Ingenuity: bagaimana misi ke Mars membuka jalur baru dalam eksplorasi ruang angkasa

Banyu Uwir

Ingenuity: bagaimana misi ke Mars membuka jalur baru dalam eksplorasi ruang angkasa

Sulit untuk mengukur pentingnya pencapaian yang dicapai oleh Ingenuity, helikopter NASA di Mars, dalam sejarah eksplorasi ruang angkasa.

Benda terbang kecil berbobot 1,8 kg itu tiba di Mars dengan penjelajah Perseverance pada tahun 2021. Pekan lalu, NASA mengumumkan bahwa kendaraan terbang tersebut harus melakukan pendaratan darurat, sehingga salah satu rotornya rusak. Dan dia mengakhiri misinya.

Eksplorasi ruang angkasa terus menjadi tantangan yang sangat besar. Namun layanan Ingenuity selama tiga tahun telah membuktikan bahwa penerbangan bertenaga dan terkendali di Mars mungkin dilakukan.

Helikopter kecil itu bertahan lebih lama dari yang direncanakan dan terbang lebih tinggi serta lebih jauh dari yang dibayangkan banyak orang. Selain eksperimen Mars ini, keberhasilan Ingenuity membuka jalan bagi misi lain yang menggunakan kendaraan terbang untuk menjelajahi planet dan bulan.

Pendaratan di bulan pertama bersifat statis. Tahun 1969 mungkin merupakan tahun terpenting untuk eksplorasi ruang angkasa, ketika Apollo 11 dan Apollo 12 membawa astronot ke permukaan bulan, namun tahun 1970 adalah tahun eksplorasi planet.

Pada tahun 1970, kita melakukan pendaratan lunak pertama di planet lain, Venus. Sampel robot pertama dikirim ke Bumi dari Bulan, dan robot penjelajah pertama yang beredar di benda angkasa lain (juga Bulan).

Sejak itu, setelah lebih dari 50 tahun eksplorasi planet dan pengembangan teknologi, hanya ada sedikit misi permukaan yang berhasil, dan bahkan lebih sedikit lagi yang mampu berpindah. Venus dikunjungi oleh selusin wahana statis antara tahun 1970 dan 1985, dan berhenti di situ.

Dari rover hingga helikopter

Sebelum kedatangan modul Pathfinder dan penjelajah Sojourner pada tahun 1997, hanya tiga pendaratan di Mars yang berhasil antara tahun 1971 dan 1976. Pesawat luar angkasa Huygens Eropa mendarat di bulan Saturnus, Titan, pada tahun 2005.

Upaya untuk mencapai permukaan seperti itu jarang terjadi, sangat sulit, dan secara historis, kendaraan pendarat hampir tidak pernah bergerak. Namun, penjelajah Mars milik NASA, Spirit, Opportunity, Curiosity, dan Perseverance telah melampaui desain mereka dan melangkah lebih jauh. Dan Ingenuity terbang.

Dia bukanlah orang pertama yang terbang ke planet lain. Ini adalah balon yang diluncurkan oleh misi Soviet Vega 1 dan 2, yang melayang di atas Venus pada tahun 1985. Namun Ingenuity memiliki kendali, kamera, dan konektivitas. Dia mengambil foto penjelajahnya dan Mars dari sudut pandang yang benar-benar baru. Dia menarik perhatian dunia dan memenangkan hati kita.

Di Moskow, saya berkesempatan melihat model dan replika balon Vega dan penjelajah bulan pertama. Mereka lebih mengesankan saya daripada penjelajah kembar Mars yang dipajang di Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA di California. Misi Soviet lebih berani dan berbeda, dan itu terjadi beberapa generasi yang lalu, sebelum zaman saya dan jauh sebelum karier saya sebagai ilmuwan planet.

Ingenuity berani, orisinal, dan benar-benar baru. Foto-foto yang diambilnya tentang Perseverance, menemukan teknologi yang dibuang oleh modul saat turun yang membawanya ke Mars dan lanskap Mars dari pemandangan udara, sungguh menakjubkan. Sementara itu, Perseverance juga merekam video penerbangan Ingenuity. Tidak ada sesuatu pun yang pernah dilihat sebelumnya.

