Antariksa
Menemukan Atmosfer Mars – Memahami Peristiwa Masa Lalu adalah Kunci untuk Mewujudkan Kolonisasi
Tambahkan Securities.io ke sumber pilihan Anda di Google
Eksplorasi luar angkasa adalah peluang bernilai triliun dolar. Menurut perkiraan McKinsey, ekonomi luar angkasa global akan mencapai $1.8 triliun pada tahun 2035 (dengan memperhitungkan inflasi), naik dari $630 miliar pada tahun 2023.
Salah satu sorotan yang mendorong investor untuk bergabung dalam gelombang eksplorasi luar angkasa adalah kolonisasi Mars. Peningkatan pengetahuan ilmiah dan data tentang Mars serta perilakunya telah memicu lebih banyak studi yang berfokus pada potensi konstruksi di Mars. Namun sebelum menyelami lebih dalam penelitian terbaru tentang pemahaman Mars, mari kita lihat sekilas bagaimana misi Mars berkembang seiring waktu.
Sejarah Singkat Misi Penting ke Mars
Lebih dari lima dekade yang lalu, pada tahun 1965, Mariner 4 milik NASA tiba di Mars dan mengirim 21 foto planet kembali ke Bumi. Enam tahun kemudian, pada tahun 1971, pendarat Mars 3 milik Uni Soviet berhasil melakukan pendaratan lunak di Mars. Pada tahun yang sama, Mariner 9 milik NASA menemukan gunung berapi dan Valles Marineris, dan sambil mengambil ribuan foto, akhirnya mengirimnya kembali dari orbit Mars.
Source: NASA
Pada tahun 1976 Viking 1 dan Viking 2 tiba di Mars dan mengirim pendarat mereka ke permukaan. Meskipun masing‑masing pesawat antariksa dapat mengirimkan data selama bertahun‑tahun, mereka tidak dapat membuktikan keberadaan mikroorganisme di Mars.
Setelah 1976, diperlukan lebih dari dua dekade untuk mencapai terobosan signifikan dalam Misi Mars. Pada tahun 1997, pendarat Pathfinder dan rover Sojourner milik NASA tiba di permukaan Mars.
Source: Research Gate
Pada tahun 2001, Mars Odyssey milik NASA dimulai. Hingga kini, ia menjadi salah satu upaya paling signifikan yang berfokus pada Mars dengan lebih dari dua dekade mentransmisikan data dari planet merah ke Bumi.
Perjalanan ke Mars tidak terbatas pada upaya Amerika Serikat. Banyak negara lain telah bergabung dalam jejak tersebut pada tahun‑tahun berikutnya. Misalnya, pada tahun 2014, misi Orbiter India tiba di Mars. Pada tahun 2021, misi antarbintang pertama Uni Emirat Arab, Hope Orbiter, tiba di Mars. Pada tahun 2021, misi Tianwen‑1 milik China tiba di orbit. Tiga bulan kemudian, China berhasil mendaratkan pendarat dan rover.
Saat ini, sekian negara dan perusahaan terlibat intens dalam misi masing‑masing untuk lebih memahami Mars. Organisasi riset ternama juga melakukan yang terbaik. Salah satunya adalah misi yang dilakukan MIT, yang dalam studi terbaru menunjukkan bahwa atmosfer Mars yang “hilang” mungkin tidak benar‑benar hilang. Ia mungkin tersembunyi di depan mata.
Misteri di Balik ‘Atmosfer yang Hilang’ di Mars
Untuk berbicara secara ilmiah, studi yang dipublikasikan oleh Joshua Murray dan Oliver Jagoutz, mengkuantifikasi efek perubahan ultramafik pada siklus karbon Mars awal.
Mereka menghitung kapasitas lempung berusia Noachian untuk menyimpan karbon organik. Perhitungan mereka, bagian numeriknya akan kami bahas nanti, dapat membantu menghitung volume reservoir yang akan digunakan sebagai sumber energi untuk misi jangka panjang. Hasil studi juga menggambarkan kontrol reaksi air‑batu terhadap evolusi atmosfer planet.
