NASA Kembali Berhasil Mendaratkan Robot Buatannya di Mars
NASA kembali berhasil mendaratkan robot buatannya di Mars setelah pagi tadi pada pukul 03:43 WIB, robot terbaru, terbesar, dan tercanggih mereka yakni Perseverance (panggil saja Percy) sukses mendarat dengan selamat di kawah Jezero.
Misi Percy ini menandai langkah pertama yang ambisius dari NASA dalam upaya untuk mengumpulkan sampel Mars dan mengembalikannya ke Bumi.
Dalam misi kali ini, Percy membawa helikopter nirawak Ingenuity yang diintegrasikan di bagian bawah badannya sebagai demonstrasi teknologi NASA dalam mencoba menerbangkan mesin terbang di planet lain.
Keduanya sendiri diluncurkan pada 30 Juli 2020 lalu menggunakan roket Atlas V milik United Launch Alliance (ULA) dari Cape Canaveral Air Force Station, Florida, AS.
Setelah kurang lebih 7 bulan sejak peluncuran, dimulailah proses pendaratan mereka di Mars pada pagi tadi pukul 03:36 WIB yang ditandai dengan masuknya kapsul yang membawa mereka ke atmosfer Mars.
Meskipun atmosfer Mars tipis, (ketebalannya hanya 1% atmosfer Bumi), tapi atmosfer ini tetap memberikan sebagian besar hambatan udara untuk memperlambat kapsul secara signifikan.
Lalu setelah berada di ketinggian 11,8 km, parasut berhasil dibuka untuk terus memperlambat kecepatan jatuhnya. Pelindung panas pun dilepas dari kapsul agar sensor Percy bisa mulai bekerja memindai permukaan tempat mendaratnya.
Kemudian Percy melepaskan diri dari kapsulnya dan mulai jatuh bebas bersama dengan SkyCrane yang terintegrasi dengannya. SkyCrane ini memiliki motor roket yang kembali memperlambat kecepatan jatuh Percy.
Layaknya sebuah Crane yang menurunkan baja dari gedung pencakar langit, SkyCrane melakukan hal yang serupa. Ketika telah menyentuh ketinggian antara 16-21 meter, SkyCrane menurunkan Persy secara perlahan ke permukaan menggunakan kabel.
Segera setelah roda Percy kontak dengan tanah pada pukul 03:43 WIB, sinyal dikirim untuk memutuskan kabel, SkyCrane terbang menjauh, menandakan dimulainya misi Percy di permukaan Mars.
Mengenal Kawah Jezero
Kawah Jezero sendiri berdiameter sekitar 45 km dan terletak di ujung daerah bernama Isidis Planitia di utara ekuator Mars.
Pada tahun 2018 lalu, kawah ini terpilih menjadi tempat pendaratan Percy.
Kenapa NASA memilih kawah ini?
Kawah ini diduga merupakan danau sekitar lebih 3,5 miliar tahun yang lalu, dimana saluran-saluran sungai Mars terhubung ke kawah ini. Selain itu, terdapat endapan di kawah ini yang kaya akan tanah liat dan karbonat yang berpotensi mempertahankan sisa-sisa kehidupan masa lalu
Dari petunjuk tersebut, diperkirakan bahwa kawah ini memiliki kehidupan mikroba di masa lalu mengingat air dan sedimen terkumpul di kawah ini ketika kondisi Mars masih layak huni.
Percy si Robot Detektif
Di kawah tersebut, Percy akan bertugas mencari tanda-tanda kehidupan mikroba yang mungkin pernah atau bahkan masih hidup di Mars, serta mencirikan iklim dan geologi Mars.
Percy yang ukurannya seukuran mobil, dengan bobot 1.026 kilogram akan menjalani beberapa minggu pengujian sebelum memulai penyelidikan sains selama dua tahun di planet tersebut.
Percy dilengkapi 23 kamera, 2 mikrofon, dan instrumen ilmiah seperti bor untuk menggambil sampel dan menganalisinya, radar bawah tanah, spektometer serta SuperCam yang dapat menembakkan laser pada batuan Mars untuk mengetahui komposisinya.
Untuk sumber kelistrikannya, Percy menggunakan Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG) yang mengubah panas dari hasil peluruhan plutonium menjadi listrik. Plutonium sendiri memiliki waktu paruh yang cukup lama (15-100 tahun) sehingga kelistrikan Percy dapat bertahan hingga bertahun-tahun.
