Wahana-wahana Bumi ”Menyerbu” Mars

Wahana bumi Al Amal, Tianwen-1, dan Perseverance berhasil mendekati Planet Mars. Dengan misi masing-masing, penjelajahan ini kian mendekatkan harapan untuk mengenal planet merah itu semakin lengkap.

KOMPAS/NASA/JPL/USGS

Planet Mars akan jadi tumpuan manusia saat Bumi tak mampu lagi menopang kehidupan di atasnya. Dalam sepekan, dua wahana Bumi telah berhasil mengorbit Mars, yaitu Al Amal milik Uni Emirat Arab yang mencapai orbit Mars pada 9 Februari 2021 dan Tianwen-1 milik China yang mengorbit Mars pada10 Februari 2021. Selain itu, pada 18 Februari 2021 mendatang, wahana Perseverance milik Amerika Serikat diperkirakan mendarat di tanah Mars.

Pada saat hampir bersamaan, tiga wahana Bumi tiba dan mendekati planet merah, Mars. Meski mereka datang dengan beragam misi, tujuan mereka satu, menguak lebih jauh misteri Mars, sang tanah harapan yang akan jadi tumpuan manusia saat Bumi tak lagi mampu menopang kehidupan.

Wahana pertama yang datang menyambangi Mars adalah Al Amal milik Uni Emirat Arab (UEA) pada Selasa (9/2//2021). Sehari kemudian atau Rabu (10/2) giliran Tianwen-1 milik China memasuki orbit Mars.

Wahana terakhir yang akan sampai di Mars adalah Perseverance atau Mars 2020 milik Amerika Serikat (AS). Meski paling akhir, Mars 2020 datang dengan misi paling maju, yaitu mendaratkan wahana penjejak (rover) Perseverance di tanah Mars pada Kamis (18/2) mendatang. Selain itu, Perseverance juga membawa helikopter mini yang dinamai Ingenuity.

Jika wahana bergerak terlalu lambat, dia akan jatuh ke Mars. Sebaliknya jika wahana bergerak terlalu cepat, dia akan lepas dari Mars.

Tianwen-1 sebenarnya juga akan mendaratkan wahana penjejaknya di Mars. Namun, pendaratan wahana penjejak itu baru akan dilakukan pada Mei atau Juni 2021 mendatang. Sementara Al Amal memang didesain hanya sebagai wahana pengorbit (orbiter) yang mencari data Mars dari ketinggian.

Kedatangan ketiga wahana yang hampir bersamaan itu terjadi karena mereka diluncurkan dengan selisih waktu yang singkat demi memanfaatkan jendela waktu saat Mars dan Bumi mencapai posisi terdekatnya pada Juli 2020. Jarak terpendek kedua planet yang terjadi tiap 26 bulan sekali itu membuat peluncuran jadi lebih hemat bahan bakar dan meminimalkan risiko di sepanjang perjalanan.

Al Amal diluncurkan pada 19 Juli 2020 menggunakan roket H2-A dari Bandar Antariksa Tanegashima, Jepang. Adapun Tianwen-1 meluncur dengan roket Long March 5 dari Bandar Antariksa Wenchang, China, pada 23 Juli 2020. Sementara Perseverance meluncur dari Bandar Antariksa Cape Canaveral, AS, pada 30 Juli 2020 menggunakan roket Atlas V.

Selain ketiga wahana itu, sebenarnya masih ada satu misi yang akan diluncurkan ke Mars pada Juli 2020 lalu, yaitu ExoMars Rosalind Franklin milik Uni Eropa dan Rusia. Namun, misi ini gagal diluncurkan karena persoalan pada parasut wahana yang tidak dapat diselesaikan hingga jendela waktu peluncuran ke Mars berakhir.

Menyisip ke orbit

Al Amal yang berarti Harapan adalah misi negara Arab pertama ke Mars. Wahana ini dibuat oleh sejumlah insinyur UEA dengan bantuan perekayasa AS. Dikirimkannya Al Amal menandai peringatan 50 tahun berdirinya UEA dan diharapkan jadi pengungkit ekonomi negara tersebut yang selama ini bergantung pada minyak bumi menjadi ekonomi yang berdasar pada ilmu pengetahuan dan teknologi.

