SETELAH terbang 8,5 bulan dengan menempuh jarak 564 juta km pada kecepatan rata-rata 26 km/jam menyusuri orbit transfer hiperbolik antara bumi dan Mars, akhirnya robot penjelajah Mars yang terberat dan termahal sepanjang sejarah ini telah mendarat dengan selamat di Mars. Kini ia siap membantu kita dalam menulis lembar demi lembar baru pada buku besar pengetahuan kita akan planet merah tetangga bumi yang bernama Mars.
Robot penjelajah (rover) itu bernama Curiosity, yang diterbangkan ke Mars dalam misi antariksa NASA yang paling ambisius sepanjang satu dekade terakhir di bawah tajuk Mars Science Laboratory. Curiosity memiliki ukuran menyerupai mobil SUV (sport utility vehicle) kecil dengan panjang 2,9 m, lebar 2,7 m, tinggi 2,2 m dan berat 900 kg. Terdapat enam roda yang terbuat dari logam dengan chasis dan suspensi khusus, sebagai turunan dari chasis serupa yang pernah digunakan robot penjelajah Mars generasi sebelumnya, namun lebih besar. Strukturnya memungkinkan Curiosity melampaui hambatan/batuan setinggi 65 cm atau memanjat lereng dengan kemiringan hingga 50 derajat, meski sistemnya membatasi hanya kemiringan maksimum 30 derajat saja yang boleh dilewati.
Curiosity mengangkut 12 instrumen ilmiah berbobot keseluruhan 80 kg dengan separuh di antaranya berupa kamera digital dalam berbagai spesifikasi. MastCam adalah sepasang kamera utama guna menghasilkan foto hitam putih/berwarna pada resolusi 2 MP ataupun video high-definition. Di bawahnya terdapat kamera NavCam yang bertugas membantu navigasi komputer pengendali robot semi-otomatis ini. NavCam dibantu 4 kamera HazCam yang terpasang pada setiap sudut robot dan mampu menyajikan pandangan tiga dimensi guna menghindarkan Curiosity dari penghalang berpotensi bahaya pada tiap rute yang hendak dilintasinya. Di wajah Curiosity terdapat kamera mikroskop MAHLI berkemampuan tinggi yang bisa menyajikan detail mikro tanah/batuan Mars. Dan terakhir adalah kamera MARDI yang terpasang di bawah robot guna membantu proses pendaratan sejak ketinggian 3,7 km hingga 5 m dari permukaan.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Spektrometer adalah jantung instrumen ilmiah Curiosity dalam mengungkap rahasia tersembunyi di balik tanah/batuan dan udara Mars dengan menganalisis energi gelombang elektromagnetik dalam beragam spektrum ataupun partikel tertentu yang diterima detektor khas. Curiosity membawa empat spektrometer. ChemCam adalah yang paling mengesankan sekaligus termahal, dilengkapi laser inframerah 1.067 mm hingga mampu melelehkan titik berdiameter 1 mm pada target sejauh 7 m dan memanaskannya sampai 20.000 derajat Celcius sehingga membentuk plasma. Cahaya plasma akan ditangkap detektor dan dianalisis spektrum emisinya berbasis cahaya tampak, ultarungu dekat dan inframerah dekat.
Instrumen Standar
Spektrometer lainnya adalah APXS, instrumen standar dari era penjelajahan bulan, yang berguna mengetahui komposisi unsur penyusun tanah/batuan berdasarkan spektrum sinar-X serta hamburan partikel alfa dan proton setelah target ditembaki dengan sinar alfa radioaktif.
Juga ada CheMin, yang bakal mengebor tanah/batuan dan menyinari serbuk sampelnya dengan sinar-X sehingga komposisi dan kelimpahan mineral-mineralnya dapat diketahui. Terakhir ada spektrometer SAM guna menganalisis gas dan senyawa organik lewat teknik kromatografi gas, spektrometer kuadrupol dan TLS (Tunable Laser Spectrometer).
Selain SAM, penyelidikan atmosfer Mars dilakukan lewat REMS dan RAD. REMS bertugas mengukur kelembaban relatif, tekanan udara, suhu udara, kecepatan angin dan paparan sinar ultraungu. Sementara karakteristik guyuran radiasi di permukaan Mars akan diteliti RAD. Terakhir adalah instrumen DAN, yang bakal melacak air/es di permukaan/kedalaman dangkal memanfaatkan fenomena substitusi proton di inti hidrogen oleh hantaman neutron, sehingga protonnya dapat ditangkap detektor.
Guna mengendalikan semua instrumen dan sistemnya, Curiosity memiliki sepasang komputer dengan otak berupa prosesor tahan-radiasi RAD750 CPU berkemampuan 400 juta instruksi/detik ditambah memori EEPROM 256 kB, DRAM 256 MB dan flash memory 2 GB. Guna berkomunikasi langsung ke bumi, terdapat antenna X-band (kecepatan 32 kbit/detik) yang terbatas untuk kendali dan situasi darurat. Sementara data-data ilmiah akan ditransfer dengan antenna UHF ke satelit Mars Reconaissance Orbiter (960 Mbit/hari) dan Mars Odyssey (123 Mbit/hari) untuk kemudian direlay ke bumi secara bertahap.
