NASA akan Luncurkan Misi Berawak ke Bulan dan Mars

NASA kini berencana untuk meluncurkan misi berawak ke permukaan Bulan dan planet Mars. Sesuai rencana peluncuran itu diharapkan bisa terealisasi pada 2020 mendatang tanpa kendala apapun. Kini berbagai penelitian dan percobaan sedang giat dilakukan untuk mempersiapkan peluncuran. Para peneliti NASA dituntut untuk melakukan persiapan secara matang mempertimbangkan jauhnya jarak yang akan ditempuh serta tingginya resiko yang harus dihadapi baik selama dalam perjalanan maupun setelah tiba di tempat tujuan.

Tantangan yang dihadapi saat ini adalah menemukan sebuah wahana angkasa multi fungsi yang dapat melakukan berbagai pekerjaan, baik selama dalam perjalanan maupun setelah tiba di tujuan. Disamping itu, faktor utama yang menjadi perhatian dalam proyek ini adalah keamanan, yakni kemampuan wahana untuk melindungi keselamatan para awak selama dalam perjalanan. Bobot wahana nantinya diupayakan seringan mungkin untuk menghemat energi. Volume muatan yang akan dibawapun dibatasi mengingat jauhnya jarak yang harus ditempuh.

Terkait dengan rencana misi peluncuran ini, pada Juni lalu NASA telah meluncurkan sebuah wahana berupa kenderaan angkasa bernama Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ke Bulan. LRO ini bertugas untuk melakukan pemetaan secara cermat dan rinci atas berbagai lokasi di permukaan bulan serta menemukan sumber daya alam yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan hidup para awak seperti oksigen dan hidrogen. Selain itu, wahana ini juga digunakan untuk mengkaji ancaman radiasi lingkungan yang dapat membahayakan jiwa manusia.

LRO merupakan satelit luar angkasa paling canggih yang pernah dibangun oleh NASA. Survey yang telah dilakukan mampu untuk memberikan informasi yang mustahil bisa didapatkan puluhan tahun lalu. Kemampuan wahana ini jauh lebih akurat dibanding milik negara lain seperti China, Jepang dan India yang juga telah meluncurkan wahana serupa. Ketiga negara ini juga berambisi untuk menempatkan manusia di permukaan Bulan dalam 10-20 tahun mendatang. Survey permukaan Bulan perlu untuk mendapatkan informasi dalam menentukan lokasi pendaratan yang aman serta kaya dengan sumber daya alam sehingga bisa dirancang suatu sistem tersendiri bagi lingkungan di antariksa.

Selain kegunaan pemetaan, LRO─merupakan bagian dari visi eksplorasi ruang angkasa NASA─adalah suatu program yang dimaksudkan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan fundamental seputar fisika, pencarian kehidupan lain di jagad raya, serta penemuan sumber daya alam baru seperti sumber tenaga bagi keperluan Bumi. Hasil pemetaan amat penting sebelum menempatkan manusia di Bulan atau Mars karena diperlukan pengetahuan lebih rinci tentang tingkat radiasi permukaan maupun topografi permukaan disana.

Dalam melakukan survey, LRO mengorbit Bulan pada ketinggian 50 kilometer sehingga bisa terlihat lebih jelas pemandangan sekitar permukaan Bulan. Pengambilan gambar akan menghasilkan citra dalam resolusi lebih tinggi, peta permukaan yang sangat rinci dan ukuran temperatur yang lebih akurat. Satelit yang pernah diluncurkan sebelumnya hanya dapat mengorbit pada ketinggian 100 sampai 200 kilometer, sama seperti wahana yang diluncurkan oleh China dan Jepang pada 2007 lalu.

LRO ini dilengkapi dengan teleskop Sinar-Kosmis yang berfungsi untuk mengukur efek radiasi antariksa pada tubuh manusia. Teleskop ini dinamakan Crater, alat sensor baru yang dikembangkan oleh MIT, Universitas Boston, Universitas Tennessee di Knoxville serta Aerospace Corporation. Pengukuran tingkat radiasi lingkungan tidak terbatas selama menempuh perjalanan mengharungi antariksa saja, juga setelah tiba di permukaan Bulan maupun Mars yang akan menjadi tempat tinggal selanjutnya. Pengukuran diperlukan untuk mengetahui ciri radiasi setempat sehingga bisa dibangun perisai yang sesuai untuk dipasang dalam kenderaan. Perisai ini berfungsi untuk melindungi astronot dari serangan radiasi selama dalam perjalanan panjang menuju Bulan atau Mars.