Setelah hampir tujuh bulan menempuh perjalanan Bumi-Mars, Al Amal akhirnya tiba di orbit Mars, 9 Februari 2021. Upaya menyisip ke orbit Mars dilakukan Al Amal dengan menyalakan enam mesinnya selama 27 menit guna mengurangi kecepatan wahana dari 121.000 kilometer (km) per jam menjadi 18.000 km per jam atau dari 33,6 km per detik menjadi 5 km per detik. Proses ini menghabiskan setengah bahan bakar Al Amal.

Direktur Proyek Al Amal Omran Sharaf, seperti dikutip BBC, mengatakan, penyisipan ke orbit Mars itu adalah fase kritis dalam peluncuran wahana antaraiksa. Proses ini akan menentukan apakah wahana bisa mencapai Mars atau tidak serta apakah misi ilmiah yang akan dijalankan berhasil dilaksanakan atau tidak.

KOMPAS/UAE SPACE AGENCY/SPACE

Ilustrasi artis saat wahana pengorbit Mars milik Uni Emirat Arab, Al Amal, sedang bergerak di antariksa.

”Jika wahana bergerak terlalu lambat, dia akan jatuh ke Mars. Sebaliknya, jika wahana bergerak terlalu cepat, dia akan lepas dari Mars,” katanya.

Selama penyisipan itu berlangsung, tim pengendali di Bumi hanya bisa mengamati dan berharap semua tahapan yang dirancang berjalan sesuai dengan rencana. Tim pengendali yang ada di Pusat Antariksa Mohammed bin Rashid di Dubai memang bisa menerima data tentang kinerja mesin pendorong Al Amal. Namun, jika terjadi kendala, tidak ada apa pun yang bisa mereka lakukan untuk memperbaiki kondisi itu.

Dengan jarak Bumi-Mars saat ini yang mencapai 190 juta kilometer, lebih tiga kali lipat dibandingkan dengan jarak kedua planet saat peluncuran dilakukan, maka komunikasi radio antara pusat pengendali di Bumi dan Al Amal butuh waktu 11 menit. Jeda waktu yang panjang itulah yang membuat Al Amal harus bermanuver sendiri sesuai dengan tahapan yang telah diatur.

Saat sinyal yang menunjukkan Al Amal telah berhasil mengorbit Mars, kegembiraan pun tumpah. Sukacita itu berlangsung tidak hanya di dalam ruang pusat pengendali, tetapi di seluruh UEA. Misi ini juga diharapkan mendorong anak muda Arab untuk lebih menguasai ilmu pengetahuan dan teknologi.

Baca juga: Misi Besar ”Hope” bagi Dunia Arab dan Generasi Mudanya

”Keberhasilan ini menjadi perjalanan kemanusiaan yang luar biasa,” kata Ketua Badan Antariksa UEA Sarah Al Amiri, seperti dikutip Space. Al Amal, proyek senilai 200 juta dollar AS atau Rp 2,8 triliun (kurs Rp 14.000 per dollar AS) itu diluncurkan hanya selisih 11 tahun setelah UEA meluncurkan satelit penginderaan jauh pertamanya, DubaiSat-1.

Sejauh ini, sekitar separuh misi ke Mars berakhir dengan kegagalan. Karena itu, kesuksesan Al Amal itu menempatkan UEA negara kelima yang berhasil mengorbit Mars setelah AS, Uni Soviet, Uni Eropa, dan India.

Selanjutnya, tim akan berusaha menempatkan Al Amal di orbit penelitian pada Mei 2021. Di orbit penelitian yang terletak di atas garis khatuslitiwa Mars, Al Amal akan terbang dengan ketinggian antara 22.000 km dan 44.000 km serta hanya butuh 55 jam untuk satu kali mengitari Mars. Di sana Al Amal akan bekerja meneliti atmosfer dan iklim Mars selama satu tahun Mars atau 687 hari Bumi.

KOMPAS/XINHUA/GUNTER'S SPACE PAGE

Wahana penjejak Tianwen-1 saat sudah berada di permukaan Mars. Pendaratan wahana penjejak yang belum diketahui pasti namanya itu diperkirakan baru akan dilakukan pada Mei atau Juni 2021 mendatang meski Tianwen-1 sudah mengorbit Mars sejak 10 Februari 2021.

