Pada Apollo 15, anggota kru tidak bisa melihat bahwa mereka turun ke tepi kawah luas. Setelah mematikan mesin, modul bulan bergoyang mundur sekitar 11 derajat ke dalam kawah sampai alas kaki belakang menyentuh tanah. Alas kaki depan kemudian terlepas dari tanah, tanpa beban. Kemiringan 11 derajat ini berada di dekat batas desain untuk modul bulan.
(Gambar: © NASA)
Tim studi telah kembali untuk melihat Pendaratan bulan Apollo data untuk menilai seberapa banyak medan bulan dikeluarkan ke luar angkasa.
Tidak hanya kru pendaratan Apollo dikaburkan oleh debu yang bertiup, membuat gol sulit, tetapi sejumlah besar batu dan puing-puing juga dikirim terbang selama pendaratan bertenaga roket.
NASA bertujuan untuk menempatkan astronot di bulan lagi pada tahun 2024, jadi apa yang harus dilakukan tentang masalah debu? Para ilmuwan sedang berusaha menyusun solusi yang tampaknya diperlukan jika bepergian ke bulan adalah menjadi rutin.
Kenangan Apollo
Pertama, ada beberapa catatan sejarah mengenai touchdown aman manusia di bulan, dimulai dengan sangat pendaratan bulan Apollo pertama, pada Juli 1969. Seperti Neil Armstrong, komandan modul bulan Elang, tercermin dalam debrief teknis, "pada sesuatu yang kurang dari 100 kaki, kami mulai mendapatkan selembar debu transparan yang mengaburkan visibilitas sedikit. Ketika kami semakin rendah, visibilitas berlanjut untuk mengurangi."
Demikian pula pada Apollo 12, Pete Conrad menabrak banyak debu sehingga ia dibutakan saat ia turun ke permukaan. Dia kemudian menceritakan bahwa "debu pergi sejauh yang saya bisa melihat ke segala arah dan kawah yang benar-benar lenyap dan hal lainnya ... Saya tidak tahu apa yang ada di bawah saya. Saya tahu saya berada di daerah yang umumnya baik dan saya hanya akan harus menggigit peluru dan mendarat, karena aku tidak tahu apakah ada kawah di sana atau tidak. "
Beberapa komandan pendaratan lanjutan Apollo mencatat kekhawatiran yang sama.
Membuat hari yang buruk
NASA berharap dapat menerapkan pelajaran dari era Apollo ke misi bulan di masa depan.
"Mengutip sebuah bromida tua, mereka yang melupakan masa lalu ditakdirkan untuk mendarat seperti itu," kata Chirold Epp, manajer proyek untuk Autonomous Landing dan Teknologi Penghindaran Bahaya di NASA Space Center NASA di Houston.
"Setelah melihat pendaratan Apollo, saya sampai pada dua kesimpulan: Satu, kru itu melakukan pekerjaan dengan baik. Dua, data dari beberapa pendaratan mendukung gagasan bahwa kita harus memberikan pendarat bulan masa depan lebih banyak informasi untuk meningkatkan kemungkinan keberhasilan misi, "tambah Epp.
Epp mengatakan bahwa jika modul bulan berhenti pada sudut di atas 12 derajat, para astronot mungkin tidak dapat meluncurkan diri dari permukaan. "Jadi, jika seorang kru mendarat di bukit atau dengan satu atau dua alas kaki di atas batu besar atau di kawah, itu bisa membuat hari yang buruk," katanya.
Fisika knalpot roket
"Bulan adalah gravitasi rendah dan tubuh tanpa udara, yang membuat efek bulu roket sangat berbeda dari apa yang kita alami di Bumi, "kata Philip Metzger, seorang ilmuwan planet di Florida Space Institute di University of Central Florida (UCF) di Orlando.
"Di Bumi, batu berjalan paling jauh, sementara debu terhenti tak jauh dari hambatan atmosfer Bumi," kata Metzger kepada Space.com. "Di bulan, itu adalah kebalikannya, dengan debu menjadi yang tercepat dan terjauh. Debu dapat menyebabkan kerusakan parah pada permukaan material jika kita mendarat terlalu dekat dengan perangkat keras lain atau mengorbit bulan."
Knalpot pendaratan mesin pendaratan menghantam debu, tanah, kerikil dan batu-batu pada kecepatan tinggi dan akan merusak perangkat keras di sekitarnya - seperti pos-pos bulan, operasi penambangan atau situs bersejarah - kecuali jika ejecta dikurangi dengan baik, kata Metzger.
