Antariksa

Robot Berkaki Empat Bersiap untuk Penjelajahan Mars Otonom

mm
Diterbitkan
Diperbarui

Suatu hari, penjelajahan luar angkasa mungkin akan memanfaatkan astronot yang tinggal secara permanen di luar bumi, seperti yang dibayangkan oleh misi Artemis untuk Bulan, atau oleh Elon Musk untuk Mars.

Namun, bahkan dengan kehadiran manusia, banyak pekerjaan yang diperlukan di luar angkasa akan dilakukan oleh robot, setidaknya karena mereka jauh lebih mudah diganti daripada astronot manusia dan jauh kurang rentan terhadap udara beracun atau vakum, radiasi, suhu ekstrem, dll.

Idealnya, sebagian besar rover dan robot harus dapat mengurus diri mereka sendiri untuk tugas sederhana, dengan manusia di Bumi atau di lokasi hanya terlibat untuk membantu mereka menyelesaikan masalah spesifik atau menentukan misi harian mereka.

Seiring AI berkembang dengan cepat, termasuk AI fisik, sebuah konsep yang kini didukung oleh pemimpin AI NVIDIA, visi fiksi ilmiah ini mungkin sudah menjadi kenyataan.

Untuk misi yang lebih jauh, seperti di bulan-bulan Jupiter, jeda waktu komunikasi yang dapat mencapai 1 jam membuat kontrol langsung menjadi lebih sulit, sehingga keputusan otonom oleh probe menjadi sangat berharga.

“Rover dirancang untuk efisiensi energi dan keselamatan, serta bergerak perlahan melintasi medan berbahaya. Akibatnya, eksplorasi biasanya terbatas pada sebagian kecil situs pendaratan, dengan rover biasanya menempuh hingga beberapa ratus meter per hari, yang menyulitkan pengumpulan data geologis yang beragam.”

Langkah selanjutnya adalah memberi robot penjelajahan ruang lebih banyak kemampuan untuk bergerak bebas. Setelah semua, roda dan trek mungkin lebih dapat diandalkan, tetapi tidak seperti jalan menunggu mereka di Bulan dan Mars.

Akibatnya, sebagian besar misi penjelajahan robotik sejauh ini berfokus pada wilayah yang relatif datar dan mudah dilalui. Namun wilayah-wilayah ini mungkin juga bukan yang paling berguna untuk kolonisasi ruang di masa depan.

Misalnya, tabung lava dapat menjadi tempat perlindungan pra-bangun yang sempurna bagi astronot masa depan, tetapi kami belum pernah menjelajahinya dengan benar, meskipun eksplorasi tabung lava yang didorong AI sedang direncanakan. Dan sebagian besar sumber daya kemungkinan besar akan ditemukan di kawah dalam (air) atau daerah pegunungan (logam dan deposit mineral lainnya).

“Di Bulan, banyak sumber daya kunci terletak di medan yang sulit diakses, termasuk deposit piroklastik kaya volatil dan titanium, basalt KREEP yang mengandung REE, serta es air di wilayah yang selalu berada dalam bayangan permanen dekat Kutub Selatan. Di Mars, eksposur es-air dan regolit kaya logam juga telah diidentifikasi di wilayah lintang tinggi dan dataran tinggi, sering kali berada dalam lereng tidak stabil atau setting geologis berretak.”

Jadi robot yang lebih canggih diperlukan, dengan “robodog” berkaki empat sebagai opsi yang mungkin, karena desain ini semakin populer di Bumi juga.

Kemungkinan ini sedang diuji oleh peneliti Swiss di ETH Zurich, Universitas Zurich, Institut Eksplorasi Luar Angkasa Neuchâtel, Universitas Basel, dan Universitas Bern.

Mereka menggunakan robot berkaki empat, menguji apakah ia dapat menangani eksplorasi semi-otonom dan pengambilan sampel dalam lingkungan ruang yang direkonstruksi, dan mempublikasikan temuan mereka di Frontiers In Space Technologies1, dengan judul “Semi-autonomous exploration of martian and lunar analogues with a legged robot using a Raman-equipped robotic arm and microscopic image”.