Keberhasilan Al Amal menyisip di orbit Mars itu langsung diikuti wahana pengporbit China, Tianwen-1 pada satu hari sesudahnya atau 10 Februari 2021. Orbit Mars itu dicapai Tianwen-1 setelah menempuh perjalanan sejauh 475 juta km dari Bumi yang ditempuh selama 202 hari. Saat memasuki orbit itu, Tianwen-1 berhasil memotret dan memvideokan atmosfer dan tanah Mars.

Kesuksesan Tianwen-1 memasuki orbit Mars itu juga menandai lompatan penguasaan teknologi China. Proses pengereman wahana dilakukan dengan membakar mesin pendorongnya selama 14 menit. Pembakaran itu diharapkan akan mengurangi kecepatan wahana saat mendekati Mars hingga mencapai 23 km per detik hingga Tianwen-1 dapat tertangkap oleh gravitasi Mars.

Wahana penjejak

Tianwen-1 adalah misi pertama China ke Mars. Tianwen yang berarti Pertanyaan Surgawi itu tidak hanya menjadi wahana pengorbit seperti Al Amal, tetapi juga membawa wahana penjejak. Namun, wahana penjejak berupa robot beroda itu baru akan didaratkan pada Mei atau Juni 2021 mendatang. Waktu beberapa bulan yang tersedia akan digunakan Tianwen-1 untuk memperlajari lokasi yang akan dijadikan pendaratan penjejak itu, yaitu daerah yang dinamakan Utopia Planitia.

Wahana penjejak yang dibawa Tianwen-1 itu belum diketahui namanya. Namun, tampilan robot beroda ini mirip dengan wahana penjejak Spirit dan Opportunity yang dikirimkan AS pada 2004. Penjejak ini memiliki berat 240 kilogram dan memiliki panel surya yang bisa dilipat.

Baik wahana pengorbit dan wahana penjejak yang dibawa Tianwen-1 itu dirancang untuk mempelajari karakteristik tanah serta distribusi air es di Mars. Untuk melaksanakan misi itu, Tianwen-1 dilengkapi radar yang mampu menembus tanah serta kamera panorama yang dilekatkan pada wahana penjejaknya.

Namun, pendaratan wahana penjejak di Mars masih menjadi tantangan besar. Sejauh ini, hanya AS yang  berhasil menempatkan penjejaknya di tanah Mars melalui empat wahananya, yaitu Sojourner pada 1997, Opportunity (2004), Spirit (2004), dan Curiosity (2012). Dari keempat penjejak itu, hanya Curiosity yang sampai kini masih bekerja.

Uni Eropa pernah mencoba mendaratkan Schiaparelli pada 2016,  tetapi gagal karena wahana justru jatuh bebas. Jika Tianwen-1 nantinya berhasil mendaratkan wahananya di permukaan Mars dengan selamat, itu akan menjadi sejarah baru. Tidak hanya mematahkan dominasi AS, tetapi juga keberhasilan karena mereka mampu mengendalikan wahana saat memasuki atmosfer Mars.

KOMPAS/NASA/GUNTER'S SPACE PAGE

Wahana antariksa Mars 2020 milik Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat. Wahana antariksa ini membawa wahana penjejak Perseverance yang, menurut rencana, akan di daratkan pada 18 Februari 2021 mendatang dan helikopter mini Ingenuity. Jika sukses,

Meski demikian, sebelum tahu wahana penjejak yang dibawa Tianwen-1 berhasil mendarat atau tidak, pendaratan ke permukaan Mars akan dilakukan oleh wahana penjejak milik AS, Perseverance dalam misi Mars 2020 pada Kamis, 18 Februari 2021. Perseverance adalah wahana penjejak terberat dan tercanggih yang dikirim Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional AS (NASA) ke planet lain.

Metode yang digunakan untuk mendaratkan Persevarnce adalah mirip dengan yang digunakan sang pendahulunya, Curiosity pada 2012, yaitu dengan menggunakan Skycrane.

Skycrane ini mirip seperti pesawat kecil yang memiliki mesin pendorong untuk menghindarkan benda tersebut jatuh bebas ke permuaan Mars. Pada ketinggian tertentu, skycrane itu akan menurunkan Perseverence menggunakan sejenis tali ke atas tanah Mars hingga wahana penjejak itu akan lepas dan bisa berjalan-jalan di Mars.

