Terraforming Mars Baru Menjadi Lebih Realistis Dengan Pendekatan Ini

Orang‑orang telah bertanya‑tanya apakah kita dapat mengubah iklim Mars agar dapat dihuni manusia, dan kita mungkin lebih dekat daripada sebelumnya untuk menjawab pertanyaan ini.

Mars, salah satu dari dua tetangga terdekat Bumi bersama Venus, adalah planet keempat dari Matahari. Anda dapat dengan mudah melihatnya di langit malam karena bersinar sebagai titik merah terang.

Mars kering, dingin, dan berbatu, dengan atmosfer tipis dan tekanan permukaan yang sangat rendah. Faktor‑faktor ini membuat planet sulit mendukung air cair, karena air permukaan apa pun cepat menguap atau membeku.

Namun, Mars tidak sepenuhnya tanpa air. Miliaran tahun yang lalu, atmosfer planet yang lebih hangat dan lebih padat memungkinkan air mengalir, terbukti dari saluran sungai, endapan danau, delta, serta batuan yang berubah karena air, yang kini beku di bawah tanah. Sebuah studi terbaru yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences menunjukkan bahwa sejumlah besar air mungkin terperangkap pada kedalaman 11,5 hingga 20 kilometer di bawah permukaan Mars.

Air tanah ini berpotensi mengisi seluruh lautan dan menutupi planet hingga kedalaman satu hingga dua kilometer.

“Kami belum menemukan bukti kehidupan di Mars, tetapi setidaknya kami telah mengidentifikasi tempat yang secara prinsip dapat mendukung kehidupan.”

– Michael Manga, penulis utama studi dari University of California (UC)

Memahami siklus air planet ini adalah “kritikal” untuk memahami evolusi iklim, permukaan, dan interior Mars.

Penemuan ini dimungkinkan oleh data dari lander Insight milik NASA, yang dikirim ke Mars pada 2018. Selama misi empat tahunnya, Insight merekam informasi berharga tentang struktur internal planet, mendeteksi dampak meteorit, gempa hingga magnitudo 5, dan gemuruh dari daerah vulkanik. Peristiwa seismik ini menghasilkan gelombang yang memungkinkan ahli geofisika menyelidiki interior Mars.

Dengan menggunakan model matematika fisika batuan, para ilmuwan menyimpulkan bahwa data seismik dari Insight menunjukkan lapisan dalam batuan beku berretak yang jenuh dengan air cair.

Namun, air ini terletak dalam retakan kecil dan pori‑pori di tengah kerak Mars, yang mungkin membatasi kegunaannya untuk menyediakan air bagi koloni Mars di masa depan.

Mencari Cara Membuat Mars Layak Huni 

Selama beberapa dekade terakhir, banyak cara telah diusulkan untuk melakukan terraform pada Mars. Pada 1971, Carl Sagan menyarankan menguapkan lapisan es kutub utara untuk secara signifikan meningkatkan kemungkinan air cair di planet tersebut. Namun, penelitian yang didanai NASA pada 2018 menemukan bahwa memproses semua sumber yang tersedia di Mars hanya akan meningkatkan tekanan atmosfernya menjadi sekitar 7% dari Bumi, yang masih tidak cukup untuk membuat planet ini dapat dihuni.

Meskipun Mars memiliki banyak karbon dioksida, penambangan tetap hanya akan memberikan tekanan atmosfer sekitar 10‑14% dari Bumi, yang menyebabkan peningkatan suhu rata‑rata sebesar 10 derajat Celsius. Permukaan Mars rata‑rata sekitar -80 derajat Fahrenheit.

Beberapa tahun yang lalu, peneliti dari Harvard University menyarankan membuat planet ini cocok untuk manusia dengan menggunakan silica aerogel, yang merupakan padatan ringan dan transparan untuk meniru efek rumah kaca atmosfer Bumi.

Untuk itu, para peneliti mengusulkan perisai silica aerogel dengan ketebalan dua hingga tiga sentimeter. Perisai ini akan memancarkan cukup cahaya tampak untuk secara permanen meningkatkan suhu di atas titik leleh air, sekaligus memblokir radiasi ultraviolet berbahaya dan memungkinkan fotosintesis. Semua ini dicapai dengan menjebak panas di dalam tanah tanpa memerlukan sumber panas internal.

Penelitian ini terinspirasi oleh lapisan es Mars, yang melibatkan es air dan CO2 dalam bentuk beku. Seperti bentuk gas CO2, bentuk beku memungkinkan sinar matahari menembus sambil menjebak panas, menciptakan kantong pemanasan di bawah es pada musim panas.

