Ilustrasi artis tentang penjelajah Spirit Mars NASA. Spirit dan kembarannya, Opporunity, mendarat di Planet Merah pada Januari 2004.
(Gambar: © NASA / JPL)
Spirit adalah salah satu dari dua penemu Mars yang diluncurkan NASA pada tahun 2003 sebagai bagian dari misi Mars Exploration Rover (MER) yang bernilai $ 800 juta. Spirit tiba di Planet Merah pada Januari 2004, bertugas mencari tahu apakah ada kehidupan di Mars, belajar tentang iklim Planet Merah saat ini dan di masa lalu, dan mengkarakterisasi geologi Mars.
Jaminan yang dijanjikan pada Spirit adalah 90 hari Mars, atau sol, tetapi bajak akhirnya berakhir lebih dari 2.200 sol, atau 2.266 hari Bumi. Spirit berhenti berkomunikasi dengan Bumi pada 22 Maret 2010, setelah itu terjebak dalam perangkap pasir. (Penjelajah kembar Spirit, Opportunity, beroperasi hingga Juni 2018, hingga tidak dapat mengisi baterainya karena badai debu. NASA menyatakan Oppy mati pada Februari 2019.)
Penjelajahan Spirit memberi para ilmuwan pandangan yang luar biasa tentang sejarah awal dan basah Mars.
Segera setelah pendaratannya, Spirit menemukan bukti luas tentang karbonat dan hematit, mineral yang terkait dengan lingkungan air. Penjelajah mengatasi berbagai kesulitan teknis (termasuk roda yang rusak) dan mengirimkan data ilmiah kembali ke Bumi selama enam tahun.
Tapi ada satu kendala yang Roh tidak bisa atasi: perangkap pasir yang tak terduga. NASA menghabiskan waktu berminggu-minggu mencoba membantu robot mencapai tempat yang lebih aman tetapi sedikit maju. Terperangkap, bajak akhirnya berhenti mengirimkan informasi kembali ke Bumi pada 22 Maret 2010.
Penjelajah itu meninggalkan setumpuk informasi ilmiah tentang sejarah Mars. Ini juga membuka jalan bagi bajak yang lebih kuat untuk mengikuti: Curiosity, bajak yang berfokus pada mencari lingkungan yang layak huni di Planet Merah. Keingintahuan adalah pathfinder untuk penjelajah Mars 2020 yang baru, yang akan mencari tanda-tanda kehidupan kuno.
Mengikuti air
Spirit adalah salah satu dari rangkaian pesawat ruang angkasa dalam gelombang kedua eksplorasi Mars di NASA. Badan ini mengirim beberapa misi ke Mars pada 1960-an dan 1970-an tetapi berhenti setelah pendarat Viking 1 dan Viking 2 tidak membawa kembali bukti definitif kehidupan saat ini atau masa lalu.
Menurut badan itu, minat terhadap Mars dihidupkan kembali pada 1980-an dan 1990-an para peneliti di Bumi menemukan mikroba tidak hanya bertahan hidup, tetapi juga berkembang, di lingkungan ekstrem dari ventilasi vulkanik bawah air. Penemuan ini menarik karena gambar Viking menunjukkan bukti yang mungkin bahwa daerah tersebut memiliki air di masa lalu.
NASA mengirim Mars Global Surveyor (MGS) ke planet ini pada tahun 1996 untuk memetakan kemungkinan lokasi air, dan agensi itu juga mengirim Mars Pathfinder dan misi penjelajah Sojourner ke permukaan Mars pada tahun 1997 dengan keberhasilan ilmiah yang luar biasa, ketika menemukan batu bulat yang kemungkinan dibentuk oleh air di masa lalu kuno.
Temuan itu memicu minat lebih banyak penemu Mars, dan pada Januari 2004, NASA meluncurkan Spirit and Opportunity. Lebih dikenal sebagai Mars Exploration Rovers, mesin-mesin itu menerima nama mereka dari Sofi Collis yang berusia 9 tahun, yang merupakan pemenang dari kontes penamaan.
Spirit and Opportunity membawa banyak koleksi peralatan ilmiah. Instrumen pada setiap rover termasuk kamera panorama, pencitraan mikroskopis, kamera rekayasa, tiga spektrometer, alat abrasi batuan dan susunan magnet. Rover juga memiliki lengan kecil yang memungkinkan mereka untuk mendapatkan gambar jarak dekat dan data tentang target ilmiah yang menarik.
