Mars Ingenuity dan Masa Depan Penerbangan di Luar Bumi
NASA baru saja berhasil menerbangkan sebuah helikopter di Mars, apa pengaruhnya dan bagaimana keberlanjutan penerbangan di luar Bumi?
Baru-baru ini, tepatnya pada tanggal 19 April 2021, umat manusia menorehkan sebuah catatan sejarah baru yang signifikan. Untuk pertama kalinya, manusia berhasil menerbangkan kendaraan bermesin di planet lain. Adalah wahana Ingenuity buatan NASA yang meraih gelar tersebut. Begitu signifikannya, hingga tak heran jika banyak orang serta media yang menyejajarkan pertistiwa penerbangan ini dengan penerbangan Wright Flyer buatan Wright Bersaudara pada 17 Desember 1903.
Secara umum, Ingenuity adalah sebuah robot helikopter kecil berbilah empat yang menggunakan baterai sebagai sumber energinya. Ingenuity memiliki bobot tak lebih dari 2 kg, dirancang seringan mungkin mengingat daya angkat yang bisa dihasilkan dalam atmosfer Mars jauh lebih kecil dari daya angkat di Bumi. Ingenuity hanya membawa sedikit sensor untuk membantunya dalam melakukan penerbangan secara otomatis. Penerbangan dilakukan otomatis tanpa intervensi manusia karena jauhnya jarak Bumi-Mars mengakibatkan penundaan sinyal hingga belasan menit, tak ideal untuk pengendalian secara langsung.
Ingenuity sendiri merupakan salah satu wahana yang dikirim ke planet Mars dalam misi Mars 2020, bersamaan dengan wahana penjelajah (rover) Perseverance. Ketika diluncurkan ke Mars, Ingenuity diletakkan di bagian bawah wahana Perseverance yang berperan sebagai induknya. Barulah setelah Perseverance mendarat, Ingenuity dilepas dan dibiarkan beroperasi secara mandiri. Dari proses pelepasan hingga uji coba penerbangan, Ingenuity memakan waktu 16 hari untuk pengujian awal dan persiapan terbang perdana.
Apa tujuan dari Ingenuity?
Tak sedikit dari warga Indonesia yang berdecak kagum sekaligus bertanya-tanya, apakah gerangan yang menjadi tujuan dari wahana ini, mengapa NASA mengirimkan sebuah helikopter ke Mars? Boleh dikata, Ingenuity adalah sebuah alat pembukti konsep (proof of concept) bagi NASA untuk penerbangan manusia di benda langit selain Bumi. Beberapa tahun terakhir ini, semakin kencang terdengar wacana penjelajahan manusia ke Mars. Cepat atau lambat, manusia akan menginjakkan kakinya di planet merah itu, utamanya mengemban misi ilmiah untuk mempelajari potensi pemukiman manusia di sana.
Transportasi dan robot berbasis darat memang mampu membawa banyak muatan dan melakukan pengujian ilmiah di tempat dengan instrumen yang dibawanya, tetapi ketika suatu misi mengharuskan anggotanya melakukan pemindahan muatan secara cepat atau melewati medan yang ekstrem seperti tebing, di sini lah moda berbasis udara berperan besar. Wahana yang terbang juga memiliki cakupan penginderaan dan pemantauan yang lebih luas dari wahana darat. Pesawat atau helikopter akan sangat membantu anggota misi dalam mencari sasaran ilmiah di padang gurun Mars yang luasnya tiada akhir.
Apa langkah selanjutnya?
Sebelum kita membicarakan masa depan, ada baiknya kita membahas sejarah rencana penerbangan di Mars. Sebenarnya, gambaran akan penerbangan di Mars sudah ada sejak cukup lama. Pada tahun 1952, fisikawan roket dan insinyur astronautika terkemuka yang juga nantinya menjadi pemimpin Program Apollo, Wernher von Braun, merilis buku berjudul “Das Marsprojekt” yang berisi tentang perhitungan-perhitungan teknis yang dibutuhkan untuk melakukan ekspedisi ke Mars. Dalam bukunya, Braun menyebutkan bahwa manusia dapat mendarat di permukaan Mars dengan pesawat layang bersayap lebar yang dilepaskan dari orbit. Usulan ini sayangnya dibuat sebelum ditemukan fakta bahwa atmosfer Mars jauh lebih tipis daripada Bumi, sehingga tidak realistis.
