Di Mars, tahun kejutan dan penemuan bagi penjelajah dan helikopter NASA

Setahun yang lalu, rover Ketekunan NASA mempercepat untuk menabrak Mars, mendekati tujuannya setelah perjalanan 290 juta mil, tujuh bulan dari Bumi.

Pada 18 Februari tahun lalu, pesawat ruang angkasa yang membawa wahana itu menembus atmosfer Mars dengan kecepatan 13.000 mil per jam. Hanya dalam tujuh menit – yang oleh para insinyur NASA disebut “tujuh menit teror” – pesawat itu harus lepas landas Serangkaian manuver untuk dengan lembut berbaring bertahan di permukaane.

Karena penundaan komunikasi radio yang mengganggu tata surya, orang-orang yang berada di pusat kendali misi di Laboratorium Propulsi Jet NASA di California hanya menjadi penonton hari itu. Jika terjadi kesalahan, mereka tidak akan punya waktu untuk memperbaikinya, dan misi senilai $2,7 miliar untuk mencari bukti bahwa ada sesuatu yang hidup di Planet Merah, akan berakhir di kawah yang baru digali.

Tapi ketekunan memiliki kinerja yang sangat baik, Kirimkan cuplikan video yang menggembirakan ke rumah saat mendarat. NASA telah menambahkan ke grup robotnya yang menjelajahi Mars.

“Mobil itu sendiri berkinerja sangat baik,” kata Jennifer Trosper, direktur Proyek Ketekunan.

Dua belas bulan kemudian, ketekunan ada di dalam Kawah selebar 28 mil yang dikenal sebagai Jezero. Dari medannya, jelas bahwa lebih dari tiga miliar tahun yang lalu, Jezero adalah perairan yang kira-kira seukuran Danau Tahoe, dengan sungai-sungai yang mengalir dari barat ke luar ke timur.

Hal pertama yang dilakukan Perseverance adalah menyebarkan Ingenuity, sebuah helikopter robot kecil dan mesin terbang pertama yang lepas landas di planet lain. Ketekunan juga menunjukkan teknologi untuk menghasilkan oksigen yang akan diperlukan ketika astronot akhirnya mencapai Mars.

Penjelajah itu kemudian memulai pengalihan dari rencana eksplorasi aslinya untuk mempelajari dasar kawah tempat ia mendarat. Ternyata bebatuan di sana tidak seperti yang diharapkan para ilmuwan. Saya mengalami masalah beberapa kali ketika saya mencoba mengumpulkan inti batu – silinder seukuran tongkat kapur – yang pada akhirnya akan dikembalikan ke Bumi oleh misi masa depan. Para insinyur mampu memecahkan masalah dan hampir semuanya bekerja dengan baik.

“Ini adalah tahun yang sangat menarik, dan terkadang membuat stres,” kata Joel Horowitz, seorang profesor ilmu Bumi di Universitas Stony Brook di New York yang merupakan anggota tim sains misi tersebut. “Kecepatan kerja benar-benar luar biasa.”

Setelah berbulan-bulan memilah-milah dasar kawah, tim misi sekarang bersiap untuk menuju acara sains utama: penjelajahan delta sungai kering di sepanjang tepi barat Jezero.

Di sinilah para ilmuwan berharap menemukan batuan sedimen yang kemungkinan mengandung temuan masif, dan bahkan mungkin tanda-tanda kehidupan Mars kuno – jika ada kehidupan Mars kuno.

“Delta, setidaknya di Bumi, adalah lingkungan yang layak huni,” kata Amy Williams, profesor geologi di University of Florida dan anggota tim sains Perseverance. “Ada air. Ada sedimen aktif yang terbawa dari sungai ke danau.”

Sedimen tersebut dapat menangkap dan menahan partikel karbon yang terkait dengan kehidupan. “Ini adalah tempat yang sangat baik untuk mencari karbon organik,” kata Dr. Williams. “Jadi kami berharap karbon organik asli Mars akan terkonsentrasi di lapisan-lapisan itu.”

Ketekunan tidak pernah mendarat lebih dari satu mil dari delta. Bahkan dari kejauhan, kamera mata elang dapat mengungkapkan lapisan sedimen yang diharapkan. Ada juga bongkahan bongkahan batu, beberapa seukuran mobil, duduk di delta, dan bongkahan batu besar yang terbawa arus ke kawah.

“Semuanya menceritakan kisah yang hebat,” kata Jim Bell, seorang ilmuwan planet di Arizona State University.

Data mengkonfirmasi bahwa apa yang disarankan oleh gambar orbital adalah delta sungai memang demikian dan bahwa sejarah air di sini kompleks. Bebatuan, yang hampir pasti berasal dari ketinggian di sekitarnya, menunjukkan periode banjir hebat di Jezero.