Pergi untuk Gusev
Butuh dua tahun negosiasi bagi para ilmuwan dan insinyur untuk menyepakati tempat pendaratan untuk Peluang dan Roh. "Tempat-tempat yang paling menarik bagi para ilmuwan (sisi tebing, misalnya, di mana sejarah planet ini dicatat dalam lapisan-lapisan batuan sedimen) sering kali paling menakutkan bagi para insinyur yang ditugasi untuk keselamatan robot," tulis NASA mengenai proses tersebut.
Peluang menargetkan dataran yang disebut Meridiani Planum berdasarkan lapisan hematit yang terlihat oleh MGS dari atas. Hematit adalah oksida besi yang sering terbentuk dalam air. Dan, ternyata, Peluang menemukan banyak hematit di permukaan.
Tujuan Spirit adalah Kawah Gusev, yang membentang di area yang lebih besar dari Connecticut. Dari gambar MGS, para ilmuwan mencurigai kawah itu menyimpan air di masa lalu. Gusev digali oleh asteroid atau komet yang memengaruhi planet ini sejak 4 miliar tahun lalu.
Spirit adalah yang pertama dari dua penemu yang meninggalkan Bumi. Pesawat itu meluncur dengan roket Delta II 7925 dari Cape Canaveral, Florida, pada 10 Juni 2003, dan turun ke Mars tujuh bulan kemudian, pada 4 Januari 2004.
Setelah mematahkan parasut, rover meluncur ke permukaan dalam kepompong airbag, berguling dengan aman hingga berhenti di permukaan - tepat di sasaran di Gusev. Peluang juga mendarat dengan aman dan di tempat yang tepat, pada 25 Januari.
Reboot, air, dan roda
Spirit masih duduk di kulit pendaratannya ketika ia melihat tanda air pertama yang mungkin di kejauhan: karbonat, yang sering terbentuk di lingkungan basah. "Kami datang mencari karbonat," Phil Christensen, salah satu ilmuwan untuk misi tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan. "Kita memilikinya. Kita akan mengejar mereka."
Tetapi dalam seminggu, Spirit berada dalam kesulitan. Itu sementara berhenti mengirim data dari permukaan pada 21 Januari 2004. Beberapa hari kemudian, NASA menentukan bahwa komputer penjelajah itu terus-menerus reboot karena kesalahan perangkat lunak; itu dimulai kembali lebih dari 60 kali dalam tiga hari.
Agensi menstabilkan bajak pada Februari 2004. Kemudian, pada bulan Maret, Spirit menabrak jackpot: sebuah batu vulkanik yang komposisinya mengisyaratkan masa lalu yang berair.
Tiga bulan kemudian, NASA terkejut ketika Spirit menemukan hematit, menambahkan bukti pada kemungkinan air di lingkungan. Peluang juga menemukan hematit di lokasi pendaratannya di pertengahan Mars.
Pada akhir 2005, Spirit telah mengendarai tengara terdekat, Husband Hill, untuk melihat pemandangan di sekitarnya. Itu adalah pertama kalinya seorang penjelajah mendaki bukit di planet lain.
Daerah itu merupakan bukti sejarah awal kekerasan Mars, kata NASA. "Kami punya topografi dramatis ini yang tertutup pasir dan batu-batu besar; lalu, sesekali, jendela kecil ke lapisan dasar di bawahnya," Steve Squyres, seorang ilmuwan planet di Cornell University dan peneliti utama untuk instrumen sains penjelajah, mengatakan dalam sebuah pernyataan.
Salah satu roda Spirit berhenti bekerja pada bulan Maret 2006 karena bajaknya berlari ke lereng untuk mendapatkan sinar matahari yang cukup untuk bertahan musim dingin. Operator NASA yang kembali ke Bumi dari jarak jauh menyeret roda di belakang bajak, perlahan-lahan menggerakkan Spirit satu jam sehari ketika kekuatan matahari memungkinkan. Spirit dengan selamat tiba di tujuannya pada bulan April 2006.
Lokasi terbukti menjadi tempat yang baik untuk berhenti, sebagai bajakmenemukan mineral yang diubah air terdekat ketika kembali beroperasi pada akhir 2006.
Beberapa tahun kemudian di Mars
Terlepas dari tantangan mekanis dan Mars, Spirit melakukan perjalanan sejauh 7,7 kilometer (7,7 kilometer) selama bertahun-tahun di Mars - lebih dari selusin kali jarak yang direncanakan NASA untuk dilalui bajak.