KOMPAS/NASA/GUNTER'S SPACE PAGE

Skycrane akan menurunkan wahana penjejak Perseverance milik Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat (NASA) pada 18 Februari 2021 mendatang. Meski ini bukan pengalaman pertama NASA menurunkan wahana penjejak menggunakan skycrane, proses menurunkan wahana dari atmosfer Mars ke permukaan Mars tetap penuh tantangan.

Meski pendaratan ke permukaan Mars kali ini bukan yang pertama bagi NASA, termasuk dalam penggunaan skycrane, tetapi bukan berarti pendaratan Perseverance nanti akan menjadi lebih mudah. Untuk mendaratkan sebuah wahana dari atmosfer ke tanah Mars dibutuhkan waktu sekitar 7 menit. Nah, bagaimana dalam waktu yang singkat itu, kecepatan wahana memasuki atmosfer Mars bisa dikurangi hingga mencapai 20.000 km per jam atau 5,5 km per detik.

Perseverance direncanakan mendarat di kawah berdiamater 45 km, Jezero, yang terletak di sebelah utara khatulistiwa Mars. Lokasi ini dipilih karena terdapat sungai kuno dan bekas aliran air yang cocok digunakan untuk mencari tanda-tanda kehidupan Mars di masa lalu. Namun, kontur kawah ini juga cukup membahayakan bagi proses pendaratan Perserverance.

”Ada potensi bahaya di mana-mana di kawah Jezero. Ada tebing setinggi 60-80 meter di tengah lokasi pendaratan. Di sebelah barat ada kawah yang bisa menghalangi wahana penjejak keluar dari kawah tersebut. Sedang di timur ada bebatuan besar yang bisa mengganggu dan mengancam perjalanan wahana," kata Allen Chen, perekayasa untuk proses masuk, penurunan dan pendaratan Perseverance kepada BBC.

Baca juga: Liburan ke Luar Angkasa Kian Dekat

Untungnya, meski metode pendaratan Perseverance sama dengan Curiosity, sejumlah teknologi baru sudah disematkan pada wahana ini untuk membuat pendaratan berlangsung lebih aman dan sesuai titik sasaran. Jika parasut pada Curiosity mengembang setelah wahana mencepai kecepatan tertentu, parasut pada Perseverance baru akan mengembang setelah melihat kondisi di sekitar lokasi pendaratan.

KOMPAS/NASA/GUNTER'S SPACE PAGE

Helikopter mini Ingenuity yang akan dibawa oleh wahana penjejak Perseverance saat melakukan penjelahan di tanah Mars. Helikopter milik Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat itu akan membuat jangkaun untuk meneliti wilayah Mars menjadi lebih luas, tidak terpaku pada jarak seperti yang dialami wahana penjejak.

”Perseverance akan melakukan navigasi mandiri untuk mencari tahu posisinya dan kemudian terbang ke titik yang aman (di kawah Jezero),” ujarnya.

Selain itu, Perseverance juga akan melakukan hal yang belum pernah dilakukan penjejak lainnya, yaitu mengambil sampel tanah Mars untuk dibawa kembali ke Bumi untuk diteliti lebih lanjut. Namun, pengembalian sampel ke Bumi itu paling cepat akan dilakukan pada awal 2031 melalui program bersama NASA dan Badan Antariksa Eropa (ESA).

Perseverance juga akan membawa helikopter mini seberat 1,8 kilogram bernama Ingenuity. ”Ingenuity akan menjadi demonstran teknologi dalam misi khusus ini. Namun, ke depan, teknologi ini bisa mengubah cara kita memahami planet lain,” kata Administrator NASA Jim Bridenstine. Dengan helikopter, proses perpindahan lokasi riset akan lebih mudah dilakukan dibandingkan dengan jika menggunakan wahana penjejak.

Jika semua misi yang dijalankan Al Amal, Tianwen-1, dan Perseverance berhasil dilakukan, impian manusia untuk bisa mendarat di Mars pada 2030-an akan menjadi semakin terbuka. Meski tidak mudah dan penuh tantangan, pelan tetapi pasti, keinginan manusia untuk menundukkan si planet merah itu biasa diwujudkan pada masa depan.