Selain itu Percy juga dilengkapi demonstrasi teknologi yakni MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resources Utilization Experiment), alat yang akan menghasilkan oksigen dengan mengubah karbon dioksida yang mendominasi atmosfer Mars melalui proses Solid Oxide Electrolysis.
Bagaimana MOXIE menghasilkan gas oksigen?
Dengan menggunakan sistem CO2 Acquisition and Compression, MOXIE akan memfilter atmosfer Mars yang masuk ke salurannya sehingga yang terkumpul hanyalah gas karbon dioksida. Gas karbon dioksida tersebut kemudian dikompres pada tekanan yang sama dengan tekanan di Bumi.
ㅤ
Setelah itu, gas karbon dioksida yang terkompresi tadi dialirkan ke Solid OXide Electrolyzer yang beroperasi pada suhu 800°C . Disana gas karbon dioksida (CO2) akan melewati katoda lalu terpecah menjadi gas karbon monoksida (CO) dan atom oksigen (O). Lalu di anoda, atom oksigen akan bergabung dengan atom oksigen lainnya sehingga menjadi gas oksigen (O2).
ㅤ
Gas oksigen ini kemudian dianalisis terlebih dahulu kemurniannya sebelum akhirnya dibuang ke atmosfer Mars bersama dengan karbon monoksida dan produk buangan lainnya. MOXIE ditargetkan dapat menghasilkan 22 gram oksigen per jamnya dengan kemurnian lebih dari 99,6% selama 50 hari Mars (sekitar 1.230 jam).
ㅤ
Jika MOXIE bekerja dengan baik, NASA berencana untuk mendaratkan instrumen MOXIE yang 100 kali lebih besar daripada yang sekarang di Mars kedepannya yang dirancang untuk menghasilkan hingga dua kilogram gas oksigen per jamnya. Gas oksigen tersebut kemudian ditampung sehingga dapat digunakan pada misi pendaratan astronot NASA di Mars pada tahun 2030-an mendatang.
Ginny si Helikopter Mars
Atmosfer Mars sendiri sangat tipis, tekanan udara di permukaannya hanya 1% tekanan udara di permukaam Bumi (setara dengan tekanan udara Bumi di ketinggian 30 kmdpl) sehingga aktivitas penerbangan akan sulit dilakukan disana.
Untuk menghadapi tipisnya atmosfer Mars, helikopter Ingenuity atau panggil saja Ginny haruslah dirancang ringan, dengan baling-baling yang jauh lebih besar dan berputar lebih cepat dari yang diperlukan untuk helikopter dengan massa sejenisnya di Bumi.
Ginny memiliki tinggi 50 cm, berbobot 1,8 kilogram serta beroperasi secara otomatis. ini memiliki panel surya dan baterai sebagai sumber dayanya, antena, komponen avionik, sensor, kamera dan kaki pendarat.
Dua baling-baling sepanjang 120 cm yang terpasang di Ginny dirancang untuk berputar hingga 2.300 - 2.900 rpm. Sebagai perbandingan, sebagian besar baling-baling helikopter di Bumi berputar 450-500 rpm.
Ginny akan melakukan uji coba terbang dalam 30 hari dimana setiap harinya hanya dilakukan sekali sesi penerbangan. Dalam sekali sesi, Ginny akan dicoba terbang hingga 90 detik dan ditargetkan dapat terbang hingga jarak 300 meter dengan ketinggian yang dicapai hingga 5 meter diatas permukaan.
Komunikasi ke Bumi
Dalam misi kali ini, NASA menggunakan satelit mereka di orbit Mars yakni Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) dan Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) sebagai satelit relay yang menghubungkan komunikasi antara pusat kontrol misi di Bumi dengan Persy dan Ginny.
Referensi:
https://mars.nasa.gov/news/8865/touchdown-nasas-mars-perseverance-rover-safely-lands-on-red-planet/
https://www.nasaspaceflight.com/2021/02/perseverance-ready-for-daring-at-jezero-crater/
https://mars.nasa.gov/mars2020/
https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/moxie/for-scientists/
https://www.nasa.gov/feature/jpl/6-things-to-know-about-nasas-ingenuity-mars-helicopter