Bahkan, roda yang rusak akhirnya berguna untuk misi: Pada bulan Maret 2007, NASA mengumumkan bahwa bajak telah mengaduk tanah dengan jejak belerang dan air di dalamnya, menunjukkan bahwa mungkin ada mata air yang diuapkan atau ventilasi vulkanik.
Ketika tahun berlalu, Spirit menemukan lokasi ledakan vulkanik yang mungkin dan selamatbadai debu yang luas. Badai lain di akhir 2008 mengurangi kekuatan Spirit ke level yang memprihatinkan, tetapi bajak itu melewatinya.
Angin Mars membersihkan sebagian debu pada bulan Februari 2009. Pada bulan April, komputer Spirit mulai mengalami masalah rebooting lagi, dengan periode-periode yangNASA digambarkan sebagai "amnesia." Penjelajah itu mulai mengemudi lagi ketika NASA berusaha memperbaiki masalahnya tetapi kemudian mengalami masalah yang lebih buruk: tenggelamnya pasir. Pada tanggal 23 April 2009, bajak itu tiba-tiba menembus kerak ke pasir yang lebih lembut dan tidak bisa keluar lagi.
NASA menghabiskan berbulan-bulan menjalankan simulasi dan mengirimkan perintah ke bajak yang terdampar, tetapi agensi juga mengumpulkan data sementara bajak itu berdiri di tempat. Pejabat NASA sangat senang melihat pasir dengan basal, sulfat dan silika di dalamnya - data terungkap kepada penjelajah ketika mencoba keluar dari perangkapnya. Satu pernyataan NASA menyebut lokasi itu, yang disebut Troy, "salah satu tempat paling menarik yang pernah dikunjungi Spirit."
Pada 31 Desember 2009, NASA menghitung bahwa mungkin tidak ada daya yang cukup untuk bajak selama musim dingin. Komunikasi terakhir Spirit dilakukan pada 22 Maret 2010, dan penjelajah tetap diam ketika NASA menghabiskan berbulan-bulan memanggilnya.
"Penilaian insinyur dalam beberapa bulan terakhir telah menunjukkan probabilitas yang sangat rendah untuk memulihkan komunikasi dengan Spirit," kata pejabat NASA dalam sebuah pernyataan pada 24 Mei 2011. Bagaimanapun, aset ruang yang digunakan untuk mencari Spirit akan segera diperlukan untuk Penjelajah Mars NASA yang akan datang, Curiosity. Bulan itu, NASA mengakhiri upayanya untuk mencapai Spirit.
Warisan roh
Sementara Spirit menghentikan komunikasi dengan Bumi pada 2010, bover kembarnya, Opportunity, jauh melampaui itu. Peluang terus beroperasi hingga 2018 - sekitar 14,5 tahun setelah tanggal pendaratannya - tetapi terhenti di permukaan karena badai debu pada Juni 2018.
Baik Opportunity dan Spirit tampak besar dalam pengetahuan NASA. Kedua penjelajah menunjukkan kepada dunia bagaimana teknik dan sains yang baik dapat mengungkap informasi yang luar biasa dan berharga, seperti bukti luas air di Planet Merah.
Pengalaman NASA dengan penjelajah sangat berguna dengan penjelajah Curiosity yang lebih baru, yang tiba di permukaan Mars pada tahun 2012 dan telah mempelajari sejarah lingkungan yang dapat dihuni dan air di Gale Crater dan Mount Sharp (Aeolis Mons). Operator menggunakan karya ilmiah Spirit dan Opportunity untuk menginformasikan jalur Curiosity. Misalnya, Curiosity dapat merasakan ketika berada di zona berpasir dan diprogram untuk berhenti dan meminta bantuan operatornya di Bumi.
NASA Mars 2020 rover akan mencari organik dan bukti lain kehidupan kuno di permukaan Mars. Salah satu tempat pendaratan potensial adalah Kawah Gusev, tempat Spirit rover menemui ajalnya.
"Penemuan bahwa mata air panas mengalir di sini [Kawah Gusev] adalah pencapaian utama dari Mars Exploration Rover, Spirit," kata pejabat NASA ketika menjelaskan potensi lokasi pendaratan. (Tim 2020 akhirnya memilih lokasi yang berbeda untuk misi - Jezero Crater, yang menjadi tuan rumah delta sungai di masa lalu.)
Spirit tetap menjadi misi penting bagi NASA, karena bajak menunjukkan keberadaan air di Mars dan membantu meletakkan dasar bagi misi Mars di masa depan.