Namun, metode ini memerlukan jumlah besar gel silica yang harus diproduksi dan kemudian diangkut ke Mars.

Air bukan satu‑satunya masalah di Mars, meskipun begitu. Atmosfer juga perlu dibuat dapat dihirup oleh manusia. Rover Perseverance milik NASA berupaya mengubah CO2 menjadi oksigen, dan sejak tiba di Mars pada Februari 2021, perangkat ini telah menghasilkan 4,3 ons oksigen.

Misi Mars telah mengungkapkan bahwa planet merah terus kehilangan atmosfernya karena tidak adanya medan magnet pelindung. Dengan angin matahari yang terus‑menerus mengikis atmosfer dan air Mars, planet ini membutuhkan medan magnet sebesar 10.000 hingga 20.000 Gauss untuk melindungi dirinya secara efektif. Sayangnya, teknologi yang diperlukan untuk menciptakan medan magnet semacam itu belum ada.

Terraforming Mars jelas merupakan tugas yang menarik namun sulit yang tampaknya tidak mungkin dengan teknologi kita saat ini. Namun, para peneliti terus mengeksplorasi metode baru, dan sebuah studi terobosan telah menemukan pendekatan baru untuk membuat Mars lebih ramah bagi kehidupan.

Klik di sini untuk mempelajari tentang makanan luar angkasa yang akan membantu kami memberi makan gelombang pionir umat manusia berikutnya.

Menggunakan Debu Mars untuk Membuatnya Cocok bagi Kehidupan Mikroba 

Diterbitkan dalam Science Advances awal bulan ini, studi yang dilakukan oleh peneliti dari Northwestern University, University of Chicago, dan University of Central Florida menunjukkan bahwa sepertiga permukaan Mars memiliki H2O yang terkubur dangkal namun tetap terlalu dingin untuk kehidupan. 

Untuk menghangatkan planet, para ilmuwan telah mengusulkan strategi serupa dengan yang digunakan di Bumi, yaitu melepaskan material ke atmosfer untuk meningkatkan efek rumah kaca alami. 

Namun, proses ini membutuhkan sejumlah besar bahan yang tidak cukup jumlahnya di permukaan Mars. Studi baru menemukan bahwa sesuatu yang tersedia secara melimpah di Mars dapat dimanfaatkan sebagai gantinya. 

Gagasan tersebut adalah menggunakan partikel debu yang direkayasa yang dapat menghangatkan Mars lebih dari 50 derajat Fahrenheit (10 derajat Celsius) untuk menaikkan suhu planet ke tingkat yang cocok bagi kehidupan mikroba.

Serupa dengan debu alami, partikel debu yang direkayasa ini dapat terbawa tinggi ke atmosfer, memungkinkan penyebaran dari permukaan dekat.

Langkah besar menuju membuat Mars dapat dihuni, metode ini, meskipun memakan dekade, lebih dari 5.000 kali lebih efisien dibandingkan metode sebelumnya untuk menghangatkan Mars. Strategi yang secara logistik lebih mudah dan hemat biaya ini memungkinkan kita memodifikasi lingkungan Planet Merah dengan menggunakan sumber daya yang tersedia di Mars itu sendiri, sehingga tidak perlu menambang sumber daya langka atau mengimpornya dari Bumi.

Studi tersebut menyatakan bahwa melepaskan debu secara terus‑menerus pada 30 liter per detik akan menghangatkan seluruh planet sebesar ≳30 kelvin, yang berarti es akan mulai mencair. Ini menunjukkan bahwa jika material tersebut dapat diproduksi atau didistribusikan secara skala di Mars, maka planet ini akhirnya dapat dipanaskan untuk membuatnya dapat dihuni. Menurut penulis korespondensi studi, Edwin Kite, associate professor ilmu geofisika di University of Chicago (UIC):

“Ini menunjukkan bahwa hambatan untuk menghangatkan Mars agar memungkinkan air cair tidak setinggi yang diperkirakan sebelumnya.”

Ini baru permulaan, karena udara tipis Mars masih tidak dapat dihirup. Namun, menjadikannya dapat dihuni bagi mikroba yang dapat secara bertahap menambahkan oksigen ke atmosfer tentu saja meletakkan dasar.