Selain teleskop Sinar-Kosmis, wahana ini juga dilengkapi dengan Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) yang dikembangkan oleh insinyur NASA di Goddard Space Flight Center. Dengan menggunakan sinar laser alat ini mengukur jarak antara wahana dengan permukaan. Hasil yang diperoleh sangat akurat hingga jarak sejauh 10 centimeter. Alat ukur yang ada saat ini hanya mampu mengirimkan cahaya laser sekali saja dan akan diulang lagi setelah beberapa lama. Sebaliknya altimeter baru ini mampu mengirim lima sinar laser terfokus yang akan dipantulkan dan diterima oleh lima detektor yang terpisah dengan total 140 pengukuran per detik. Peta permukaan Bulan yang dihasilkan selain bentuknya sangat akurat juga dikirimkan dalam densitas tinggi.

Sebelumnya NASA telah pernah mendaratkan manusia di permukaan bulan dengan kapsul Apollo puluhan tahun lalu, tetapi informasi yang diperoleh amat terbatas. Bahkan proyek ini sering mengalami kesalahan fatal yang cukup membahayakan. Kesulitan yang dihadapi ketika itu adalah saat pendaratan pada permukaan yang tidak rata dan batu-batu besar bertebaran dimana-mana. Kondisi seperti ini dapat merusak kenderaan sehingga menghalangi para astronot untuk kembali ke Bumi. Standar keselamatan yang berlaku saat ini tidak akan mengizinkan suatu peluncuran dengan kondisi seperti itu.

Program peluncuran kenderaan luar angkasa berawak Apollo akhirnya dihentikan pada 1975. Tahun-tahun selanjutnya tidak ada lagi proyek maupun perjalanan ke Bulan hingga selama hampir 15 tahun. Pada 1990-an pemerintah Amerika Serikat mulai mengirimkan lebih banyak satelit untuk mengorbit Bulan antara lain Clementine dan Lunar Prospector. Satelit-satelit ini menghabiskan waktu berbulan-bulan mengorbit bulan untuk mengumpulkan data serta mengirimkannya ke Bumi.

Kini para peneliti NASA bersama Departemen Energi sedang mencoba teknologi kunci bagi pengembangan sebuah reaktor fisi nuklir yang dapat menghasilkan energi bagi pengiriman manusia perintis hingga ke permukaan Bulan maupun planet Mars. Hasil percobaan yang telah dilakukan membuktikan bahwa sebuah sistem yang aman, dapat diandalkan, serta efisien dapat dibangun menjelang 2020─tahun dimana NASA berencana untuk menempatkan manusia lagi di Bulan.

Reaktor fisi nuklir berfungsi untuk memisahkan atom dan melepaskan energi dalam bentuk panas. Energi panas inilah yang akan dirubah menjadi tenaga listrik. Cara peneliti untuk menghasilkan tenaga listrik adalah dengan memindahkan panas dari reaktor ke dalam satu mesin pendaur khusus. Pemindahan ini dilakukan dengan menggunakan logam cair─campuran sodium potassium─sebagai penghantar. Selanjutnya di dalam mesin pendaur, panas akan dirubah menjadi energi dengan menggunakan tekanan gas sehingga dihasilkan tenaga listrik.

Melengkapi reaktor agar terhindar dari panas berlebihan, peneliti membangun dan memasang panel radiator berbobot ringan untuk mendinginkan sistem serta menghamburkan hawa panas dari dalam reaktor. Panas dari sistem pendingin berupa air dialirkan ke radiator dimana panas itu selanjutnya akan dikeluarkan. Panel ini dikembangkan setelah mempertimbangkan suhu ekstrim─lebih dari 100º Celcius pada siang hari dan minus 100º Celcius pada malam hari─ serta kurangnya atmosfir di permukaan bulan. Pengujian lengkap secara menyeluruh hingga siap untuk digunakan diharapkan bisa terealisasi pada 2014.

Penggunaan tenaga nuklir dalam misi perjalanan ke Bulan dan Mars menjadi pertimbangan karena dianggap murah, aman dan berdaya tahan tinggi. Hanya cara ini yang memungkinkan untuk menghasilkan energi secara konstan dibanding dengan sistem solar. Tempat tinggal di Bulan maupun Mars memerlukan energi konstan yang jumlahnya besar untuk mendukung berbagai kegiatan seperti komputer, pemenuhan kebutuhan hidup manusia, pengisian kembali baterai kenderaan, dan memanaskan batu-batuan untuk mendapatkan sumber daya alam seperti oksigen dan hidrogen.

.

Sumber: Technology Review