Radici naziste alle origini della scienza moderna: le giare di Marte
Il dottore della Germania nazista e la ricerca della vita su Marte
Gli astrobiologi hanno usato i vasetti di Marte per decenni. Molti non sapevano del controverso scienziato dell'Aeronautica Militare che li ha avviati.
Un esperimento in un cosiddetto "Mars Jar", una camera pressurizzata per simulare l'ambiente di Marte, contenente il terreno analogico di Marte con il batterio E. coli mescolato, presso la University of Florida.Credit...Andrew Schuerger, University of Florida
di Sarah Scoles
Quando Penelope Boston era una studentessa della University of Colorado negli anni '80, voleva creare un Marte in miniatura e vedere come se la cavavano alcuni esseri viventi.
Senza alcuno scopo di lucro, ha raccolto parti dai laboratori del campus e ha creato una versione di base di quello che gli scienziati a volte chiamano Mars Jar: un contenitore sigillato il cui interno assomiglia al pianeta rosso, usato per testare la sopravvivenza degli esseri biologici. Il dottor Boston aveva letto dell'uso che Carl Sagan faceva dei barattoli di Marte e aveva supposto, come molti altri, che li avesse inventati lui.
Nel suo vaso, il dottor Boston aveva messo microbi e ravanelli, pompato la pressione e reso marziana la miscela di aria, modellando un finto quarto pianeta dal sole popolato da organismi e vegetali che si contorcevano.
"È molto simile al giardinaggio", scherzava.
Marte è stato a lungo un deposito di tali immagini extraterrestri. Mentre le missioni robotiche su Marte indagano sulla composizione del suolo, perforano le rocce e sbirciano nell'atmosfera, il fondamento sotto queste domande di ricerca è biologico: il pianeta era o è abitabile? C'era - potrebbe esserci ora - vita? Come le missioni passate, tre nuove missioni lanciate quest'estate - Perseveranza della NASA, Speranza degli Emirati Arabi Uniti e Tianwen-1 della Cina - cercheranno tali briciole di pane biologico, una linea di lavoro informata dai barattoli di Marte della Terra.
La dott.ssa Boston è passata a simulazioni molto più sofisticate nel suo lavoro, ed è stata persino direttrice dell'Astrobiology Institute della NASA. Ma solo recentemente ha scoperto la vera origine dei contenitori che erano così importanti per il suo lavoro - radici che secondo alcuni ricercatori influenzano il presente dell'astrobiologia e la sua crescita futura.
Nel 2018, una giovane studiosa, Jordan Bimm, ha visitato il suo ufficio alla NASA. Stava lavorando su una storia dei vasi di Marte e voleva mostrarle un filmato di un minuto del 1958. Dopo aver fatto partire il film, il dottor Boston vide uno scienziato dell'Aeronautica Militare di metà secolo, vestito con un canonico camice bianco da laboratorio, agganciare tubi flessibili in un contenitore di vetro, armeggiare con le mangiatoie, torcere manopole.
"MARS JARS", diceva il ciak del film.
Un uomo di nome Dr. Hubertus Strughold, professore di medicina spaziale alla Scuola di Medicina dell'Aviazione dell'Aeronautica Militare, ha supervisionato gli esperimenti del minifilm. E li aveva fatti anni prima che Sagan rendesse popolari i barattoli, in stampa e nella serie "Cosmos" in televisione. Questa tecnica di astrobiologia non è iniziata con gli scienziati accademici, ha capito il dottor Boston: E' cominciata con gli aviatori.
"È stato edificante", disse. "I militari lo fecero per primi".
Penelope Boston, a destra, con i suoi vasi di Marte nel 1980.Credit...Steve Welch
Quell'origine difensiva influisce ancora oggi sulla ricerca su Marte, una delle tante questioni sociali che sempre più ricercatori che lavorano in astrobiologia sono alle prese con l'astrobiologia. Così come l'energia nucleare ha dovuto fare i conti con le sue origini nell'armamento, e come la medicina ha dovuto affrontare il fatto di aver tratto beneficio dalle ferite di guerra, alcuni studiosi dicono che ricordare la mentalità militare nei primi anni di ricerca in astrobiologia potrebbe aiutare a informare, e forse a modificare, il suo futuro.
