário de compostagem, no qual a tripulação da missão não podia fazer xixi, e um mictório, que as mulheres também tinham de usar. 

Com uma versão preliminar lançada em junho deste ano, eles esperam melhorar as condições para os participantes, garantindo, por exemplo, que as instalações cumpram os códigos de construção e ofereçam suporte médico adequado. Eles também querem incentivar os participantes análogos a seguir as práticas recomendadas de pesquisa para garantir resultados rigorosos. Os padrões sugerem, por exemplo, que cada missão tenha seu plano de pesquisa pré-validado pelo pesquisador principal e pelo diretor do habitat, um cronograma para a conclusão da pesquisa e uma aprovação do Conselho de Revisão Institucional para experimentos com seres humanos. Embora os projetos com financiamento federal ou institucional passem por essas etapas de qualquer forma, a formalidade não é uniforme em todos os setores. 

Embora alguns análogos já tenham protocolos rigorosos para proteger os participantes, os problemas de segurança e as lacunas de inclusão que ela ouviu dos colegas ajudaram a inspirar Apollonio a abrir uma empresa de treinamento e consultoria chamada Interstellar Performance Labs para ajudar a preparar os aspirantes a astronautas análogos antes de suas missões. Ela também começou a trabalhar com Purewal, Hesterman e outros em um documento chamado “International Guidelines and Standards for Space Analogs”. 

Os padrões também detalham a criação de um banco de dados de pesquisa, reunindo todos os registros (revisados ou não) de projetos analógicos em um só lugar. Dessa forma, as pessoas não estarão duplicando esforços — como aconteceu com o produtor de cogumelos — a menos que queiram testar a replicabilidade dos resultados. Elas também podem vincular melhor seus estudos às necessidades estabelecidas pelas agências espaciais para serem mais diretamente úteis e relevantes para o mundo real. 

“Eu não sabia para onde olhar, não sabia para onde ir”, diz Apollonio. “Eu não conseguia ouvir meus pensamentos.” 

Como parte desse esforço de centralização, Purewal, Apollonio, Hesterman e seus colegas também estão montando o que eles chamam de Maior Analógico do Mundo: uma missão simultânea de um mês envolvendo pelo menos 10 bases isoladas em todo o mundo, que juntas simularão uma presença futura grande e cooperativa no espaço. 

Até o momento, porém, as tentativas de dar coesão e coerência à comunidade ainda não abordaram totalmente o aspecto da vida analógica que causa problemas a muitos participantes: o fim da missão. “Estar em uma missão analógica foi menos difícil do que sair de uma missão analógica”, diz Apollonio, sobre sua própria experiência. 

Pouco depois de sair do HI-SEAS, ela andou pelas ruas de Waikiki com o marido. As luzes, o barulho – tudo era demais. “Eu não sabia para onde olhar, não sabia para onde ir”, diz ela. “Não conseguia ouvir meus pensamentos.” Depois que escolheram um restaurante para jantar e o garçom lhe entregou o cardápio, ela congelou. “Tenho que escolher minha própria comida”, ela percebeu. A sensação foi avassaladora e não diminuiu. 

Enquanto isso, poucas pessoas entendiam a experiência, diz Hesterman. “Você chega em casa e fica todo animado, tipo, quer contar para todo mundo”, continua ela. “Você conta para todo mundo uma vez, mas depois não conta mais. Voltamos a pagar as contas, a cortar a grama e assim por diante. Você ainda quer falar sobre isso.” 

Purewal sentia falta da equipe e do senso de propósito compartilhado, e começou a buscar isso fora da simulação. “Preciso encontrar esse mesmo sentimento em minha vida cotidiana”, diz ela. “Todos nós precisamos de nossa equipe.” 

As pesquisas sobre a experiência pós-missão são escassas, diz Pagnini. Em março de 2023, ele foi coautor de um artigo de revisão, encomendado pela Agência Espacial Europeia, cujo objetivo era apresentar o estado da pesquisa sobre comportamento humano e desempenho no espaço, incluindo lacunas na ciência. O estudo de como os astronautas reagem e lidam “pós-missão”, segundo sua pesquisa, tem sido particularmente negligenciado. O mesmo se aplica ao retorno do espaço analógico. 

Pagnini diz que a pesquisa não é relevante apenas para astronautas análogos ou reais. A vida no espaço tem semelhanças com a vida na Terra – inclusive em suas dificuldades. O confinamento altamente restritivo e prolongado da Itália por causa da covid-19, por exemplo, assemelhava-se a sair em uma missão. “Quando saímos da fase de lockdown, entrar em contato com outras pessoas foi meio estranho”, diz ele. Grande parte da vida normal na Terra era estranha. 

A estranheza também caracteriza outras experiências, como os destacamentos militares e o subsequente retorno à vida doméstica. “A expectativa é que as famílias vivam felizes para sempre” quando se reúnem, diz Leanne Knobloch, professora de comunicação da Universidade de Illinois, que realizou um grande estudo de reintegração com casais de militares. “É por isso que a reintegração às vezes é negligenciada, mas cada vez mais pesquisadores estão começando a reconhecer que é um período desafiador e que não é o final de livro de histórias que as pessoas fazem parecer.” 

O trabalho de Knobloch inclui sugestões para facilitar a transição, como preparar as pessoas para os problemas que provavelmente terão. “Se você estiver preparado e esperar que possa ter alguns desses problemas, não será tão estressante”, diz ela. “Porque você reconhecerá que eles são normais.” 

O Interstellar Performance Labs de Apollonio, por exemplo, já está planejando incluir educação sobre “cuidados posteriores”, instruindo as pessoas sobre o que ela chama de “efeito de desorbitação” do retorno à vida normal. 

Quando finalmente chegou o dia de Sweeney deixar a geleira Thwaites, a aeronave pareceu se materializar no céu, como se o posto avançado remoto tivesse se transformado em um aeroporto movimentado. Ao sair, ela olhou para o acampamento onde metade de sua equipe permanecia. “Dava para ver como nossa pequena pegada era pequena”, diz ela. Um pontinho no meio de um espaço branco sem fim. 

Desde que desembarcou na América do Norte, Sweeney tem aproveitado o tempo com sua família. Mas a adaptação não tem sido fácil. “A cada dia que passava após o retorno, eu começava a me sentir puxada em diferentes direções”, diz ela. Com vários projetos em andamento – dar mentoria, fazer palestras, realizar sua pesquisa de doutorado – ela sentiu seu senso de identidade se fragmentar. Na Antártica, ela era um todo suave e singular. 

Mas na Analog Astronaut Conference, em maio, ao ouvir sobre as dificuldades de reajuste semelhantes de outras pessoas, Sweeney teve uma sensação de normalidade. Ter uma comunidade de apoio pode ajudar nas dificuldades pós-missão. Pesquisas adicionais — auxiliadas pelo novo banco de dados e medidas de padronização — poderiam ajudar a descobrir as melhores estratégias de enfrentamento, juntamente com as chaves para uma dinâmica de tripulação bem-sucedida, criadores e atenuadores de estresse e ferramentas e projetos que facilitam os aspectos práticos de uma missão. Talvez alguém dê uma olhada no banco de dados, veja essa lacuna científica e tente preenchê-la. 

Essa pesquisa pode ter ressonância com Sweeney e outras pessoas que estão tendo problemas para se reajustar à vida cotidiana. “Temos que voltar ao trabalho, temos que ver nossas famílias, queremos retomar os projetos que estávamos fazendo antes”, diz ela. “Mas também precisamos abrir espaço para a magnitude da experiência que acabamos de ter. E ser capaz de descomprimir disso.”