Peluncuran roket pertama dari Mars akan dimulai di udara

Peluncuran roket pertama dari Mars – Kendaraan pendakian Mars NASA akan mencoba lepas landas yang sangat tidak konvensional untuk membawa sampel Planet Merah Kembali ke bumi

Dalam satu dekade, penjelajah kecil di Mars akan mengambil sampel batuan yang ditinggalkan oleh misi sebelumnya. Ini kemudian akan memuatnya ke dalam roket yang diamankan di dalam platform kecil di sepetak datar permukaan planet. Setelah palka roket ditutup, platform akan melemparkannya ke atas di sisinya, sedikit seperti sepak bola Amerika yang dilemparkan. Mesin roket akan menyala, mendorongnya ke orbit Mars – di mana pesawat ruang angkasa yang menunggu akan mengambil sampel yang tak ternilai untuk diangkut kembali ke bumi dan ke tangan para peneliti yang ingin mempelajarinya untuk tanda-tanda kehidupan masa lalu di planet merah. Orang mungkin menyebut shuffle antarplanet liar ini sebagai permainan tangkapan paling epik yang pernah ada, tetapi para ilmuwan hanya menyebutnya sebagai Mars Sample Return.

“Ini belum pernah dilakukan sebelumnya,” kata Chris Chatellier dari Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, insinyur utama bagian dari sistem peluncuran yang akan membawa sampel kembali ke rumah. Tapi itu telah diimpikan—dan direncanakan-selama beberapa dekade.

Langkah pertama peluncuran roket pertama dari Mars terjadi dengan pendaratan Penjelajah Perseverance NASA di Kawah Jezero di Mars satu tahun yang lalu untuk menjelajahi delta sungai yang berusia ribuan tahun di situs tersebut, yang ditargetkan sebagai salah satu tempat yang paling mungkin untuk menyimpan sisa-sisa kehidupan dari saat planet ini lebih hangat, dunia yang lebih basah. Dengan menggunakan lengan dan bor yang dapat diperpanjang di dalam kawah, ketekunan telah mulai mengumpulkan sampel yang kemungkinan berasal dari miliaran tahun yang lalu. “Kami percaya sampel akan memberi tahu kami apakah dulu ada kehidupan di permukaan Mars,” kata Thomas Zurbuchen dari NASA, yang mengawasi Misi Sains badan antariksa. Pada akhirnya ketekunan akan menempatkan puluhan sampel dalam cerutu kecil seperti tabung, caching mereka di permukaan untuk menunggu koleksi masa depan.

Garis besar umum tentang bagaimana koleksi ini akan berlangsung sudah jelas, tetapi detail kunci tetap tidak ditentukan. Misalnya, di mana—dan di berapa banyak lokasi-sampel akan di-cache? Seperti apa “fetch rover” yang akan mengumpulkannya—yang akan dibangun oleh European Space Agency (ESA)—? Dan mungkin yang paling penting, bagaimana sampel berhasil meluncur dari permukaan Mars dan kembali ke bumi? “Peluncuran ini dari planet lain akan membuat sejarah,” kata Zurbuchen. “Dengan itu muncul jawaban untuk planet tetangga kita yang tidak dapat diatasi.”

Rincian tentang pertanyaan terakhir yang penting itu sekarang telah bergerak maju yang signifikan. Bulan lalu NASA memilih perusahaan kedirgantaraan AS Lockheed Martin untuk kontrak berpotensi $ 194 juta untuk membangun Mars Ascent Vehicle (MAV) sepanjang tiga meter, roket yang relatif kecil yang dimaksudkan untuk mendorong sampel Perseverance ke orbit. Sudah, para insinyur bekerja keras merancang komponen MAV, yang harus mengatasi berbagai tantangan unik untuk misi pertama dari jenisnya ini. Gravitasi planet merah, sementara hanya sepertiga dari Bumi, harus diatasi. Atmosfer tipis Mars, 100 kali lebih lemah dari bumi, akan membuat peluncuran tidak seperti di planet kita – atau dari bulan tanpa udara atau asteroid, di mana pengembalian sampel yang sukses sebelumnya telah terjadi. Dan peluncuran MAV’S all-or-nothing, jutaan kilometer dari Bumi, harus otonom dan tanpa cacat.

