Salah satu pencapaian besar misi Apollo adalah membawa pulang ratusan kilogram batu bulan. Batuan dan debu ini telah terus dianalisa sejak astronot Apollo 11 pulang lebih dari 50 tahun yang lalu.
Dan mereka masih membuat penemuan.
Para ilmuwan memiliki sampel angin matahari Matahari, partikel-partikel dari ekor komet, beberapa gram dari asteroid, dan lebih banyak lagi datang segera.
Tapi ada satu dunia, fokus dari begitu banyak penelitian ilmiah, yang belum pernah sampelnya dikembalikan: Mars.
NASA dan Badan Antariksa Eropa telah membuat rencana untuk membawa pulang sampel dari Mars selama beberapa dekade, dan sekarang, misi dapat terbang dalam beberapa tahun ke depan, akhirnya membawa sepotong Planet Merah pulang ke Bumi untuk kita pelajari secara langsung.
Sejarah Misi Pengembalian Sampel
Eksplorasi ruang angkasa terjadi secara bertahap. Pertama-tama Anda mulai dengan jalan terbang scouting, di mana sebuah pesawat ruang angkasa berjalan di lintasan cepat melewati dunia, menyediakan serangkaian gambar dan data awal. Pikirkan Tur Besar Voyager melalui Tata Surya, atau Cakrawala Baru yang mengunjungi Pluto.
Kemudian Anda kembali dengan pengorbit, pesawat ruang angkasa yang dapat tetap di tempatnya selama bertahun-tahun, mempelajari permukaan dunia dengan sangat terperinci. Pertimbangkan pesawat ruang angkasa Cassini, yang mengorbit Saturnus 294 kali, mengambil lebih dari 450.000 gambar, dan mengubah pemahaman kita tentang Planet Bercahaya selamanya.
Lalu datanglah para pendarat dan penjelajah. Tentu saja, contoh terbaik dari ini adalah Mars, dengan Spirit dan Opportunity, serta Curiosity, yang bersama-sama telah menangkap ratusan ribu gambar, mengebor bebatuan, dan menemukan bukti air masa lalu di Mars.
Kemudian datang misi pengembalian sampel. Ini adalah tahap yang hanya dicoba beberapa kali oleh badan antariksa.
Selain misi Apollo, pesawat ruang angkasa pertama yang membawa sampel dari luar angkasa kembali ke Bumi adalah misi Luna Soviet. Pada tahun 1970, Luna 16 membawa pulang 101 gram regolith bulan, diikuti oleh Luna 20, dan Luna 24. Meskipun mereka membawa sebagian kecil dari bahan yang dikembalikan oleh misi Apollo, itu dari lokasi yang berbeda di Bulan.
Wahana antariksa berikutnya untuk mengembalikan rumah contoh adalah misi Genesis milik NASA. Diluncurkan pada tahun 2001 untuk mengumpulkan sampel angin matahari Matahari, dan membawanya pulang ke Bumi.
Itu membuka pengumpul sampel pada 1 April 2004, dan kemudian kembali ke Bumi pada bulan September tahun yang sama. Sayangnya, parasutnya gagal terbuka dengan baik, dan pesawat ruang angkasa itu menabrak gurun Utah.
Meskipun pendaratan keras, para ilmuwan dapat mengambil sampel yang dapat digunakan, yang membantu mereka menemukan bahwa Bumi mungkin telah terbentuk dari bahan nebula surya yang berbeda dari Matahari.
Kemudian datanglah misi Stardust NASA, yang terbang melalui ekor Comet Wild 2 pada Januari 2004, dan kemudian mengembalikan kapsul pengumpulnya kembali ke Bumi dua tahun kemudian. Analisis partikel-partikel ini menunjukkan para ilmuwan bahwa komet mengandung partikel yang dikeluarkan dari Matahari pada awal sejarahnya, dan mungkin memiliki cara pembentukan yang berbeda dari yang diperkirakan para astronom.
Sampel misi pengembalian yang terakhir adalah misi Hayabusa JAXA, mengatasi semua jenis kesulitan, termasuk terkena tabir surya secara langsung, dan hilangnya roda reaksinya, dan kegagalan untuk mengerahkan pendaratannya yang melompat. Tapi luar biasa, pengontrol misi bisa membawa pulang pesawat ruang angkasa, dengan beberapa mikrogram berharga materi asteroid di dalamnya.