Seiring berjalannya waktu, semakin banyak pula informasi baru yang didapatkan oleh misi-misi penjelajahan tanpa awak seperti Mariner yang berhasil mendapatkan data statisik umum atmosfer Mars. Kemudian pada tahun 1970-an NASA membuat proyek pesawat nirawak yang akan diterbangkan di Mars, dijuluki Mini-Sniffer. Tujuan utamanya adalah untuk menyelidiki dan mempelajari atmosfer Mars bagian atas yang tidak terjangkau oleh instrumen berbasis darat dan terlalu rendah untuk instrumen berbasis satelit. Mini-Sniffer dirancang untuk menggunakan bahan bakar hidrazin, sehingga dapat menyala dalam atmosfer yang minim kandungan O2.
Sebelum adanya Ingenuity, NASA juga pernah memiliki usulan wahana ARES (Aerial Regional-scale Environmental Survey) pada awal 2000-an. Wahana ini adalah sebuah pesawat layang yang akan terbang dengan ketinggian 1 mil (1,6 km) di atas permukaan Mars untuk meneliti atmosfer dan medan magnetnya. Sayang sekali, program ini kalah saing dengan wahana pendarat Phoenix yang berhasil mendarat di Mars pada 25 Mei 2008 dan beroperasi selama 157 sol (161 hari Bumi).
Nah, dengan data yang didapat dari misi Ingenuity, NASA dapat merancang wahana baru yang lebih sesuai dan lebih mumpuni dalam kondisi sesungguhnya di Mars yang ganas. Wahana helikopter penerus Ingenuity disebutkan akan memiliki bobot 5–15 kg, maka dapat membawa lebih banyak instrumen ilmiah untuk penelitian. Rencananya, helikopter penerus ini akan digunakan untuk menyelidiki wilayah Mars yang memiliki air dalam wujud es dan sebagai pembawa sampel menuju kendaraan peluncur yang akan membawa sampel Mars kembali ke Bumi.
Di masa depan, tentunya kendaraan penerbangan yang beroperasi di Mars akan menjadi semakin besar dan maju. Tidak menutup kemungkinan akan dibuat pesawat penumpang untuk perjalanan jarak jauh dalam suatu misi atau kebutuhan darurat. Peluang juga terbuka lebar bagi pembuatan pesawat helikopter angkut yang akan membantu membawa barang-barang berat dan besar di sana. Tentu, di masa depan bukan hanya NASA saja yang akan berperan sebagai pembuatnya, melainkan juga manufaktur pesawat komersial umum. Ini bukan tidak mungkin, mengingat akhir-akhir ini NASA mendorong komersialisasi luar angkasa yang ditunjukkan melalui Program Commercial Resupply Service dan Commercial Crew. Ada pula kemungkinan bagi lembaga antariksa negara lain untuk melakukan hal yang sama, seperti perlombaan penjelajahan Bulan yang ditunjukkan oleh CNSA (China) dan ISRO (India) akhir-akhir ini.
Oh ya, ada hal yang lebih menarik lagi. Perlu menjadi catatan bahwa Mars bukanlah tujuan akhir dari sejarah penerbangan umat manusia. Pada tahun 2019 kemarin, NASA baru saja mengumumkan bahwa mereka akan mengirim robot helikopter lagi menuju Titan, satelit dari Saturnus, pada tahun 2027 dan diprediksi akan tiba di sana pada tahun 2036. Wahana itu diberi nama Dragonfly yang akan beroperasi dalam Program New Frontiers keempat. Dragonfly akan menyelidiki unsur-unsur kimia di Titan dan hal-hal yang berkaitan dengan potensi kehidupan di sana. Jika tidak ada halangan, Titan akan menjadi benda langit ketiga yang diterbangi oleh benda buatan manusia setelah Mars.
Referensi: