A busca de melhores drogas através de cristais espaciais orbitais

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• Cristais espaciais: Potencial para revolucionar tratamentos contra o câncer através de experimentos em microgravidade.
• Dream Chaser: O veículo espacial reutilizável da Sierra Space promete reduzir custos e o impacto do retorno à Terra para materiais sensíveis.
• Parceria Merck: Testes com um módulo impresso em 3D a bordo da ISS visam validar a produção de cristais no espaço.
• Histórico da pesquisa: Desde os anos 80, cientistas exploram o cultivo de cristais no espaço, mas os altos custos e o choque do retorno sempre foram desafios.
• Vantagens do Dream Chaser: Design que permite um pouso suave e a capacidade de trazer de volta mais carga do que leva ao espaço.
• Futuro da produção espacial: Módulos orbitais infláveis da Sierra Space e parcerias com empresas como Honda e Space Forge abrem caminho para novas indústrias no espaço.
• Potencial para voos tripulados: Apesar de focado em carga, o Dream Chaser pode, no futuro, transportar astronautas.

Em O Enigma de Andrômeda, Michael Crichton escreveu sobre cristais espaciais alienígenas assassinos que são (alerta de spoiler) finalmente frustrados pela amplitude dos valores de pH da Terra. Na realidade, cristais cultivados no espaço podem ser a chave para uma nova geração de tratamentos de combate ao câncer que salvam vidas, e não as ameaçam.

A startup Sierra Space, sediada no Colorado, está quase pronta para lançar seu avião espacial reutilizável, o Dream Chaser. Ele está programado para transportar para a órbita um módulo impresso em 3D projetado por engenheiros da gigante farmacêutica Merck. Se o teste correr bem, e se o suave processo de reentrada do Dream Chaser mantiver essa carga sensível segura, este pode ser o começo de algo grande — apesar de esses cristais serem microscópicos.

Image: Sierra Space

Uma breve história dos cristais espaciais

Cristais espaciais soam como algo que um guru da astrologia penduraria sobre sua cama para ajudá-lo a dormir, mas há ciência real aqui. De acordo com o ISS National Lab, cristais cultivados no espaço são simplesmente melhores: “Cientistas levantam a hipótese de que esses benefícios observados resultam de um movimento mais lento e uniforme das moléculas em uma rede cristalina em microgravidade.”

A pesquisa sobre anticorpos monoclonais aponta para a cristalização como sendo fundamental para o desenvolvimento de mecanismos de entrega subcutânea mais estáveis. Teoricamente, sessões de quimioterapia caras poderiam ser substituídas por injeções que um paciente poderia autoadministrar em casa.

É material de ficção científica — e no caso de O Enigma de Andrômeda, é literalmente isso — mas a verdade está realmente mais próxima de De Volta para o Futuro. A pesquisa com cristais espaciais realmente começou no início dos anos 80, primeiro em voos de foguete únicos e, eventualmente, no ônibus espacial.

Havia muita esperança (e hype) sobre a tecnologia naquela época, mas foi finalmente frustrada por duas coisas. A primeira é o custo. O ônibus espacial deveria ser o transportador orbital de pesquisa de baixo custo da América, mas isso nunca se concretizou. Os próprios custos por missão da NASA fixaram cada voo em cerca de US$ 1,5 bilhão. Isso é simplesmente caro demais, mesmo na indústria farmacêutica, onde relatar lucros trimestrais geralmente requer sete ou mais dígitos.

A ascensão da SpaceX e seus concorrentes reduziu esses custos substancialmente, diminuindo o custo de colocar carga no espaço para relativamente modestos US$ 2.000 por kg. Mas isso ainda deixa o outro problema: o choque.

Se você vai até a órbita apenas para cultivar algumas estruturas ultrafinas, você não quer sacudi-las em pedaços na descida.

“É sobre um acidente de carro equivalente a 32 km/h contra o chão”, disse o Dr. Tom Marshburn sobre a experiência de pousar em uma cápsula como a Dragon. Ele sabe. Marshburn é o astronauta-chefe da Sierra e o vice-presidente de engenharia de fatores humanos da empresa, mas antes disso ele era astronauta da NASA. Ele voou no ônibus espacial, Soyuz e Dragon.

A Sierra e seu avião reutilizável Dream Chaser estão prestes a resolver ambos os problemas, custo e choque, de uma só vez.

Image: Sierra Space

Entrada fácil

Aqueles de nós de uma certa idade provavelmente sentirão uma espécie de afinidade irracional pelo Dream Chaser à primeira vista. Seu esquema de cores preto e branco e design de corpo simples e elevador dão fortes vibrações do ônibus espacial, mas este não é um design retrô destinado a ganhar crédito de nostalgia. O Dream Chaser tem algumas grandes vantagens sobre o ônibus espacial.

Por um lado, é muito menor, cerca de um quarto do comprimento. Ele se encaixa perfeitamente dentro de um compartimento de carga de um foguete ULA (United Launch Alliance) Vulcan, não exigindo a combinação confusa de tanques, boosters de combustível líquido e sólido e hardware especializado sem fim que frustrou qualquer esperança que o ônibus espacial tivesse de ser lucrativo.

Ele também não requer uma pista de cinco quilômetros de comprimento como o ônibus espacial. “Ele pode fazer um pouso de precisão em qualquer lugar que um 737 possa pousar”, disse o Dr. Marshburn.

A maior mudança, no entanto, é que ele não voará com tripulação a bordo. Pelo menos por enquanto. O Dream Chaser nasceu do contrato Commercial Crew Transportation Capabilities (CCtCap), uma competição que também incluiu a cápsula Dragon da SpaceX e a cápsula Starliner da Boeing. A NASA selecionou dois vencedores, e a Sierra Space teve o azar de ficar em terceiro lugar.

No entanto, vendo o potencial, a NASA ofereceu contratos de carga orbital suficientes para tornar uma reinicialização do Dream Chaser valiosa. Um avião espacial sutilmente redesenhado lançará e pousará conforme o planejado, apenas sem as pessoas.

Por que a NASA queria manter a Sierra Space no circuito? O design do Dream Chaser oferece alguns benefícios reais, particularmente à medida que potencialmente entramos em uma era de manufatura espacial. “Uma cápsula como uma Dragon, pela natureza da física, da forma dela, pode trazer apenas metade do que leva”, disse Meagan Crawford, fundadora e sócia-gerente da SpaceFund, um fundo de investimento de capital de risco em estágio inicial com foco no espaço comercial. “O avião espacial tem a física oposta, ele pode trazer duas vezes mais do que leva.”

Uma rede ideal de transporte e manufatura orbital, então, tem uma combinação dos dois.

Image: Sierra Space

Potencial da microgravidade

Esse é o potencial. Por enquanto, o projeto com a Merck é algo como uma prova de conceito, um módulo impresso em 3D contendo uma série de tubos, êmbolos e cápsulas. Uma vez que chegue à ISS, um astronauta disposto girará algumas válvulas em sequência, então a mistura resultante será transportada de volta à Terra para alguém da Merck examinar.

E eles poderão fazê-lo rapidamente. O Dr. Marshburn disse que as cápsulas de reentrada tradicionais como a Dragon ou Soyuz frequentemente passam dias quicando em barcos ou caminhões antes que sua carga possa ser recuperada. O Dream Chaser foi projetado para que a carga seja descarregada dentro de uma hora após suas rodas pararem de rolar.

O módulo da Merck testará essa recuperação rápida, além do pouso suave, garantindo o potencial para esse tipo de crescimento cristalino no espaço. E, embora a própria ISS esteja programada para ser desativada até o final da década, a Sierra Space está posicionando seus próprios módulos orbitais infláveis como uma alternativa comercial, livre da política e supervisão da ISS.

Crawford da Space Fund disse que a economia é sólida, e a prova está no número de jogadores tentando capitalizar no mercado de aviões espaciais. Startups como Venus Aerospace, Radian Aerospace, Dawn Aerospace e Virgin Galactic têm cada uma suas próprias aeronaves em desenvolvimento, com objetivos que variam de carga a turismo espacial.

O desenvolvimento de medicamentos espaciais tem o potencial de ser extremamente promissor, mas a Sierra tem algumas outras flechas em sua aljava. Ela está em parceria com a Honda para colocar uma célula de combustível de próxima geração no espaço, e aqueles de vocês que desejam processadores menores e melhores podem ter sorte também. Uma startup chamada Space Forge planeja cultivar substratos de processador em órbita, outra área onde touchdowns suaves são fundamentais. Ao quebrar as barreiras de custo de missão de hoje, a Sierra Space pode simplesmente explodir a barreira do nanômetro de semicondutores também.

Carga mais suave

Há esperança para mais um tipo de carga para sair dessas missões. Por enquanto, o Dream Chaser está relegado a transportar apenas carga, mas os tropeços do programa Starliner poderiam reabrir a porta para o transporte de humanos.

“Você vê um corpo alado e, claro, astronautas, especialmente pilotos de teste, queremos estar nisso”, disse o Dr. Marshburn. “A qualquer momento, poderíamos alavancar o trabalho que já foi feito para preparar isso.”

Se isso acontecer, levará algum tempo. Tenacity, o primeiro Dream Chaser, está passando por verificações finais na NASA, esperando sua chance de ir para a ISS em algum momento ainda este ano. O segundo, Reverence, está atualmente em produção.

Em outras palavras: Fique de olho neste espaço.

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