Bukan hanya sedimentasi lumpur, pasir, dan lumpur yang lambat dan lembut,” kata Dr. Bell, yang menjabat sebagai peneliti utama untuk kamera Perseverance yang dipasang di tiang canggih.

Manajer misi awalnya berencana untuk langsung menuju delta dari lokasi pendaratan. Tetapi penjelajah itu turun ke tempat di mana jalan langsung tersumbat oleh bukit pasir yang tidak bisa dia lewati.

Mereka tercengang dengan formasi geologis di selatan.

“Kami tiba di lokasi yang mengejutkan, dan kami mendapatkan yang terbaik dari itu,” kata Kenneth Farley, ahli geofisika di Caltech yang menjabat sebagai ilmuwan proyek yang memimpin penelitian tersebut.

Karena Jezero adalah kawah yang dulunya merupakan danau, dasarnya diperkirakan berupa bongkahan batu besar yang terbentuk dari sedimen yang mengendap di dasarnya.

Tetapi pada pandangan pertama, kurangnya lapisan berarti “tidak terlihat seperti sedimen,” kata Catherine Stack-Morgan dari Jet Propulsion Laboratory NASA, wakil ilmuwan proyek. Pada saat yang sama, tidak ada indikasi yang jelas bahwa itu juga berasal dari gunung berapi.

Kata Nicholas Tosca, Profesor Mineralogi dan Petrologi di Universitas Cambridge di Inggris dan anggota tim sains.

Sementara para ilmuwan dan insinyur sedang mempertimbangkan apakah akan pergi ke utara atau selatan, tim yang membuat helikopter robot yang disebut Ingenuity bereksperimen dengan inovasi mereka.

Helikopter itu merupakan tambahan yang terlambat untuk misi tersebut, dan dimaksudkan sebagai bukti konsep untuk terbang di udara tipis Mars.

Pada 18 April tahun lalu, Kreativitas naik ke ketinggian 10 kaki, melayang selama 30 detik, dan kemudian kembali ke tanah. Penerbangan itu memakan waktu 39,1 detik.

Selama minggu-minggu berikutnya, Ingenuity melakukan empat penerbangan lagi untuk meningkatkan waktu, kecepatan, dan kecepatan.

Ini membantu menghindari membuang-buang waktu mengemudi ke bebatuan yang tidak biasa yang tampak menarik di foto dari orbit.

“Kami mengirim helikopter dan melihat foto-fotonya, dan itu terlihat sangat mirip dengan kami,” kata Trosper. “Jadi kami memilih untuk tidak mengemudi.”

Helikopter terus terbang. Itu baru saja menyelesaikan penerbangan kesembilan belas, dan masih dalam kondisi sangat baik. Baterai masih mengisi daya. Helikopter telah menunjukkan kemampuannya untuk terbang dalam cuaca yang lebih dingin dan lebih tipis di bulan-bulan musim dingin. Itu berhasil menghilangkan sebagian besar debu yang jatuh di atasnya selama badai debu di bulan Januari.

“Semuanya terlihat hijau secara keseluruhan,” kata Theodore Tzanitos, yang memimpin tim inovasi di JPL.

Saat menjelajahi bebatuan di selatan lokasi pendaratan, para ilmuwan memecahkan beberapa misteri mereka ketika penjelajah menggunakan mata bornya untuk menggiling lubang dangkal di dua dari mereka.

“Ya Tuhan, ini terlihat vulkanik,” kata Dr. Stack Morgan, mengingat reaksinya. “Persis seperti yang Anda harapkan untuk aliran lava basaltik.”

Instrumen yang dibawa oleh Perseverance untuk mempelajari komponen batuan Mars dapat melakukan pengukuran yang ditentukan secara tepat pada bagian-bagian batuan sekecil butiran pasir. Kamera pada lengan robot dapat mengambil gambar close-up.

Pengamatan tersebut mengungkapkan butiran besar olivin, mineral beku yang dapat terakumulasi di dasar aliran lava besar. Fraktur berikutnya muncul di antara butiran olivin yang diisi dengan karbonat, mineral yang terbentuk melalui interaksi dengan air.

Pemikiran sekarang adalah bahwa dasar kawah Jezero adalah batuan beku kaya olivin yang sama yang diamati oleh pesawat ruang angkasa yang mengorbit di daerah tersebut. Mungkin terbentuk sebelum kawah terisi air.

Sedimen dari danau mungkin telah menutupi bebatuan, dengan air yang merembes melalui sedimen untuk mengisi rekahan dengan karbonat. Kemudian, perlahan-lahan, selama beberapa miliar tahun, angin meniup sedimen tersebut.

