Selamat Jalan, Spirit

Dia hanya berlengan sebelah dan ringkih, namun harus rela tinggal di lingkungan berdebu yang suam-suam kuku di puncak musim panas serta dingin menggigil membekukan pada puncak musim dingin. Semua yang melahirkannya meramalkan dia takkan bertahan lebih dari 90 hari, namun dalam realitanya ternyata sanggup bertahan hingga 21 kali lebih lama dibanding ramalan sebelum energi tubuhnya benar-benar habis.

Gambaran artis mengenai robot penjelajah Spirit beroperasi di Mars. Sumber : Wikipedia, 2011

Jangan buru-buru menganggap prolog di atas adalah kisah nestapa dan menitikkan air mata untuknya. Sebab dia yang dimaksud adalah Spirit, salah satu dari sepasang robot penjelajah kembar yang didaratkan badan ruang angkasa AS (NASA) pada bulan Januari 2004 di permukaan planet Mars dalam misi antariksa ambisius bertajuk Mars Exploration Rover (MER). Tugas utama Spirit yang dikodekan sebagai MER-A adalah sederhana: mencari bukti-bukti keberadaan air di Mars secara geologis (tepatnya, Geologi Martian). Keberadaan air di Mars sangat penting, karena hingga 2004 manusia belum measa yakin apakah planet merah kecil tetangga Bumi itu benar-benar pernah dialiri air di permukaannya atau tidak. Meskipun citra-citra satelit penginderaan Mars seperti Mars Global Surveyor (mengorbit 1997) dan Mars Odyssey (mengorbit 2001) berhasil mengonfirmasi jejak-jejak aliran fluida dari ketinggian antariksa berdasarkan analoginya dengan citra sejenis di Bumi, namun tak ada yang bisa memastikan apakah fluida tersebut air (dalam wujud cair) ataukah karbondioksida (juga dalam wujud cair). Sejumlah geolog pesimis air pernah ada di Mars, sebab ternyata tidak dibarengi dengan berlimpahnya sedimen karbonat (kapur) seperti halnya di Bumi meskipun atmosfer Mars demikian kaya dengan karbondioksida.

Untuk mengonfirmasi hal tersebutlah Spirit dibangun bersama dengan kembarannya, Opportunity (dikodekan sebagai MER-B) sebagai robot penjelajah beroda 6 dengan panjang 1,6 meter dan lebar 2,3 meter serta berat 180 kg. Para geolog yang merancangnya berharap robot ini bisa menyajikan laporan visual ala manusia, sehingga dipasanglah kamera panoramik (Pancam) beresolusi tinggi yang mampu menyajikan citra digital berukuran 1024 x 1024 pixel di puncak tiang setinggi 1,5 meter. Keduanya juga dilengkapi dengan spektrometer, untuk mengindra unsur dan mineral di permukaan tanah dan batuan. Salah satu spektrometernya istimewa karena dirancang untuk mengenali mineral-mineral yang mengandung Besi. Keduanya dilengkapi pula dengan pencitra mikroskopis beresolusi tinggi dan penggerinda batuan. Keduanya ditenagai listrik 140 watt yang dibangkitkan panel surya, dengan kelebihan energi disimpan dalam batere litium. Mengingat pengendaliannya dilakukan dari Bumi, baik Spirit maupun Opportunity dirancang hanya berjalan lambat dengan kecepatan rata-rata 3,6 km/jam.

Citra panoramik 360 derajat kawasan di sekitar lokasi pendaratan Spirit. Sumber : Wikipedia, 2011

Saat Spirit mendarat setelah menempuh perjalanan panjang sejak peluncurannya pada 10 Juni 2003 dengan roket Delta II dari Cape Canaveral, Florida (AS), NASA berharap Spirit langsung mengendus sisa-sisa aliran air karena ditargetkan pada kawasan datar nan luas yang dianggap sebagai dasar danau purba. Kawasan tersebut merupakan dasar Kawah Gusev, yang lebarnya 10 km dan merupakan bekas hantaman asteroid jutaan tahun silam dengan pusat kawah terletak pada koordinat 14,5718 LS 175,4785 BT Mars. Namun harapan menguap seiring pendaratan Spirit, yang ternyata hanya menatap dataran berbatu tak rata yang tersusun oleh basalt sebagai bekas aliran lava letusan gunung berapi di masa silam. Jikapun pernah ada air, jejak-jejak yang terendus barulah mineral terkristalisasi yang menyumbat celah batuan beku yang disebut Humphrey Rock.

Tiga kilometer dari lokasi pendaratan, terbentang perbukitan landai berpuncak rendah yang dinamakan perbukitan Columbia. Ke perbukitan inilah Spirit mengarah. Dan di sinilah bukti-bukti kuat keberadaan air di Mars dijumpai. Awalnya Spirit menjumpai hematit, senyawa besi oksida yang hanya bisa terbentuk dalam kondisi lembab. Bukti kuat datang kemudian dengan terdeteksinya goetit, senyawa besi oksida yang hanya bisa terbentuk dalam air yang cair. Dan air Mars ternyata bersifat asam, seiring dengan penemuan jarosit yakni senyawa besi sulfat. Air yang bersifat asam menjadi jawaban mengapa di permukaan Mars tidak banyak terdapat senyawa karbonat, karena pembentukannya terhalangi oleh lingkungan yang asam.