Menciptakan Mars di Bumi

Para peneliti menggunakan fasilitas Marslabor di Universitas Basel, yang mensimulasikan kondisi permukaan planet menggunakan batu analog, regolit (debu planet), dan kondisi pencahayaan analog untuk menciptakan lingkungan yang identik dengan Mars kecuali gravitasinya.

Marslabor mencakup ruangan seluas 80 m2 dengan tempat uji seluas 40 m2 yang terdiri dari material analog Martian. Ini termasuk batu dengan potensi kuat untuk pelestarian biosignatur, seperti batu gipsum atau batu karbonat, yang akan sangat menarik dalam eksplorasi Mars nyata yang ingin menyelidiki aktivitas biologis masa lalu di Planet Merah.

Selain itu, jenis batu yang mengindikasikan aliran air masa lalu, seperti batu karbonat siliklastik dan basalt yang mengandung belerang, juga dimasukkan.

Sebuah segmen ruangan juga mereplikasi kondisi lunar, dengan jenis batu yang dapat menjadi sumber berguna oksida, titanium, aluminium, dan silikon.

Penjelajah Berkaki Empat

Robot Serbaguna dengan Sensor

Robot yang digunakan dalam studi ini adalah robot ANYmal buatan perusahaan Swiss ANYbotics, yang berspesialisasi dalam inspeksi industri di area berbahaya. Untuk memungkinkan pemetaan dan lokalisasi, ANYmal dilengkapi dengan LiDAR VLP-16 Puck LITE dari Velodyne, enam sensor stereo aktif RealSense D435 dari Intel untuk pemetaan elevasi, dan dua kamera sudut lebar FLIR Blackfly untuk menyediakan aliran gambar RGB.

Robot dilengkapi dengan imager mikroskopik (MICRO) dan spektrometer Raman MIRA RTX yang diproduksi oleh perusahaan Swiss Metrohm. Sensor-sensor ini dipasang pada lengan robotik yang dikembangkan secara internal oleh ETH (Eidgenössische Technische Hochschule – Swiss Federal Institute of Technology).

Robot dikendalikan dari jarak jauh oleh operator menggunakan antarmuka pengguna grafis (GUI) yang menampilkan peta elevasi digital dan gambar kamera di mana perintah dan tugas ditransmisikan.

Tujuan imager MICRO adalah menangkap gambar close-up tekstur, butir, dan warna sampel batu, sebuah dataset penting untuk mengidentifikasi jenis batu dan komposisinya. Ia menggabungkan mikroskop USB, cincin 48 LED RGB, sensor time-of-flight (ToF), dan elektronik kontrol. Cincin busa mencegah cahaya stray masuk ketika MICRO bersentuhan dengan target.

Spektrometer Raman dilengkapi dengan laser eksitasi inframerah dengan panjang gelombang 785 nm dan daya maksimum 100 mW, dengan rentang dari 400 hingga 2.300 cm dengan resolusi 8–10 cm. Data tersebut melengkapi observasi MICRO dengan mengungkapkan komposisi kimia batu yang dipelajari.

Investigasi dengan & Tanpa Manusia

Dua konsep operasional untuk survei ilmiah robotik: satu dengan kontrol manusia klasik, dan yang lainnya dengan pengambilan sampel multi-target semi-otonom dengan intervensi manusia minimal.

Dalam metode bantuan manusia, operator mengidentifikasi target dalam gambar kamera dan memilih titik navigasi pada GUI grafis. Kemudian, operator dapat langsung meninjau data yang masuk dan memutuskan apakah pengukuran tambahan diperlukan. Operator juga memilih berapa banyak pengukuran Raman yang akan dilakukan dan menentukan lokasi spesifiknya pada batu.

Dalam metode semi-otonom, perintah yang telah ditentukan sebelumnya diberikan kepada robot, termasuk lokomosi, navigasi waypoint, penyebaran instrumen, dan pengembalian data. Setelah instruksi diunggah, robot mengeksekusi semua tugas secara otonom, mulai dari pergerakan hingga penyebaran lengan robotik dan pengukuran ilmiah.

