O programa Artemis da NASA está programado para devolver astronautas à Lua e estabelecer um laboratório orbital permanente até o final da década.



Entretanto, as empresas privadas estão a dar passos significativos no sentido de levar os clientes pagantes ainda mais para o espaço. À medida que a pegada da humanidade se expande para além dos terrenos familiares da Terra até à Lua e possivelmente mais além, um novo e intrigante campo emerge da fronteira final:a astroforense.

Esta disciplina, ainda na sua infância, é impulsionada pela inevitabilidade da natureza humana. O espaço apresenta um ambiente único e hostil para investigações forenses. Cenários que apresentam gravidade alterada, radiação cósmica, temperaturas extremas e a necessidade de sistemas climáticos fornecedores de oxigénio fornecem alguns exemplos das variáveis ​​sobrenaturais que serão enfrentadas pelos futuros exploradores.

Ao contrário da Terra, onde a gravidade, uma força constante, molda muitos aspectos da nossa realidade, a redução significativa da gravidade no espaço introduz novos desafios na compreensão de como as evidências se comportam. Esta mudança é crucial para as ciências forenses, como a análise de padrões de manchas de sangue, que depende fortemente de efeitos gravitacionais para determinar as circunstâncias sob as quais as manchas de sangue são formadas.

A ideia da gravidade no espaço evoca imediatamente imagens de astronautas suspensos de forma assustadora no vazio do espaço ou de ginástica flutuante na Estação Espacial Internacional (ISS).

No entanto, a verdadeira gravidade zero existe longe de qualquer corpo celeste. Quando próximo de um corpo como uma lua ou um planeta, haverá uma influência gravitacional, inclusive quando estiver em órbita ao redor de um planeta como a Terra.

Portanto, a maioria dos ambientes no espaço tem gravidade baixa ou microgravidade, em vez de gravidade zero. Dado que a gravidade é onipresente e em grande parte constante, prestamos muito pouca atenção a ela, geralmente fatorando-a automaticamente nos cálculos como uma constante, sem pensar duas vezes.

Gravidade alterada

Mas para uma disciplina da ciência forense como a análise de padrões de manchas de sangue, a gravidade desempenha um papel crítico na forma como o sangue líquido transportado pelo ar interage com uma superfície e cria padrões de manchas. A análise de padrões de manchas de sangue é o uso de dinâmica de fluidos, física e matemática para compreender o voo e a origem do sangue e interpretar como ele foi depositado em uma superfície em investigações criminais.

Num estudo publicado recentemente, nós e os nossos colegas procurámos compreender os princípios iniciais de como o ambiente gravitacional alterado do espaço afetará futuras disciplinas da ciência forense.

Para este estudo, publicado em Forensic Science International:Reports , usamos um avião de pesquisa de voo parabólico que induz curtos períodos de microgravidade devido à sua trajetória de voo para cima e para baixo. Este tipo de voo é coloquialmente conhecido como "cometa do vômito".

Durante este período de microgravidade em queda livre, uma série de gotas de sangue seriam projetadas em um pedaço de papel, e a mancha de sangue resultante seria então analisada usando protocolos terrestres de rotina. Embora o conceito pareça simples, houve um desafio em criar uma área segura e controlável para realizar experimentos em um avião que basicamente caiu na Terra por 20 segundos.

Portanto, o ambiente experimental teve que ser anexado à cabine do avião de pesquisa, e toda a geração e documentação de manchas de sangue tornou-se facilmente controlável. Os experimentos foram conduzidos dentro de uma câmara de incubação pediátrica reaproveitada, conhecida como porta-luvas. Esta câmara é usada em pesquisas de medicina espacial para estudar o controle de hemorragias.

Um análogo sintético do sangue foi usado em vez do sangue real devido a preocupações com risco biológico na cabine do avião. Este substituto analógico imitou as propriedades físicas da viscosidade e tensão superficial do sangue. Para iniciar o experimento, o sangue análogo foi carregado em uma seringa e, uma vez induzida a microgravidade em queda livre, a seringa foi pressionada manualmente para projetar o sangue através de 20 cm em uma folha de papel branco.

Embora isto tenha pouca semelhança com verdadeiros cenários criminais, é a interação entre o sangue e a superfície que interessa ao investigador forense – e não o próprio mecanismo de projeção. Os papéis manchados de sangue foram então fotografados e analisados ​​conforme procedimentos normais.

Descobrimos que a microgravidade realmente altera o comportamento das gotas de sangue e das manchas que elas criam. Na Terra, o sangue tende a cair de maneira parabólica, com a gravidade puxando-o para baixo até atingir uma superfície. Mas, neste caso, o sangue continuou a viajar em linha reta até atingir a superfície.

Esta trajetória de vôo em linha reta é um exemplo fluido de inércia em ação. Contudo, com uma distância de apenas 20 cm, isto teve um efeito mínimo no padrão subsequente.

Esta diferença tornar-se-ia mais aparente em distâncias maiores, mas a limitação operacional da aeronave de investigação parabólica significa que seria difícil recriar eficazmente. A segunda observação importante foi a ação de propagação do sangue ao atingir a superfície.

No ambiente gravitacional típico da Terra, as gotas de sangue líquido passarão por uma série de etapas no processo de criação da mancha. Isto implica o colapso da gota, a formação de uma pequena onda e a propagação em uma forma de mancha final.

No entanto, quando a gravidade é eliminada desta acção, a acção de propagação é inibida pela força dominante da tensão superficial e coesão, resultando numa mancha com forma e tamanho que é menor do que a sua gémea terrestre.

Estamos no início de uma nova era de investigação, explorando o impacto do ambiente extraterrestre no comportamento das provas forenses. Ainda assim, o impacto desta investigação não se limita apenas às ciências forenses, mas também às ciências naturais mais tradicionais, como a dinâmica de fluidos no design de naves espaciais e a análise de falhas na engenharia forense espacial após um mau funcionamento da nave espacial.

Para expandir a investigação nesta nova disciplina forense, serão necessários ambientes de microgravidade maiores e os autores ficariam mais do que felizes em operar o primeiro laboratório de ciência forense extraterrestre da galáxia.

Fornecido por The Conversation

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.