Singkapan debu silika amorf, jejak mata air panas di Mars purba. Sumber : Wikipedia, 2011

Secara keseluruhan Spirit telah menyajikan tiga hasil penting. Pertama, adalah eksistensi sumber air panas purba di Mars. Ini diperlihatkan oleh singkapan butir-butir silika amorf berskala luas di sela-sela perbukitan Columbia. Di Bumi singkapan sejenis ini bisa dijumpai di kawasan sumber air panas yang juga menjadi lokasi kehidupan bakteri tertentu yang tahan asam. Sehingga eksistensinya di Mars menjadi penanda adanya sumber air panas purba di sana sekaligus kemungkinan kehidupan mikrobial tahan asam. Kedua, eksistensi atmosfer Mars purba yang lebih tebal dan air Mars yang “pernah” tidak asam. Ini didasarkan eksistensi karbonat di singkapan Comanche. Keberadaan karbonat ini menunjukkan di masa Mars purba atmosfernya lebih tebal dibanding Mars saat ini sehingga karbonat yang terbentuk tidak mengalami evaporasi cepat. Keberadaan karbonat sekaligus pertanda air pernah bersifat tidak asam. Air yang tidak asam relatif lebih ramah terhadap kehidupan (dengan basis kehidupan Bumi), sehingga singkapan Comanche mengindikasikan pernah terdapat rentang waktu dimana Mars purba lebih ramah bagi kehidupan. Sedangkan yang ketiga, adalah adanya siklus air yang aktif di Mars. Ini ditunjukkan dengan penemuan mineral jarosit dimana-mana, yang hanya bisa terbentuk dalam rentang waktu sangat pendek dalam skala waktu geologi. Geolog NASA menafsirkan jarosit Mars terbentuk sebagai bagian siklus air aktif di planet ini, yang umurnya mungkin 0,5 – 1 juta tahun. Dalam perspektif geologi, selang waktu ini sangat muda dan sangat singkat sehingga diduga proses pembentukannya berlangsung berulang-ulang karena tersebar sangat luas, yang menandakan adanya siklus air yang aktif.

Singkapan Comanche, lokasi endapan karbonat di Mars. Sumber : NASA, 2011

Namun singkapan jarosit pula yang membuat Spirit harus menghentikan penyelidikannya dan pelan-pelan kehilangan energi hingga mati. Pada 1 Maret 2009, setelah beroperasi selama 5 tahun 3 bulan 27 hari dan menempuh perjalanan sejauh 7,73 km, roda kiri depan terperosok dalam timbunan jarosit yang tersembunyi di bawah lapisan tanah keras yang tipis. jarosit yang berbentuk mirip tepung, dengan kohesivitas sangat rendah, membuat roda kiri depan yang terjebak sulit untuk dikeluarkan karena berkali-kali mengalami slip meski sudah dicoba selama hampir 10 bulan. NASA kemudian memutuskan Spirit sebagai pos observasi stasioner sejak 26 Januari 2010. Namun tugas ini terhenti pada 30 Maret 2010, saat Kawah Gusev dan sekitarnya mulai memasuki musim dingin sehingga Spirit secara otomatis berhibernasi. Namun begitu musim panas datang menjelang, panggilan demi panggilan NASA ke Mars tidak direspon Spirit hingga 24 Mei 2011, saat NASA memutuskan robot penjelajah yang luar biasa ini secara resmi telah mati.

Citra panoramik 360 derajat kawasan Troy, tempat roda Spirit terjebak. Perhatikan jejak roda Spirit di tengah, tepat di sebelah kirinya adalah butir-butir jarosit (warna putih). Sumber : Wikipedia, 2011

Spirit semula diduga hanya akan bertahan selama 90 hari dengan jarak tempuh maksimum 1 km akibat sering berkecamuknya badai debu berskala besar di Mars, yang bakal menutupi panel suryanya sehingga menghentikan pasokan listrik. Tetapi badai debu justru malah membersihkan tumpukan debu di panel surya Spirit, seperti terlihat pada 9 Maret 2005 tatkala efisiensi panel surya melonjak dari 60 % menjadi 93 %. Pembersihan-akibat-badai ini menjadi mekanisme alamiah yang membuat Spirit bertahan lebih lama sepanjang posisinya disesuaikan dengan arah kedatangan badai. Namun dengan terjebaknya roda kiri depannya, Spirit tak bisa berbuat apa-apa sehingga timbunan debu di panel suryanya tak bisa lagi dibersihkan

Badai debu di Mars yang terekam Spirit. Sumber : Wikipedia, 2011
Mosaik foto terakhir kawasan Troy, yang dikirimkan Spirit setahun sebelum resmi dinyatakan mati. Perhatikan panel surya (kiri bawah) yang nampak buram, pertanda ada endapan debu Mars. Endapan debu inilah yang meblokir cahaya Matahari sehingga Spirit mati kehabisan energi. Sumber : NASA, 2011

Ditulis oleh

Muh. Ma'rufin Sudibyo

Muh. Ma'rufin Sudibyo

Orang biasa saja yang suka menatap bintang dan terus berusaha mencoba menjadi komunikator sains. Saat ini aktif di Badan Hisab dan Rukyat Nasional Kementerian Agama Republik Indonesia. Juga aktif berkecimpung dalam Lembaga Falakiyah dan ketua tim ahli Badan Hisab dan Rukyat Daerah (BHRD) Kebumen, Jawa Tengah. Aktif pula di Lembaga Pengkajian dan Pengembangan Ilmu Falak Rukyatul Hilal Indonesia (LP2IF RHI), klub astronomi Jogja Astro Club dan konsorsium International Crescent Observations Project (ICOP). Juga sedang menjalankan tugas sebagai Badan Pengelola Geopark Nasional Karangsambung-Karangbolong dan Komite Tanggap Bencana Alam Kebumen.