NASA mengatakan MAV akan diluncurkan ke Mars pada 2026 atau lebih baru, dan beberapa telah memperkirakan bahwa tanggal yang mungkin adalah 2028. Ini akan disimpan di dalam platform pendaratan yang tidak berbeda dengan pendahulunya seperti NASA InSight lander. InSight mendarat di Mars pada tahun 2018, melakukan pendaratan pendorong daripada mengandalkan sistem SkyCrane yang lebih kompleks yang diperlukan untuk penjelajah Perseverance yang lebih berat dan kerabatnya, Curiosity. Perjalanan ke Mars akan lambat, 28 bulan, untuk memastikan bahwa MAV mendarat selama musim panas setempat di atau dekat Jezero. “Pesawat ruang angkasa harus tiba pada musim yang tepat di Mars sehingga tidak menghadapi badai debu,” kata Dave Murrow, pemimpin pengembangan bisnis Lockheed Martin untuk eksplorasi ruang angkasa yang dalam.

Setelah melewati atmosfer dengan aman, pendarat akan bertujuan untuk mendarat di wilayah kawah yang selembut mungkin untuk memfasilitasi lepas landas berikutnya yang lebih mudah. “Kami akan mencari lokasi pendaratan datar yang bagus tanpa banyak batu,” kata Murrow. Situs yang sebenarnya akan dipilih di tahun-tahun mendatang. Pendarat, tanpa instrumentasi ilmiah, akan dirancang untuk melindungi MAV di permukaan, menyebarkan penjelajah fetch ESA dan akhirnya meluncurkan MAV yang diisi sampel kembali ke orbit.

Salah satu tantangan utama adalah memastikan bahwa bahan bakar berbasis aluminium yang digunakan oleh sistem propulsi MAV, yang disediakan oleh perusahaan kedirgantaraan as Northrop Grumman, tidak membeku. Suhu di permukaan Mars rata-rata sekitar -60 derajat Celcius, sehingga pendarat perlu menghangatkan MAV, kemungkinan dengan menggunakan pemanas listrik bertenaga surya di dalam tabung berinsulasi yang disebut ” igloo.”Pendekatan ini, para insinyur percaya, harus memungkinkan MAV untuk berlama-lama di permukaan hingga satu tahun Bumi, mudah-mudahan menawarkan waktu yang cukup bagi fetch rover untuk mengambil sampel Perseverance dari satu atau lebih cache permukaan.

Kemudian kesenangan yang sebenarnya dimulai. Selama beberapa tahun terakhir, Chatellier dan timnya di JPL telah bergulat dengan masalah yang sangat sulit tentang bagaimana, tepatnya, meluncurkan roket kecil dari Mars. “Kami mulai dengan ide dasar menunjuk [MAV] di rel dan meluncurkannya dari platform,” Kata Chatellier. Tapi relnya harus berat dan hampir sepanjang pendarat itu sendiri. “Kekhawatirannya adalah tidak banyak yang menahan pendarat itu,” kata Angela Jackman, manajer proyek program MAV di Marshall Space Flight Center NASA. Tanpa penyeimbang rel yang berat, gumpalan knalpot dari MAV peluncuran dapat menendang seluruh platform ke udara untuk menyerang roket. Pengujian bumi dari sistem seperti itu dalam simulasi gravitasi mirip Mars dan kondisi atmosfer juga akan sangat menantang.