Setelah menyelesaikan urutan pengukuran pada setiap target, robot secara otonom melanjutkan siklus eksekusinya, bergerak ke target berikutnya dan menyimpan data setelah setiap pengukuran. Hanya setelah semua pengukuran selesai untuk semua target robot akan mentransmisikan data yang terkumpul ke stasiun basis.

Hasil analisis mengonfirmasi kegunaan menggabungkan instrumen yang berbeda, dengan kombinasi analisis Raman dan MICRO meningkatkan peluang mengidentifikasi batu secara tepat.

Metode semi-otonom berhasil mengidentifikasi setidaknya 1/3 target per siklus, mencapai identifikasi target 100 % dalam satu dari empat misi analog. Misi multi-target memakan waktu antara 12 hingga 23 menit, sementara misi yang dipandu manusia memerlukan 41 menit untuk menyelesaikan analisis yang sebanding.

Jadi meskipun hasilnya kurang sempurna, analisis yang jauh lebih berhasil dapat dilakukan per menit, menghasilkan efisiensi keseluruhan yang lebih tinggi. Pengalaman ini mengonfirmasi bahwa robot yang lebih otonom dapat dengan cepat mensurvei area luas permukaan planet.

Selain itu, setelah diidentifikasi, sampel menarik dapat kemudian dianalisis secara manual oleh ilmuwan dalam penyelidikan lanjutan.

“Alih-alih bergantung semata pada rangkaian instrumen besar dan kompleks, misi masa depan dapat menurunkan robot yang gesit yang dengan cepat memindai lingkungan dan menandai target menjanjikan untuk penyelidikan detail.”

Meningkatkan Penjelajahan Robotik

Para peneliti juga mencatat bahwa alat yang digunakan semuanya dikembangkan dengan kontrol manusia langsung dalam pikiran. Ini berarti robot semi-otonom kadang mengalami penempatan lengan yang meleset, menghasilkan gambar MICRO yang buram atau data Raman yang terlalu berisik.

Sebuah sistem yang ditingkatkan dapat mengulang pengujian dengan penyesuaian lengan otomatis ringan bila gambar buram atau data spektrometri buruk. Program otomasi lebih lanjut juga dapat membantu.

“Untuk beralih ke tingkat otonomi yang lebih tinggi, robot dapat mendeteksi target yang menarik secara otonom berdasarkan bentuk, warna, dan tekstur. Dalam skenario di mana transmisi data sangat lambat (mis., di tata surya luar), robot kemudian dapat secara otonom mengambil pengukuran target tersebut.”

Sistem ini juga tidak memanfaatkan kemajuan terbaru dalam AI, yang dapat memberi robot otonomi jauh lebih besar di masa depan, seperti yang kami bahas dalam “Space 2.0: The Rise of Autonomous Robots and AI”. Jadi, protokol deteksi dan pemindaian yang lebih maju dapat membawa pengukuran yang lebih efisien dan otonom. Dari sana, melatih model AI khusus pada data nyata dari robot di Mars atau Bulan dapat membuat generasi probe selanjutnya menjadi lebih efisien.

Berinvestasi dalam Robotika Antariksa

Intuitive Machines

(LUNR )

Mengirim probe otonom ke objek antarbintang akan membutuhkan keahlian kuat dalam membangun probe ruang besar dan memastikan mereka tiba di tempat yang tepat dalam kondisi utuh. Untuk saat ini, hal ini sebagian besar menjadi domain institusi publik seperti NASA, ESA, dan universitas terkait.

Hal ini berubah seiring kita semakin dekat pada titik di mana perusahaan swasta dapat mulai mengirim misi otomatis atau berawak untuk menambang asteroid, khususnya objek dekat Bumi. Proyek semacam ini kemungkinan akan menjadi langkah selanjutnya atau dilakukan paralel dengan kembalinya misi berawak ke Bulan, yang direncanakan dalam beberapa tahun mendatang.

Didirikan pada 2013 di Houston, Texas, Intuitive Machines saat ini merupakan perusahaan yang sangat “berfokus pada Bulan”, sebagaimana ditunjukkan oleh ticker sahamnya LUNR, dan telah dipilih untuk 4 misi lunar NASA, serta mempekerjakan lebih dari 400 orang.