Satu Langkah Lebih Dekat ke Kehadiran Manusia Berkelanjutan di Mars

Debu yang melimpah di Mars, yang kaya akan aluminium dan besi, tidak dapat menghangatkan planet sendirian. Ukuran dan komposisi debu tersebut menyebabkan, alih‑alih menghangatkan planet, ia sedikit mendinginkan permukaan.

Dalam studi terbaru, peneliti berhipotesis bahwa jika partikel debu dapat direkayasa dengan bentuk atau komposisi berbeda, maka panas dapat dijebak lebih efisien. Oleh karena itu, peneliti merancang partikel berbentuk batang pendek. Nanopartikel sepanjang ~9 mikrometer ini berukuran seperti glitter komersial yang tersedia.

Nanorod ini dibuat untuk memblokir inframerah termal dan menyebarkan sinar matahari ke permukaan secara efektif. Kualitas ini meningkatkan efek rumah kaca alami Mars dan menghangatkan planet lebih dari 5 × 10³ kali lebih efektif dibandingkan gas terbaik. Menurut penulis utama Samaneh Ansari, mahasiswa pascasarjana di Northwestern University dalam kelompok Profesor Hooman Mohseni:

“Bagaimana cahaya berinteraksi dengan objek sub‑panjang gelombang sangat menarik. Pentingnya, merekayasa nanopartikel dapat menghasilkan efek optik yang jauh melampaui apa yang secara konvensional diharapkan dari partikel sekecil itu.”

Jika partikel dilepaskan secara terus‑menerus ke atmosfer Mars, perhitungan menunjukkan lonjakan suhu lebih dari 50 derajat Fahrenheit. Atmosfer yang lebih hangat ini juga dapat terasa dalam beberapa bulan. Untuk membalikkan pemanasan, pelepasan partikel dapat dimatikan, dan efeknya akan berbalik, berhenti dalam beberapa tahun.

Masih banyak yang harus dilakukan, meskipun, seperti yang diyakini co‑author Mohseni, kami dapat menciptakan nanopartikel yang tidak hanya memiliki efisiensi lebih tinggi tetapi bahkan dapat “mengubah sifat optiknya secara dinamis.” 

Seperti yang dikatakan Kite:

“Anda masih membutuhkan jutaan ton untuk menghangatkan planet, tetapi itu lima ribu kali lebih sedikit dibandingkan yang diperlukan dengan proposal sebelumnya untuk menghangatkan Mars secara global.”

Metode ini akan membutuhkan 2 juta ton partikel setiap tahun. Beberapa faktor masih belum diketahui. Misalnya, ilmuwan belum menemukan seberapa cepat partikel akan hilang dari atmosfer. Mengingat Mars memiliki awan dan air, mungkin air akan kembali turun sebagai hujan ketika planet menghangat dan air mulai mengembun di sekitar partikel.

“Umpan balik iklim sangat sulit dimodelkan secara akurat,” kata Kite, menekankan kebutuhan data lebih banyak tidak hanya dari Mars tetapi juga Bumi. “Kita harus melangkah perlahan dan dapat dibalik untuk memastikan efeknya bekerja seperti yang diharapkan,” tambahnya.

Perlu dicatat bahwa fokus studi ini adalah menghangatkan Mars hingga tingkat yang membuatnya cocok untuk kehidupan mikroba dan bukan untuk membuatnya dapat dihirup oleh manusia.

Namun, ide terraforming inovatif ini menandai kemajuan signifikan dalam penelitian, mempersempit kesenjangan antara keadaan habitabilitas Mars saat ini dan apa yang kami yakini dapat dicapai. Lebih jauh lagi, ini membuka jalur baru untuk eksplorasi, dan seperti yang dikatakan Kite, kita mungkin “satu langkah lebih dekat ke impian lama untuk membangun kehadiran manusia berkelanjutan di Mars.”

Perusahaan yang Bekerja pada Misi Mars

Mars menarik banyak perhatian tidak hanya dari peneliti tetapi juga dari korporasi yang menginvestasikan upaya dan modal untuk memahami, menjelajah, dan membuat planet ini dapat dihuni manusia. Perusahaan seperti Boeing, Virgin Galactic (SPCE ), dan Northrop Grumman (NOC ) telah terlibat dalam eksplorasi luar angkasa, misi Mars, bekerja sama dengan NASA, atau mengembangkan infrastruktur yang dibutuhkan untuk koloni Mars. Jadi, mari kita lihat beberapa nama terkemuka di bidang ini.