Ada misi di luar sana saat ini: Hayabusa 2 dan OSIRIS-REx yang akan membawa pulang lebih banyak sampel asteroid untuk dipelajari. JAXA bahkan merencanakan misi untuk mengembalikan sampel dari bulan-bulan Mars.
Jadi bagaimana dengan sampel misi pengembalian ke Mars itu sendiri?
Apa yang Dapat Kita Pelajari dari Misi Pengembalian Sampel Mars?
Kami sebenarnya telah belajar sedikit tentang geologi dan atmosfer Mars karena ada bongkahan Planet Merah yang ditemukan di Bumi. Mereka hancur dari Mars oleh dampak asteroid raksasa jutaan tahun yang lalu, dan mereka melayang di luar angkasa, akhirnya menghantam Bumi dan secara luar biasa selamat dari perjalanan melalui atmosfer.
Para ilmuwan memiliki potongan acak Mars, tetapi sekarang mereka ingin sampel yang mereka pilih. Dan itu berarti mengirim misi pengembalian sampel secara langsung.
NASA sebenarnya telah merencanakan misi sampel Mars kembali sejak awal 1970-an, bahkan sebelum peluncuran pesawat ruang angkasa Viking.
Tujuan dari misi kembali akan mencakup pencarian kehidupan, tidak hanya kehidupan hari ini, tetapi kehidupan masa lalu, dan bahkan bahan kimia perintis kehidupan.
Dengan mengembalikan sampel Mars yang asli ke rumah, para ilmuwan dapat melakukan semua jenis percobaan pada regolith Mars, memaparkannya ke air, atmosfer yang lebih tebal, dan nutrisi untuk melihat apakah ada bakteri aktif. Percobaan ini dicoba dengan Viking, tetapi hasilnya tidak meyakinkan dan ahli biologi planet masih memperdebatkannya.
Mereka dapat menganalisis sampel di bawah mikroskop yang kuat, mencari fosil mikroskopis, atau indikasi lain ada kehidupan di sana.
Selain itu, para ilmuwan dapat memahami sejarah permukaan Mars, dan bagaimana hal itu dipengaruhi oleh air selama jutaan tahun.
Sampel dapat dikembalikan dari beberapa tempat yang paling menarik, seperti sedimen danau, endapan di sekitar lubang hidrotermal, dan delta sungai kuno.
Mereka dapat membawa kembali sampel dari serangan meteorit baru dan kuno, letusan gunung berapi, dan daerah yang terkena angin dalam waktu yang lama.
Mereka juga dapat mempelajari sejarah jangka panjang Mars selama miliaran tahun, untuk mencoba dan memahami ketika perubahan planet yang luas terjadi untuk membuat planet ini menjadi sangat dingin dan kering. Kapan pemboman asteroid mereda?
Mereka bahkan bisa mencicipi potongan-potongan meteorit yang mengotori permukaan Mars, mencicipi dunia lain pada saat yang bersamaan.
Sampel-sampel ini idealnya akan dikirim pulang sebelum manusia pertama menginjakkan kaki di permukaan Mars. Kita sudah tahu ada bahan kimia beracun di regolith Mars, tapi bagaimana dengan debu yang mengendap di atmosfer? Akankah itu menjadi risiko jika para astronot menghirupnya? Bagaimana dengan materi yang lebih dalam di bawah permukaan?
Dengan mempelajari materi ini, para ilmuwan juga akan dapat memahami seberapa baik astronot bisa hidup di luar negeri. Untuk menggunakan regolith untuk bahan bangunan, dan menanam tanaman. Serta memecahnya secara kimia untuk berbagai bahan baku.
Apakah bagian Mars yang berbeda lebih bermanfaat daripada yang lain?
Rencana Sampel Pengembalian Misi Mars
Salah satu rencana paling awal untuk misi pengembalian sampel ke Mars disebut Koleksi Sampel untuk Investigasi Mars (atau SCIM). Ini akan menjadi misi kelas pramuka yang relatif murah yang akan terbang melalui atmosfer Mars serendah 40 km ketinggian, mengumpulkan debu dan gas atmosfer.
Ini akan cukup tinggi sehingga pesawat ruang angkasa tidak akan ditangkap oleh Mars. Maka itu akan mengembalikan sampel ke Bumi. Dengan mempelajari sampel-sampel ini, para ilmuwan dapat mencocokkan sampel atmosfer dengan gas-gas yang ditemukan di bebatuan Mars itu untuk memastikan bahwa mereka berasal dari Planet Merah. Mereka dapat mempelajari debu Mars dari dekat, Anda tahu, debu yang dapat membentuk badai di seluruh planet yang mampu mengakhiri misi penjelajah, dan bisa menjadi risiko bagi astronot masa depan.