Tugas
Semua itu membuat Curiosity butuh pasokan listrik hingga 4 kali lipat lebih tinggi dibanding robot penjelajah Mars generasi sebelumnya. Ini tidak bisa ditopang listrik dari sel surya, sehingga Curiosity ditenagai sepasang generator nuklir RTG. Setiap RTG memanfaatkan 4,8 kg plutonium-238 yang melepaskan energi peluruhan radioaktif sebesar 2.400 watt termal. Sebuah termokopel berbahan semikonduktor lalu langsung mengkonversi panas menjadi listrik stabil sebesar 125 watt.
Curiosity dibangun guna menyelidiki lebih lanjut temuan robot penjelajah Mars generasi sebelumnya akan jejak aliran/deposit air Mars dan berlebihnya gas metana di udara Mars. Di Bumi, air adalah media pendukung kehidupan, sementara metana bisa berasal dari produk produk metabolisme. Karenanya Curiosity bertujuan menyelidiki senyawa organik, melacak senyawa-senyawa kunci yang menjadi jejak proses metabolisme, melacak senyawa yang mengandung karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosfor dan belerang sekaligus, menyelidiki dinamika atmosfer Mars serta menentukan kondisi terkini air dan bekuan/cairan karbondioksida di Mars beserta siklus dan distribusinya.
Target penyelidikan Curiosity adalah kawah Gale, kawah tumbukan raksasa (diameter 154 km) dekat ekuator Mars yang terbentuk 2 miliar tahun silam dengan dasar menyembul di pusatnya sebagai kubah geologis Aeolis Mons. Satelit Mars Recoinaissance Orbiter telah mendeteksi adanya lapisan sulfat dan lempung di lerengnya. Dengan strukturnya yang berlapis-lapis, muncul dugaan kawah raksasa ini suatu ketika pernah berada di dasar laut atau danau raksasa sehingga lapisan demi lapisan sedimen terakumulasi di sepanjang lereng Aeolis Mons. Penyelidikan gunung ini memungkinkan Curiosity meninjau sejarah geologi Mars hingga miliaran tahun silam sekaligus melacak siklus air/karbondioksida di permukaannya. (Oleh Muh Ma’rufin Sudibyo)
————
Teror Tujuh Menit
Curiosity terbang pada 26 November 2011 dan langsung memasuki orbit transfer Bumi-Mars yang hanya ada tiap 780 hari sekali sehingga waktu tempuhnya hanya 8,5 bulan. Ia dibayangi gagalnya misi gabungan Rusia-China ke Mars berbentuk Phobos-Grunt, yang meluncur tiga minggu sebelumnya namun macet di orbit bumi hingga akhirnya terhempas ke Samudera Pasifik timur pada 16 Januari 2012. NASA ketar-ketir Curiosity bakal mengalami nasib serupa. Tekanan bertambah karena Curiosity tidak bisa memanfaatkan teknologi airbag yang selama ini menjadi andalan pendaratan robot penjelajah Mars generasi sebelumnya, maupun roket retro seperti digunakan misi Viking karena semburan gas buangnya cukup kuat untuk mendekomposisi tanah Mars sehingga mengacaukan penyelidikan sekaligus bisa merusak instrumen. Tantangan ini memaksa NASA merancang sistem derek antariksa (skycrane).
Tekanan mencapai puncaknya jelang pendaratan Curiosity yang memakan waktu tujuh menit sehingga dijuluki teror tujuh menit. Saat memasuki atmosfer Mars, Curiosity (yang masih terbungkus cangkangnya) harus berhadapan dengan gaya hambat atmosfer sehingga kecepatannya terkurangi dari 21.000 km/jam menjadi 1.700 km/jam. Namun konsekuensinya cangkang Curiosity terpanaskan sangat hebat hingga mencapai 1.600 derajat Celcius.
Lolos dari ini, Curiosity bergantung pada parasut supersonik agar kecepatannya melambat jadi 360 km/jam sembari mencopot penyekat panasnya. Pada ketinggian 1,8 km, parasut dan sisa cangkang terlepas sepenuhnya dan Curiosity kini hanya ditopang sebuah platform dilengkapi 8 roket retro. Menjelang sampai di permukaan, derek antariksa bekerja menurunkan Curiosity hingga 20 m di bawah platform lewat 3 utas kabel kuat sekaligus memaksimalkan kerja roket retronya sehingga Curiosity menyentuh tanah Mars dengan kecepatan hanya 3,2 km/jam. Kabel-kabel lalu diputuskan dan platform mengangkasa kembali guna membuang diri di tempat jauh.
Problem internal turut mendera, mengingat ini misi Mars termahal (Rp 22 triliun), sementara NASA sedang berhadapan dengan pemotongan anggaran tersadis sepanjang sejarah menyusul krisis ekonomi AS-Eropa. Sebagai gambaran, anggaran program Mars di NASA mengalami pemotongan dari Rp 5,58 triliun tahun ini menjadi 3,42 triliun (2013) dan merosot lagi ke Rp 1,79 triliun (2015). Karenanya, Curiosity ditargetkan harus-berhasil-mendarat di Mars atau semuanya bakal menerima publisitas buruk.
Pada akhirnya derek antariksa bekerja dengan baik dan Curiosity mendarat dengan selamat tepat pada Senin 6 Agustus 2012 pukul 12:17 WIB. Jauhnya jarak bumi-Mars sat ini membuat kabar pendaratan ini baru tiba di bumi dalam 14 menit kemudian. (Muh Ma’rufin Sudibyo-24)
Sumber: Suara Merdeka, 10 September 2012