Meskipun semua ini terdengar terlalu ilmiah bagi orang awam untuk dipahami, apa yang diusulkan para ilmuwan melalui studi mereka adalah bahwa sebagian besar atmosfer Mars yang “hilang” mungkin terkunci dalam kerak berlapis lempung planet. Dengan memperluas asal fenomena tersebut, para ilmuwan menyoroti kemungkinan air, ketika masih ada di planet, merembes melalui jenis batuan tertentu dan memicu rangkaian reaksi lambat yang secara bertahap menarik karbon dioksida dari atmosfer dan mengubahnya menjadi metana.
Metana adalah bentuk karbon yang dapat tetap tersimpan selama jutaan tahun di permukaan lempung planet. Hasil paling berguna dari riset ini bagi komunitas ilmiah yang tertarik pada Mars adalah kemungkinan karbon Mars yang terkurung ini dapat dipulihkan dan diubah menjadi bahan bakar untuk misi masa depan antara Mars dan Bumi.
Menurut penulis studi Oliver Jagoutz, profesor geologi di Departemen Ilmu Bumi, Atmosfer, dan Planet (EAPS) MIT:
“Metana ini masih mungkin ada dan bahkan dapat digunakan sebagai sumber energi di Mars di masa depan.”
Pentingnya Mengetahui Sejarah Planet
Meskipun riset dan temuan tersebut memiliki potensi besar bagi masa depan kita, terobosan tidak akan tercapai bila para ilmuwan tidak mempelajari sejarah dan komposisi planet.
Upaya mengungkap sejarah ini menghasilkan beberapa wawasan penting. Misalnya, beberapa pengukuran jarak jauh permukaan Mars menunjukkan bahwa setidaknya sebagian kerak planet mengandung batuan beku ultramafik. Proses pembentukan batuan ini mirip dengan yang menghasilkan smektit di Bumi.
Smektit – sejenis mineral lempung permukaan – dikenal sebagai perangkap karbon yang sangat efektif. Sebuah butir smektit memiliki banyak lipatan tempat karbon dapat berada tidak terganggu selama miliaran tahun.
Efek perubahan ultramafik pada Mars serupa. Lempung berusia Noachian yang terbentuk akibat perubahan ini dapat menyimpan karbon organik. Hingga 1,7 bar CO₂ secara plausibel dapat diserap pada permukaan lempung. Menggabungkan metanogenesis abiotik dengan perkiraan terbaik sejarah δ13C Mars membuat para ilmuwan memprediksi reservoir sebesar 0,6 hingga 1,3 bar setara CO₂.
Para ilmuwan menelusuri lebih dalam fenomena batuan ultramafik ini. Mereka mengeksplorasi kemungkinan air bereaksi dengan batuan ultramafik dalam kedalaman Mars sehingga menghasilkan lempung yang kini menutupi permukaan. Penelitian mereka menunjukkan bahwa batuan tersebut kaya akan mineral olivin.
Mereka juga meneliti prospek dan potensi batuan kaya olivin dalam menyimpan karbon, yang membuat mereka berpendapat bahwa olivin dapat bereaksi dengan air yang merembes melalui kerak. Olivin – sebagai mineral yang kaya akan besi tereduksi – dapat mengikat oksigen dalam air, melepaskan hidrogen dan membentuk besi teroksid merah, yang memberi planet warna khasnya.
Akhirnya, hidrogen bebas dari air akan bergabung dengan karbon dioksida dalam air untuk membentuk metana.
Pekerjaan ini, yang sebagian didanai oleh National Science Foundation, dapat menjadi pengubah permainan karena para ilmuwan yang terlibat membuat beberapa klaim signifikan.
“Pada masa ini dalam sejarah Mars, kami pikir CO₂ ada di mana‑mana, di setiap celah, dan air yang merembes melalui batuan juga penuh CO₂.”
– Joshua Murray
Menjelaskan pentingnya riset tersebut, Bruce Jakosky, profesor emeritus geologi di University of Colorado dan peneliti utama pada misi Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), yang telah mengorbit dan mempelajari atmosfer atas Mars sejak 2014, mengatakan:
“Murray dan Jagoutz meneliti interaksi kimia batuan dengan atmosfer sebagai cara menghilangkan CO₂. Pada perkiraan tertinggi kami tentang seberapa banyak pelapukan yang terjadi, ini dapat menjadi proses utama dalam menghilangkan CO₂ dari atmosfer Mars awal.”