Itulah perusahaan komersial pertama yang berhasil mendarat dan mentransmisikan data ilmiah dari Bulan. Ia juga melakukan penembakan pertama mesin LOx/LCH4 (oksigen cair, metana cair) di ruang. Perusahaan ini sedang mengerjakan banyak proyek yang akan menjadi dasar infrastruktur lunar untuk eksplorasi dan pemukiman.

Yang pertama adalah “layanan transmisi data”, dengan teknologi yang sedang diuji, dan pada akhirnya bertujuan membentuk konstelasi transmisi data lunar mengelilingi orbit Bulan.

Bagian kedua adalah “Infrastructure as a Service”. Ini akan mencakup layanan telekomunikasi, layanan lokalisasi GPS, dan Kendaraan Permukaan Lunar (LTV) yang mampu beroperasi secara otonom.

Segmen terakhir adalah pengiriman material ke permukaan lunar. Sejauh ini, perusahaan telah mengirimkan muatan ilmiah dengan pendarat Nova-C, sebuah pendarat setinggi 4,3 meter (14 kaki) yang mampu mengirimkan 130 kg muatan ke Bulan.

Langkah selanjutnya akan menggunakan pendarat Nova-D, yang mampu mengirimkan 1.500–2.500 kg material ke Bulan. Kapasitas muatan dan ukuran ini akan diperlukan untuk pengiriman Kendaraan Terrain Lunar (LTV), serta reaktor nuklir Fission Surface Power 40 kW yang diharapkan akan memasok energi ke pangkalan Bulan.

Perusahaan telah menandatangani banyak kontrak berharga dengan NASA, misalnya kontrak Near Space Network, dengan nilai potensial maksimum $4,82 Miliar. Keputusan akhir kontrak LTV oleh NASA di antara tiga pemasok potensial diperkirakan pada akhir 2025, dan juga dapat bernilai hingga $4,6 Miliar.

Selain NASA, perusahaan berusaha mendiversifikasi basis pelanggannya, setelah terpilih pada April 2025 untuk menerima hibah hingga $10 juta dari Texas Space Commission.

Ini akan mendukung pengembangan kendaraan masuk kembali ke Bumi dan laboratorium fabrikasi orbital yang dirancang untuk memungkinkan bioproduksi mikrogravitasi. Kendaraan masuk kembali ini juga akan menyediakan opsi cadangan dan mengurangi risiko untuk misi pengembalian sampel lunar perusahaan di masa depan.

Proyek lain adalah pengembangan satelit stealth nuklir berdaya rendah untuk kontrak laboratorium penelitian Angkatan Udara JETSON.

Seiring perusahaan mencapai arus kas bebas positif pada Q1 2025, dan dengan kontrak telekomunikasi lunar, kini menjadi jauh lebih aman bagi investor, beralih dari startup yang membakar kas menjadi penyedia layanan mapan bagi ekonomi ruang yang terus berkembang.

Dan hal ini dapat menjadi blok bangunan untuk eksplorasi ruang dalam yang lebih jauh serta pemanfaatan sumber daya ruang, terutama karena menjadi mitra terpercaya NASA setara dengan SpaceX (segera IPO setelah merger dengan xAI) atau Rocket Lab (RKLB ).

(Anda dapat membaca lebih lanjut tentang Intuitive Machines dalam laporan investasi khusus perusahaan kami.)

Berita Saham dan Perkembangan Terbaru Intuitive Machines (LUNR)

Studi Dirujuk

1. Gabriela Ligeza, Philip Arm, et al. Eksplorasi semi-otonom analog Martian dan lunar dengan robot berkaki menggunakan lengan robotik berperangkat Raman dan imager mikroskopik. Frontier Space Technologies, 31 Maret 2026. Volume 7 – 2026 | https://doi.org/10.3389/frspt.2026.1741757 

mm

Jonathan adalah seorang peneliti biokimia yang telah bekerja di bidang analisis genetik dan uji klinis. Sekarang, ia adalah seorang analis saham dan penulis keuangan dengan fokus pada inovasi, siklus pasar, dan geopolitik dalam publikasinya 'The Eurasian Century".