Il passato dimenticato dell'astrobiologia
Il dottor Bimm, ricercatore post-dottorato presso la Princeton University, studia i Guerrieri Freddi che hanno fatto ricerche sulla sopravvivenza nel duro ambiente dello spazio. È ciò che lo ha portato ai Mars Jars: Si immergeva nel lavoro del dottor Strughold sulla fisiologia degli astronauti e la medicina aeronautica negli Stati Uniti - lavoro che aveva iniziato nella Germania nazista per la Luftwaffe, e che si era aggrovigliato in esperimenti disumani.
Il dottor Strughold non faceva questi esperimenti in prima persona, e non era un membro del partito nazista. Ma sotto la sua sorveglianza, i ricercatori rinchiusero i prigionieri del campo di concentramento di Dachau in camere a bassa pressione, per mostrare cosa poteva accadere ai piloti ad alta quota, e li vestirono con uniformi da pilota di caccia solo per immergerli nell'acqua gelida.
"Non si riesce a mantenere quel lavoro per 10 anni se non si è al 100 per cento al passo con la leadership", ha detto il dottor Bimm.
Alcuni scienziati hanno risposto al suo passato nella Germania nazista: L'Associazione di Medicina Spaziale, a partire dal 1963, ha conferito il premio annuale Strughold Award a ricercatori affermati. Nel 2013, dopo un articolo del Wall Street Journal sui legami del dottor Strughold con la ricerca disumana e il voto dei suoi membri, l'organizzazione ha ritirato il premio.
Dopo la seconda guerra mondiale, il dottor Strughold è arrivato in America come parte dell'operazione segreta Paperclip, che ha portato gli scienziati tedeschi negli Stati Uniti. Anche Wernher von Braun, che aveva supervisionato il razzo nazista V-2 e più tardi divenne l'architetto del razzo Saturn V della NASA, venne in Nord America attraverso questo programma, e i due interagirono alle conferenze spaziali.
Hubertus Strughold, centro, con una camera pressurizzata per l'utilizzo in eventuali ricerche di medicina spaziale, presso la U.S. Air Force School of Aviation Medicine negli anni '50.Credit....AFMS History Office
Un giorno, il dottor Bimm si imbattè in un oscuro rapporto degli anni '50 che menzionava i barattoli di Marte. "Mi sono detto: 'Aspetta un attimo, questo è prima di quando si supponeva che la gente facesse questo tipo di ricerca'", ha detto. Da allora, ha raccontato le ricerche sul pianeta rosso del dottor Strughold, un passato che l'astrobiologia stessa ha ampiamente dimenticato.
Qualche anno dopo l'inizio della sua carriera nell'aeronautica militare, il dottor Strughold pubblicò "Life on Mars in View of Physiological Principles" (La vita su Marte in vista dei principi fisiologici). Due anni dopo, nel 1953, scrisse "Il Pianeta Verde e Rosso", coniando scientificamente il termine "astrobiologia" e valutando se una camera a bassa pressione - una versione ridotta di quelle dei suoi esperimenti aerei - potesse imitare Marte.
Era un'idea folle, e temendo il giudizio dei suoi colleghi, iniziò a casa sua una versione semplice dell'esperimento. Acquistò vasetti e un termometro, raccolse lava e licheni. Mise il materiale e le piante nei barattoli e li lasciò appesi nella sua cucina durante il giorno; di notte, li mise nella ghiacciaia.
Due settimane dopo, i licheni sono sopravvissuti.
Incoraggiato dai risultati, il dottor Strughold li ha condivisi in ufficio. Nel 1956, versioni più sofisticate di Mars Jars erano entrate a far parte dell'agenda di ricerca dell'Aeronautica Militare. Immaginando una base militare su quel pianeta di roccia rossa, gli scienziati volevano vedere se ipotetici microbi marziani potevano aiutarli a creare un ecosistema autosufficiente.
Alla fine degli esperimenti, alcune forme di vita avevano trovato un modo. Alcuni microbi si sono persino riprodotti. "La vita sulla Terra potrebbe sopravvivere lì, o la vita potrebbe nascere - la vita come la conosciamo - e potremmo incontrare quella vita anche lì", ha detto il dottor Bimm, descrivendo le loro conclusioni. Il lavoro del dottor Strughold ha fornito una visione di un Marte microbico che persiste oggi, e non era molto popolare prima dei vasi.
Un anno dopo, il dottor Strughold ha ospitato "Problemi comuni all'astronomia e alla biologia", il primo simposio di astrobiologia in assoluto.
Nonostante queste prime edizioni, il dottor Strughold non fa parte dei ricordi della maggior parte degli scienziati dell'astrobiologia. La tipica rielaborazione coinvolge scienziati civili, che hanno creato e sono personaggi di una storia di origine che salta le scene militari.
In quella storia, l'astrobiologia inizia nel 1957, quando il premio Nobel Joshua Lederberg cena con un altro biologo durante un'eclissi lunare e discute di come le armi della Guerra Fredda e le corse allo spazio possano confondere per sempre la ricerca di vita aliena.
Il dottor Lederberg ha poi parlato dell'argomento con i funzionari dell'Accademia Nazionale delle Scienze e della NASA, definendola non astrobiologia ma esobiologia. Ben presto divenne un campo di studio ufficiale all'interno della NASA e Carl Sagan salì a bordo.
Quando Sagan ha messo Mars Jars in TV e in altri media mainstream, la storia è stata riconfezionata e risigillata: L'esobiologia è iniziata con il dottor Lederberg e la NASA, e molti sembravano credere che i Mars Jars fossero scaturiti dalla mente di Sagan.
Il dottor Bimm non pensa che sia un incidente. Crede che gli scienziati abbiano tentato di cancellare, o almeno di eludere, il lavoro del dottor Strughold.
Uno dei primi "Mars Jar" dell'Aeronautica Militare, curato dal Tenente John A. Kooistra, Jr. del Dipartimento di Microbiologia della Scuola di Medicina dell'Aviazione, nel 1957.Credit...Air Force Historical Research Agency
Audra Wolfe, storica indipendente, ha descritto dettagliatamente come il dottor Lederberg e i suoi contemporanei abbiano cercato di sottrarre i loro sforzi astrobiologici alla macchia delle ambizioni militari spaziali, collocandoli come pura scienza. Speravano che il programma di esobiologia "potesse servire da controparte scientifica neutrale ai programmi di satelliti, missili e veicoli con equipaggio umano che costituivano il nucleo tecnologico ed economico del programma spaziale", ha scritto.
Questi scienziati non volevano essere associati alle autorizzazioni di sicurezza, il cui mantenimento del segreto era antitetico alla natura aperta della scienza. Volevano la neutralità. O, almeno, la sua apparenza e la sua aspirazione: In realtà, Lederberg aveva un rapporto con Fort Detrick, dove il governo faceva ricerche sulle armi biologiche.
Il dottor Wolfe osserva che anche la neutralità è, ovviamente, un obiettivo politico. E nessuna scienza, nemmeno la più pura, esiste nel vuoto. Le case delle bambole della scienza
Questo include la scienza delle giare marziane di oggi, come quella di Andrew Schuerger, astrobiologo dell'Università della Florida.
Il dottor Schuerger era un tempo un patologo delle piante all'Epcot Center della Disney. Ma si è dedicato all'astrobiologia dopo che gli scienziati hanno annunciato, nel 1996, che un meteorite marziano potrebbe contenere microscopici fossili di vita aliena. Nel 2004, aveva costruito il suo barattolo di Marte molto più sofisticato, che ora si chiama di solito camera di simulazione di Marte.
Con essa, il dottor Schuerger ha identificato circa 30 batteri che possono crescere in uno stato marziano. Ma le condizioni che lui e altri simulano - anche se non piacevoli - non sono le più difficili che Marte ha da offrire, o almeno non tutte le più difficili in una volta. È come far cadere una persona nel punto più buio di un'isola deserta e soffocante, con cibo confezionato e acqua fresca, e dire: "Guardate! Stanno bene".
Un "Mars Jar" del progetto del Dr. Schuerger alla University of Florida. Credit...Andrew Schuerger, University of Florida
Modificare queste condizioni - creare fluttuazioni di temperatura o di acqua, utilizzare terreni Marte-analogici che hanno anche dei sali all'interno - e la maggior parte dei microbi appassiscono. "Ci vuole solo un po' di stress per farli entrare in un ambiente o in una situazione di non crescita", ha detto il dottor Schuerger. "Mi piacerebbe scoprire quali sono queste soglie minime".
È la stessa domanda, in realtà, a cui il dottor Strughold ha cercato di rispondere.
I barattoli del dottor Strughold gli hanno insegnato a vedere il pianeta rosso in un certo modo - e potrebbero fornire ai ricercatori di oggi una visione simile. In piedi sopra una camera di simulazione, armeggiando con le impostazioni, guardando piccoli esseri che crescono o muoiono, tu sei il dio.
"Quando si ha un vaso di Marte, ogni luogo assomiglia a un pianeta che si può esplorare e colonizzare, e ogni microbo assomiglia a qualcosa che si può studiare, catturare e forse usare", ha detto il dottor Bimm.
Secondo il dottor Boston, sono più simili a "'case delle bambole della scienza', dove possiamo provare diverse realtà sui minuscoli esseri microbici che studiamo".
"Non penso a me stesso come a un 'dio'", ha detto, "più come a un 'bambino'". Là fuori e qui dentro
La comprensione della mentalità colonialista passata e presente, insieme alle altre sfaccettature psicosociali dell'esplorazione spaziale, è stata a lungo importante per Linda Billings, ricercatrice di comunicazioni e consulente del programma di astrobiologia della NASA. Ha raccontato i tentativi intermittenti degli scienziati di svegliarsi di fronte a domande incentrate sull'uomo.
"Fino a circa 10 anni fa, la maggior parte delle persone che stavano considerando quelle che chiamiamo questioni sociali e concettuali non erano ben equipaggiate", ha detto. Erano scienziati fisici che giocavano con le questioni sociali.
Una camera di simulazione sotto vuoto - una sorta di "Mars Jar" gigante - contenente il rover Mars Perseverance durante un test di intensità solare nell'ottobre 2019. Credit...NASA/JPL-Caltech
Questo è uno dei motivi per cui il dottor Billings lavora con la nuova Society for Social and Conceptual Issues in Astrobiology: per far pesare gli esperti sociali e concettuali. Una questione di cui discutono è come l'umanità reagirà se gli scienziati troveranno effettivamente prove di vita extraterrestre - su Marte o altrove.
"Le ricerche condotte finora indicano che la scoperta della vita microbica extraterrestre getterà la comunità scientifica in una situazione di stordimento, ma non la popolazione globale", ha detto.
Gli scienziati possono vederla come un'informazione che distrugge la Terra, in altre parole, ma non può influire sulla vita quotidiana della maggior parte delle persone. Gli astrobiologi e gli scienziati del SETI - che spesso cercano la vita extraterrestre con il presupposto che stanno facendo un favore all'umanità - farebbero bene ad essere consapevoli e umiliati da quel contesto terrestre.
Un'altra organizzazione, la JustSpace Alliance, è stata fondata con obiettivi complementari, con lo scopo di indagare su questioni come "per chi sono gli ambienti e quale sia il valore di un ambiente", ha detto Lucianne Walkowicz, un'astronoma dell'Adler Planetarium di Chicago che ha formato la JustSpace nel 2018 con Erika Nesvold, un'astrofisica che lavora come sviluppatore per una società di software educativo astronomico.
I tipi spaziali non sono necessariamente abituati a pensare a queste idee morbide.
"Le stelle sono solo pura scienza. Non devi preoccuparti di questo", ha detto il dottor Nesvold, imitando un atteggiamento tipico. Basta preoccuparsi di come fare un motore a razzo, decelerare un rover attraverso un'atmosfera, lucidare uno specchio del telescopio.
Ma non è vero: ogni esplorazione dell'esterno viene da qui dentro. E quindi porta come carico i problemi, i lati positivi e il passato della società che l'ha prodotto. Ecco perché il dottor Bimm si preoccupa di sapere da dove vengono veramente i barattoli di Marte.
"Non c'è solo Marte nel barattolo", dice. "Ci siamo dentro anche noi".
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