Singkatnya, penelitian ini menggali sejarah planet merah untuk memahami ke mana CO₂ pergi dari atmosfer awal yang lebih tebal. Pertanyaannya jelas fundamental untuk memahami atmosfer Mars, iklimnya, dan kelayakan mikroba.
Selain institusi riset, ada perusahaan yang tertarik menjelajahi Mars. Salah satunya adalah SpaceX (SPCX ).
#1. SpaceX
Misi Mars SpaceX bekerja dengan visi membuka jalan menuju menjadikan umat manusia multi‑planet. Elon Musk, pendiri SpaceX yang terkenal, seorang tokoh yang banyak dibicarakan di bidang eksplorasi luar angkasa dan beyond, sangat ambisius dengan misi Mars perusahaannya.
“Anda ingin bangun di pagi hari dan berpikir masa depan akan menjadi hebat – itulah esensi peradaban yang menembus ruang. Ini tentang mempercayai masa depan dan berpikir bahwa masa depan akan lebih baik daripada masa lalu. Dan saya tidak dapat memikirkan hal yang lebih menarik daripada pergi ke luar sana dan berada di antara bintang‑bintang.”
– Musk, saat menguraikan visinya
Solusi Mars SpaceX: Starship
Starship adalah pesawat ruang angkasa SpaceX dan roket Super Heavy yang digabungkan. Kombinasi ini berdiri sebagai sistem transportasi yang sepenuhnya dapat digunakan kembali, dirancang untuk mengangkut kru dan kargo ke orbit Bumi, Bulan, Mars, dan lebih jauh lagi. Ia telah memperoleh reputasi sebagai kendaraan peluncuran paling kuat di dunia yang pernah dikembangkan, mampu mengangkut hingga 150 metrik ton secara dapat digunakan kembali dan 250 metrik ton secara sekali pakai.
Menurut pernyataan resmi SpaceX, ia memerlukan enam bulan untuk mencapai Mars dan akan masuk atmosfer Mars dengan kecepatan 7,5 kilometer per detik. Ia akan melambat secara aerodinamis. Ia mampu mengisi ulang di orbit, memungkinkan pengangkutan hingga 100 ton ke Mars.
Dengan kemampuan penggunaan kembali yang tinggi, kapal tanker ini berpotensi menurunkan biaya misi karena biaya utama hanya berupa Oksigen dan Metana, yang secara keseluruhan berbiaya rendah.
Alasan SpaceX tertarik pada Mars bersifat multidimensi. Perusahaan melihat Mars sebagai salah satu tetangga yang dapat dihuni terdekat dengan Bumi yang memiliki sinar matahari yang memadai. Meskipun ia mengakui kedinginan planet, ia yakin dapat menghangatkannya.
Namun, menurut pengakuan Musk, misi ke Mars tetap menjadi urusan mahal. Menurut posting X miliknya dari pertengahan bulan ini:
“Saat ini biaya sekitar satu miliar dolar per ton muatan berguna ke permukaan Mars. Itu harus diturunkan menjadi $100k/ton untuk membangun kota mandiri di sana, sehingga teknologinya harus 10.000 kali lebih baik. Sangat sulit, tetapi tidak mustahil.”
SpaceX bekerja sama dengan NASA. Pada 26 Sep 2024, NASA mengundang publik untuk berpartisipasi sebagai tamu virtual dalam peluncuran misi SpaceX Crew‑9 NASA, dengan astronot NASA Nick Hague, komandan, dan kosmonot Roscosmos Aleksandr Gorbunov, spesialis misi, yang akan naik pesawat Dragon SpaceX, diluncurkan paling awal pada 1:17 p.m. EDT pada hari Sabtu, 28 Sep, dari Space Launch Complex‑40 di Cape Canaveral Space Force Station, Florida.
SpaceX dianggap sebagai salah satu perusahaan swasta paling penting dan rahasia yang tumbuh dari $2 miliar pendapatan menjadi, dilaporkan, $9 miliar pada 2023 dengan proyeksi $15 miliar pada 2024 dan $3 miliar laba.