Sulit bagi ahli geologi di Bumi untuk memahami fakta bahwa udara tipis di Mars dapat mengikis banyak batu.

“Anda tidak dapat menemukan pemandangan yang dekat dengan yang ada di Bumi,” kata Dr. Farley.

Momen paling mengganggu selama tahun pertama terjadi saat mengumpulkan sampel batuan. Selama beberapa dekade, para ilmuwan planet telah bermimpi membawa potongan-potongan Mars ke Bumi, di mana mereka dapat mempelajarinya menggunakan peralatan canggih di laboratorium.

Ketekunan adalah langkah pertama untuk mengubah mimpi ini menjadi kenyataan dengan menggali inti batuan dan menyegelnya ke dalam tabung. Namun, rover tidak memiliki cara untuk mendapatkan sampel batuan dari Mars dan kembali ke Bumi; siapa yang menunggu Misi lain yang dikenal sebagai kembalinya sampel MarsIni adalah kolaborasi antara NASA dan Badan Antariksa Eropa.

Saat mengembangkan mata bor keuletan, para insinyur mengujinya menggunakan berbagai batuan dasar. tapi kemudian Batu pertama di Mars saya mencoba untuk bertahan menggali Ternyata mereka berbeda dari semua batuan di Bumi.

Batuan di intinya berubah menjadi debu saat mengebor dan keluar dari tabung. Setelah beberapa keberhasilan, upaya penggalian lain mengalami masalah. Kerikil jatuh dari tabung ke bagian rover yang tidak nyaman – lingkaran tempat mata bor disimpan – dan diperlukan pemecahan masalah selama berminggu-minggu untuk membersihkan puing-puingnya.

“Ini menarik, dan belum tentu dengan cara yang terbaik,” kata Dr. Stack Morgan. “Sisa eksplorasi berjalan dengan sangat baik.”

Ketekunan pada titik tertentu akan menjatuhkan beberapa sampel batuannya untuk penjelajah dalam misi Mars kembali. Ini untuk mencegah skenario mimpi buruk ketekunan sekarat dan tidak ada cara untuk mendapatkan batu yang dipegangnya.

Kecepatan maksimum Ketekunan hampir sama dengan Curiosity, penjelajah NASA mendarat di kawah lain pada tahun 2012. Namun, program mengemudi otonom yang ditingkatkan berarti dapat menempuh jarak yang lebih jauh dalam satu penerbangan. Untuk mencapai delta, ketekunan perlu menelusuri kembali ke lokasi pendaratan dan kemudian mengambil rute di sekitar bukit pasir ke utara.

Itu dapat mencapai delta pada akhir Mei atau awal Juni. Kreativitas akan mencoba untuk tetap di depan ketekunan.

Helikopter terbang lebih cepat daripada yang bisa dikendarai oleh penjelajah, tetapi setelah setiap penerbangan, panel suryanya harus menyerap sinar matahari selama beberapa hari untuk mengisi ulang baterai. Ketekunan, didukung oleh panas dari massa besar plutonium, dapat mendorong hari demi hari.

Namun, helikopter mungkin dapat mengambil jalan pintas melalui bukit pasir.

“Kami berencana untuk mencapai delta itu,” kata Tzanitos. “Dan kami sedang mendiskusikan apa yang terjadi di luar delta sungai.”

Namun dia menambahkan bahwa setiap hari bisa menjadi hari terakhir untuk kecemerlangan, yang dirancang hanya untuk satu bulan. “Anda harap Anda cukup beruntung untuk terus terbang, dan kami akan melanjutkan rekor itu selama mungkin,” katanya.

Setelah Ketekunan mencapai delta, penemuan yang paling menarik adalah gambaran dari apa yang tampak sebagai mikrofosil. Dalam hal ini, “kita harus mulai bertanya-tanya apakah beberapa bola bahan organik tersusun dalam bentuk yang menguraikan sel,” kata ahli geobiologi MIT Tanya Bosak.

Tidak mungkin orang yang gigih akan melihat sesuatu yang jelas dari sisa-sisa makhluk hidup. Inilah sebabnya mengapa sangat penting untuk membawa batu-batu itu kembali ke Bumi untuk pemeriksaan lebih dekat.

Dr. Bossack tidak memiliki pendapat yang kuat tentang apakah ada kehidupan di Mars.

“Kami benar-benar mencoba masuk ketika kami memiliki pengetahuan yang sangat sedikit,” katanya. “Kami tidak tahu kapan proses kimia berkumpul untuk membentuk sel pertama. Jadi mungkin kami sedang melihat sesuatu yang baru saja mempelajari seperti apa kehidupan itu.”