Namun, Ingenuity memiliki jalan yang sulit untuk mencapainya. Seluruh misi Mars 2020 (dari Perseverance, Ingenuity, dan sistem transportasinya) dilakukan secara mendadak.

Menyusul penarikan diri NASA dari program gabungan ExoMars dengan Badan Antariksa Eropa, yang mencakup misi penjelajah Mars, badan antariksa AS tersebut mulai mengembangkannya sendiri. Penjelajah Mars 2020 ini, yang kemudian diberi nama Perseverance, berkembang dari pengumuman hingga konsep, pengembangan, dan peluncuran hanya dalam tujuh setengah tahun.

Dan Ingenuity tidak disertakan pada awalnya. Sebagai sebuah ide, ide tersebut diusulkan pada akhir fase pengembangan Mars 2020 dan mendapat tentangan serius. Hal ini menambah kompleksitas, biaya, risiko dan mode kegagalan baru. Hal ini juga dimotivasi oleh tujuan rekayasa, dengan kemungkinan adanya sedikit penjangkauan – kesempatan untuk mengkomunikasikan ilmu pengetahuan dan rekayasa misi kepada publik – secara paralel.

Kecerdasan tidak dimaksudkan untuk bertahan lama. Itu dirancang untuk membuktikan penerbangan helikopter di atmosfer tipis Mars. Tujuannya adalah menerbangkan lima penerbangan pendek dalam satu bulan. Kemungkinan dampaknya termasuk pendaratan keras, terbalik, hilangnya daya jika panel surya tertutup debu, atau hilangnya komunikasi saat jauh dari rover (hal ini terjadi beberapa kali).

Balon robotik udara, atau aerobot, seperti prototipe NASA ini, suatu hari nanti bisa menjelajahi Venus — Foto: NASA / JPL-Caltech

Namun ia melampaui ekspektasi, bertahan selama tiga tahun di permukaan Mars, bahkan di masa berdebu, dan melakukan 72 penerbangan. Sebagian besar keberhasilannya dibantu oleh jaringan komunikasi yang saat ini ada di Mars.

Ingenuity menerima instruksi dan mengirimkan data ke Perseverance, yang berkomunikasi dengan armada satelit yang mencakup ExoMars Trace Gas Orbiter Eropa, pesawat ruang angkasa Maven NASA, dan Mars Reconnaissance Orbiter. Ini, pada gilirannya, berkomunikasi dengan dua jaringan luar angkasa di Bumi, sistem antena radio di seluruh dunia yang memerintahkan dan melacak pesawat ruang angkasa.

Butuh 50 tahun eksplorasi planet untuk sampai ke sini, tapi kita sudah bisa melihat dampak misi Ingenuity terhadap eksplorasi di masa depan. Pesawat sayap putar antarplanet berikutnya adalah misi Dragonfly ke bulan Saturnus, Titan.

Ini akan sangat berbeda dengan Ingenuity. Beratnya sekitar satu ton dan terbang dengan delapan rotor. Ini adalah kendaraan besar yang dirancang untuk terbang melalui atmosfer Titan yang tebal.

Salah satu misi ke Planet Merah berikutnya adalah Mars Sample Return, yang bertujuan untuk mengumpulkan wadah sampel tanah Mars yang sedang disiapkan dan disimpan oleh Perseverance. Rencananya hal ini akan dicapai dengan menggunakan penjelajah, tetapi keberhasilan Ingenuity memunculkan ide – dan sekarang pengembangan – helikopter untuk melakukan hal ini.

Masa depan yang dibuka Ingenuity bagi kami sungguh menarik. Kita akan melihat helikopter di Mars dan Venus, lebih banyak balon di Venus, kendaraan berenang di bawah bulan-bulan es Jupiter dan Saturnus, dan mungkin bahkan satu atau dua pesawat terbang.

* Kevin Olsen adalah peneliti Badan Antariksa Inggris di Universitas Oxford, Inggris. Dia saat ini sedang mengerjakan analisis data untuk proyek ExoMars Trace Gas Orbiter milik Atmospheric Chemistry Suite, yang bertujuan untuk memverifikasi atmosfer Mars.