Jadi tim malah memutuskan ide lain: bagaimana jika roket bisa dilemparkan beberapa meter di atas permukaan, memungkinkan lebih banyak izin untuk blastoff? “Meskipun mungkin tampak berlawanan dengan intuisi untuk melempar roket yang tidak menyala, itu sebenarnya menyederhanakan desain dan proses pengujian sedikit,” kata Chatellier. Sistem “peluncuran dingin” semacam itu belum pernah terjadi sebelumnya: rudal Penjaga Perdamaian Angkatan Udara AS, yang beroperasi dari tahun 1987 hingga 2005, dikeluarkan dari silo menggunakan tekanan uap sebelum mesin mereka dinyalakan. Pendekatan untuk MAV juga mirip dengan peluncuran rudal standar dari jet tempur, kecuali ” kami hanya melemparkannya dari tanah,” kata Chatellier.

Hasilnya adalah sistem peluncuran yang disebut vektor, atau pelepasan Tip-Off terkontrol yang dikeluarkan secara vertikal. Selama dua tahun terakhir tim JPL telah menguji mock-up MAV dengan VECTOR, menyelesaikan total 23 “lemparan” sejauh ini, dengan kabel menangkap roket di udara. (Sistem secara keseluruhan, termasuk pengapian roket, hanya akan digunakan sepenuhnya untuk pertama kalinya di Mars.) Vektor dirancang untuk melemparkan MAV ke langit dari Mars sekitar lima meter per detik menggunakan kekuatan yang sebanding dengan pukulan manusia yang kuat. Saat MAV menyalakan mesinnya, satu detik pasca lemparan, VECTOR juga akan membantu mengarahkan pesawat, menyebabkan rotasi yang memiringkannya hingga 45 derajat dari orientasi horizontal di udara untuk memungkinkan roket dua tahap MAV untuk mendorong kapsul sampel berukuran bola basket ke orbit setinggi 400 kilometer di atas planet ini. Dengan sedikit keberuntungan, ketekunan masih akan beroperasi dan menonton dari jarak yang aman, menawarkan semua orang di bumi kursi barisan depan virtual untuk peluncuran Mars pertama kali ini.

Jika semuanya berjalan dengan baik, tak lama kemudian pesawat ruang angkasa buatan Eropa akan menukik untuk mengambil kapsul sampel di orbit Mars, menyimpannya untuk perjalanan pulang. Setelah berangkat dari Mars, kapsul sengaja akan menabrak tanah di gurun Utah pada awal 2030-an dengan sampel tahan lama yang utuh.

Berani karena mungkin, vektor tampaknya menjadi cara terbaik untuk mendapatkan senilai setengah kilogram sampel ketekunan akan mengumpulkan kembali ke bumi. “Semua orang mengira Sky Crane gila,” kata Chatellier. “VECTOR telah menarik kesamaan dengan itu.”Di tahun-tahun mendatang dia dan timnya berharap telah menyelesaikan sekitar 50 tes sistem sehingga akan siap untuk diluncurkan ke Mars pada tahun 2028. Masih ada detail lain yang harus dikerjakan, termasuk mekanisme yang lebih baik tentang bagaimana roket akan dilemparkan tinggi-tinggi, tetapi tujuannya adalah untuk memiliki sistem yang dapat mengatasi kondisi apa pun yang dilemparkan Mars ke sana. Tidak akan ada kesempatan kedua. “Kami ingin memastikan kami memiliki desain yang kuat sehingga, bahkan pada hari terburuk di Mars, kami tahu sistemnya masih akan berfungsi,” kata Chatellier.

Mimpi kembalinya sampel Mars sekarang berada di titik puncak menjadi kenyataan, mungkin hampir satu dekade lagi, dibantu oleh ide sederhana yang menipu: mendaratkan roket kecil di Mars, melemparkannya ke udara yang tipis dan dingin dan meluncurkannya kembali ke luar angkasa. Bahkan jika bahan itu akhirnya membantu kembali tidak menunjukkan tanda-tanda kehidupan, hasilnya tidak akan kalah bersejarah. “Kami kutu buku sepanjang waktu dalam hal ini,” kata Jackman. “Apa yang akan kami lakukan sungguh menakjubkan.”

written by sb

Selain Peluncuran roket pertama dari Mars, baca juga Beritaentertainment tentang Veda Ega