#1. SpaceX 

Didirikan oleh Elon Musk, SpaceX (SPCX ) berada di garis depan pengembangan teknologi untuk mengirim manusia ke Mars. Selama bertahun‑tahun, Musk telah membagikan rencananya untuk menjajah Mars dan memanfaatkan asetnya untuk mendanai rencana tersebut, karena “mendirikan kota mandiri di Mars akan membutuhkan banyak sumber daya.” Ia percaya “ada urgensi tinggi untuk menjadikan kehidupan multi‑planet”.

Pada tahun 2015, Musk membagikan rencananya untuk membuat Mars dapat dihuni, yang melibatkan pengeboman nuklir dan menciptakan dua matahari kecil berdenyut di atas kutub untuk menghangatkannya. Di SpaceX, karyawan saat ini sedang mengerjakan rencana kota Mars, sementara pesawat luar angkasa Starship mereka, bersama roket Super Heavy, dirancang untuk perjalanan antarbintang, menjadikan perusahaan ini pemain kunci dalam setiap misi Mars di masa depan.

Mengenai keuangan SpaceX, perusahaan dilaporkan menghasilkan $55 juta keuntungan dari $1,5 miliar pendapatan, menurut laporan WSJ. Ini terjadi setelah total pengeluaran sebesar $5,2 miliar dilaporkan untuk 2022, sementara pendapatan meningkat dua kali lipat menjadi $4,6 miliar. Dilaporkan, tidak semua investor SpaceX mengetahui kerugian atau keuntungan perusahaan karena “banyak investor SpaceX melihat kepemilikan mereka sebagai taruhan jangka panjang” dan “tidak khawatir melihat hasilnya.”

#2. Lockheed Martin

Raksasa pertahanan ini telah terlibat dalam misi Mars NASA, termasuk merancang pesawat luar angkasa dan teknologi untuk upaya kolonisasi Mars. Pada 1965, Mariner 4, yang diluncurkan dengan roket Lockheed Atlas‑Agena D, menyediakan gambar dekat Mars. Perusahaan kemudian bekerja sama dengan NASA untuk pesawat luar angkasa tujuan Mars, Phoenix Mars Lander.

Lockheed juga membayangkan mengirim manusia ke Mars dalam satu dekade melalui Mars Base Camp. Di bawah konsep ini, astronot akan diangkut dari Bumi ke laboratorium ilmiah yang mengorbit Mars untuk melakukan eksplorasi ilmiah secara real‑time guna menentukan tempat ideal untuk mendaratkan manusia di permukaannya.

Perusahaan publik ini, dengan kapitalisasi pasar $133,34 miliar, saat ini diperdagangkan pada $559,42, naik 23,43% sejak awal tahun (YTD). Lockheed memiliki EPS (TTM) sebesar 27,58 dan P/E (TTM) sebesar 20,29 sambil membayar dividen sebesar 2,25%.

Untuk hasil kuartal kedua, perusahaan melaporkan peningkatan penjualan bersih sebesar 9% menjadi $18,1 miliar. Seiring meningkatnya ketegangan geopolitik dan perang antara Rusia‑Ukraina serta Israel‑Palestina, Lockheed memperkirakan penjualan bersih 2024 antara $70,5 miliar hingga $71,5 miliar. Bagi kontraktor pertahanan ini, F‑35 tetap menjadi prioritas utama sementara mereka melihat potensi pesanan 300 jet F‑16 dari Filipina, Turki, dan Thailand.

Kesimpulan

Fiksi ilmiah selalu membahas ide terraforming Mars untuk mendukung peradaban manusia, dan seperti yang ditunjukkan penelitian terbaru, ide tersebut mungkin menjadi kenyataan dalam waktu tidak terlalu lama.

Selama bertahun‑tahun, berbagai proposal muncul untuk menghangatkan planet, membantu mempertahankan air cair, memungkinkan tanaman tumbuh, dan memungkinkan manusia bernapas. Sejauh ini, semuanya masih hanya ide dan proposal. Namun, seiring waktu, kelayakan terraforming meningkat secara signifikan, dan bersama itu, hambatan untuk membuat Mars dapat dihuni semakin berkurang.

Seiring kita semakin memahami Planet Merah dan kemajuan teknologi, lingkungan mandiri akan terbentuk, pada akhirnya menjadikan kehadiran manusia jangka panjang di Mars menjadi layak dan menciptakan peluang serta kesempatan baru bagi manusia.

Klik di sini untuk mempelajari tentang ekonomi berbasis luar angkasa di masa depan.