#2. Blue Origin
Perusahaan lain yang terkenal beroperasi di pasar yang sama dengan SpaceX adalah Blue Origin milik Jeff Bezos. Perusahaan ini bekerja dengan misi “membangun jalan ke luar angkasa agar anak‑anak kami dapat membangun masa depan.”
Didirikan dengan visi memungkinkan jutaan orang hidup dan bekerja di luar angkasa demi manfaat Bumi, Blue Origin membayangkan masa depan di mana umat manusia dapat memanfaatkan sumber daya tak terbatas di luar angkasa dan memindahkan industri‑industri berbahaya ke luar planet kami untuk melestarikan Bumi—our blue origin.
Perusahaan ini memiliki visi yang dibagi menjadi komponen misi yang dapat dicapai, termasuk meningkatkan akses ke luar angkasa melalui roket dapat digunakan kembali, Ia ingin mengembangkan kendaraan luar angkasa masa depan yang akan menjadi hanya roket peluncuran dapat digunakan kembali dan sistem di luar angkasa yang aman, biaya rendah, dan melayani kebutuhan semua pelanggan sipil, komersial, dan pertahanan.
Perusahaan ini telah melakukan uji terbang roket New Shepard dan sistem keamanan redundannya sejak 2012. Hingga kini, ia telah melaksanakan 22 misi berurutan yang sukses, termasuk tiga uji pelarian yang berhasil. Perusahaan percaya bahwa penggunaan kembali operasional adalah satu‑satunya cara menurunkan biaya akses ke luar angkasa, dan kedua solusi‑nya, New Shepard dan New Glenn, dirancang dengan penggunaan kembali sejak awal.
Perlu disebutkan bahwa Program Layanan Peluncuran NASA (LSP) memberikan kontrak ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) kepada New Glenn, bagian dari program NASA Small Innovative Missions for Planetary Exploration (SIMPLEx), sebuah misi dua pesawat untuk mempelajari magnetosfer Mars.
Menurut laporan terbaru, Blue Origin telah mengumpulkan $596,4 juta dalam 8 putaran sejauh ini dengan putaran pendanaan terbaru berupa Hibah – VII sebesar $34,7 juta pada 25 Jul 2023.
Pikiran Penutup
Tidak diragukan lagi bahwa para pemimpin bisnis paling visioner di dunia sedang menjelajahi Mars. Pada saat yang sama, institusi riset terbaik dan badan antariksa dari banyak negara juga terlibat. Tujuannya adalah membangun jalur yang aman dan biaya‑efisien ke Mars.
Namun, setiap pemangku kepentingan sadar bahwa keberhasilan bergantung pada pemahaman yang efektif tentang peristiwa masa lalu yang terjadi pada planet ini. Menurut pengakuan resmi NASA, badan antariksa tersebut, selama bertahun‑tahun, ‘telah melakukan upaya sistematis untuk menentukan sejarah awal Mars dan bagaimana hal itu dapat membantu kita memahami pembentukan dan evolusi dunia yang dapat dihuni, termasuk Bumi.’
Namun, upaya semacam itu memerlukan lebih banyak sumber daya, baik finansial maupun intelektual. Misalnya, Program Pengembalian Sampel yang diluncurkan NASA, yang mencari desain inovatif untuk mengembalikan sampel berharga dari Mars ke Bumi, akan menjadi salah satu misi paling kompleks yang pernah dilakukan NASA. Anggarannya sebesar US$11 miliar.
Menurut Administrator NASA Bill Nelson:
“Mendaratkan dan mengumpulkan sampel dengan aman, meluncurkan roket dengan sampel dari planet lain – yang belum pernah dilakukan sebelumnya – serta mengangkut sampel lebih dari 33 juta mil kembali ke Bumi bukanlah tugas kecil. Kita perlu berpikir di luar kotak untuk menemukan cara yang terjangkau dan mengembalikan sampel dalam jangka waktu yang wajar.”
Dengan semua misi raksasa yang sedang berjalan, kita juga harus ingat bahwa alokasi dana untuk program luar angkasa yang bersifat percobaan dapat berarti tekanan sumber daya dalam upaya menjadikan planet Bumi berkelanjutan. Harus ada keseimbangan di mana misi luar angkasa memberikan manfaat bagi Bumi dan penghuninya, peradaban manusia, kerajaan hewan, dan alam melimpah yang kita tinggali.
