O programa Artemis da NASA está programado para retornar 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.
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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 oxigênio fornecem alguns exemplos das variáveis extraterrenas 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 a 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 no espaço
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 procuramos compreender os princípios iniciais de como o ambiente gravitacional alterado do espaço afetará futuras disciplinas da ciência forense.
Para este estudo, publicado na revista Forensic Science International: Reports , utilizamos 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 forma 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 acarreta 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 ação, a ação de espalhamento é inibida pela força dominante da tensão superficial e coesão, resultando numa mancha com forma e tamanho que é menor do que a sua gêmea 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.
Graham Williams, Professor de Ciência Forense, Universidade de Hull e Zack Kowalske, Pesquisador PhD, Universidade de Staffordshire
Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
Adaptado de ScienceAlert