Selama 20 tahun terakhir, para peneliti telah mengembangkan gambaran yang konsisten tentang fisika roket yang meniupkan tanah bulan, "tetapi ada celah yang signifikan," kata Metzger. "Tidak ada metode pemodelan yang tersedia saat ini yang dapat sepenuhnya memprediksi efek. Namun, dasar-dasarnya dipahami dengan cukup baik untuk mulai merancang tindakan pencegahan."
Dicari: meluncurkan bantalan
Metzger dan anggota tim lainnya di Center for Lunar dan Asteroid Surface Science (CLASS) UCF mengatakan bantalan pendaratan diperlukan untuk misi yang berulang kali mengunjungi pos terdepan bulan.
Untuk pendaratan di bulan, penelitian CLASS telah menunjukkan bahwa peledakan pasir yang akan terjadi di pos bulan tidak dapat diterima, karena akan secara berlebihan menurunkan optik, sel surya, permukaan kontrol termal, dan sendi yang bergerak pada mekanisme. Dampak meniup batu juga bisa merusak perangkat keras.
Peneliti Florida Space Institute sedang menyelidiki metode untuk mengurangi efek ledakan ini, seperti sintering lunar regolith. Mereka juga melihat robotika untuk melibas dan membangun tanggul, serta mempertimbangkan penggunaan kerikil atau pavers. Dan mereka mengorganisir serangkaian kompetisi robot untuk teknologi konstruksi landasan pendaratan bersama dengan perusahaan pembelajaran mesin untuk lebih memajukan kemampuan robotika yang diperlukan.
"NASA menangani masalah ejecta potensial yang terkait dengan interaksi permukaan plume engine roket dengan sangat serius," kata Robert Mueller, teknolog senior dan penyelidik utama di Kantor Sistem dan Pengembangan Eksplorasi di Kennedy Space Center NASA di Florida.
Itu untuk alasan yang bagus, kata Mueller; pendarat manusia di masa depan akan memiliki lebih banyak masalah dengan efek bulu daripada pendarat Apollo karena dorongan mesin yang lebih tinggi. Peneliti NASA sedang mengembangkan konsep untuk pendaratan di bulan dan landasan peluncuran untuk awak pendarat juga.
Badan antariksa saat ini sedang mengambil langkah-langkah untuk mengevaluasi efek potensial dalam lingkungan vakum bulan, Mueller mengatakan kepada Space.com, dengan kode pemodelan komputer baru yang telah dikembangkan melalui program Penelitian Inovasi Bisnis Kecil dan program Transfer Teknologi Bisnis Kecil NASA.
Tertangkap kamera
Belum ada upaya bersama untuk mengurangi masalah debu bulan, pernah, kata Michelle Munk, entri, keturunan dan pimpinan sistem pendaratan di Langley Research Center NASA di Hampton, Virginia. "Kami memiliki kode 'produksi' untuk memprediksi apa yang akan terjadi - tetapi tidak divalidasi dengan data, jadi kami benar-benar tidak tahu seberapa bagus prediksi itu."
Munk mengatakan sangat sulit untuk menjalankan uji coba yang realistis untuk lingkungan bulan, yang akan memberikan data "kebenaran" yang baik. Direktorat Misi Teknologi Luar Angkasa NASA baru-baru ini memulai sebuah proyek yang memiliki komponen pengujian-tanah dan pemodelan-komputasi.
Selain itu, Munk adalah penyelidik utama untuk empat kamera stereo yang akan dibawa di atas pesawat pendarat lunar Nova-C Mesin Intuitive, yang dijadwalkan untuk diluncurkan pada tahun 2021 dengan roket SpaceX Falcon 9 di bawah program Commercial Lunar Payload Services NASA. Payload disebut Kamera Stereo untuk Lunar Plume-Surface Studies (SCALPSS).
SCALPSS sedang dikembangkan di NASA Langley dan memanfaatkan teknologi kamera yang digunakan pada agensi tersebut Mars 2020 rover Ketekunan, Kata Munk. Cluster kamera akan menangkap video dan data gambar diam dari bulu-bulu pendarat saat bulu-bulu mulai mempengaruhi permukaan bulan sampai setelah pematian engine, yang sangat penting untuk desain kendaraan bulan dan Mars di masa depan, katanya.
- Debu bulan bisa menjadi masalah bagi penjelajah bulan di masa depan
- 17 misi bulan Apollo NASA dalam gambar
- Bulan terburu-buru: NASA ingin layanan pengiriman bulan komersial mulai tahun ini