Proposal itu dibuat pada tahun 2001, untuk sebuah misi yang akan terbang pada tahun 2007 dan mengembalikan sampel pada tahun 2010, tetapi tidak pernah berhasil.
Tetapi pada 2009, NASA dan Badan Antariksa Eropa mulai membuat rencana serius untuk membawa pulang Mars, secara resmi mengumumkan kerja sama mereka dalam sebuah misi.
Mengantisipasi misi pengembalian sampel di masa depan, baik NASA dan ESA telah membangun rover mereka yang akan datang untuk menjadi tahap pertama dalam mengirimkan materi kembali ke rumah.
Saat merayap melintasi permukaan Planet Merah, penjelajah Mars 2020 NASA akan mengumpulkan sampel yang menarik dan kemudian menjatuhkannya ke permukaan. Rosalind Franklin ESA dari ESA, juga akan diluncurkan pada tahun 2020, akan mengumpulkan dan menyimpan sampel dari permukaan Mars dalam kaleng-kaleng berukuran pena, yang akan siap untuk diambil.
Misi pengembalian sampel akan memiliki tiga bagian.
Pertama, akan ada fetch rover bergerak cepat yang dibangun oleh Badan Antariksa Eropa untuk mengumpulkan sampel untuk dipelajari. Kemudian kendaraan pendakian NASA yang akan mentransfer sampel ke orbit Mars. Dan akhirnya, sebuah misi yang mengorbit dari ESA yang akan mengambil sampel dan membawanya kembali ke Bumi.
Sample Fetch Rover ESA akan menjadi kendaraan yang relatif ringan, tidak lebih dari sekitar 120 kilogram. Ia harus mampu menempuh jarak 20-30 kilometer dengan jarak 200 meter per hari, secara otonom mengarahkan bahaya ke arahnya. Selama periode ini, itu akan mengambil lusinan sampel yang tersisa di permukaan oleh Mars 2020 atau Rosalind Franklin, memilih 30 atau lebih yang paling menarik secara ilmiah untuk dikirim pulang.
Setelah beberapa bulan mengumpulkan sampel, Fetch Rover akan tiba di Mars Sample Retrieval Lander. Ini adalah pesawat ruang angkasa yang memiliki banyak kesamaan dengan penemu NASA Curiosity dan Mars 2020.
Itu akan menggunakan selongsong panas kemudian parasut saat memasuki atmosfer Mars, akhirnya menurunkan roket pendakian ke permukaan Mars. Itu akan duduk di Mars hingga 150 hari, menunggu sampel dari Fetch Rover.
Ketika sampel dimuat di atas kapal, Kendaraan Pendakian akan menembakkan motor roket hybrid atau solid, membawa sampel ke orbit ketinggian 350 km.
Maka itu akan dicegat oleh Earth Return Orbiter ESA, membuat jutaan pertemuan yang sepenuhnya otonom dari Bumi. Ini kemudian akan menggunakan mesin ion surya-listrik untuk melakukan perjalanan panjang kembali ke Bumi.
Dan kemudian, beberapa waktu di tahun 2030-an, para ilmuwan akan mendapatkan sekitar 500 gram bahan dari permukaan Mars.
Pada awal 2019, Gedung Putih memasukkan uang dalam anggaran yang diusulkan untuk misi Mars Sample Return, yang idealnya dapat diluncurkan secepat 2026. Meskipun misi seperti ini telah diusulkan berkali-kali sebelumnya, ini adalah pertama kalinya pendanaan aktual dilakukan. menyisihkan. Ini memberi NASA $ 109 juta pada tahun 2020 untuk bekerja pada "kegiatan Mars di masa depan" yang pada dasarnya adalah misi pengembalian sampel.
Jadi sekarang, setelah hampir 50 tahun perencanaan, misi pengembalian sampel yang serius ke Mars sedang dikerjakan.
Dapatkan Newsletter Email Mingguan Saya:
Sekali seminggu saya mengumpulkan semua berita luar angkasa saya menjadi satu buletin email tunggal dan mengirimkannya. Ada gambar, sorotan singkat tentang cerita, dan tautan sehingga Anda dapat menemukan lebih banyak. Buka universetoday.com/newsletter untuk mendaftar.
