Ingenuity, Drone Pertama Yang Terbang Di Mars

Sejarah baru terukir kala Ingenuity, helikopter atau drone Mars yang dikirim bersama rover Perseverance berhasil melakukan uji terbang pertama di Mars.

Uji terbang drone Mars, Ingenuity pada tanggal 19 April 2021. Tampak bayangan Ingenuity saat mengangkasa. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Uji terbang drone Mars, Ingenuity pada tanggal 19 April 2021. Tampak bayangan Ingenuity saat mengangkasa. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Tanggal 19 April 2021 pukul 14:34 WIB, Ingenuity, helikopter Mars yang dibawa oleh Perseverance akhirnya berhasil mengangkasa di lokasi Pendaratan Octavia E. Butler, Kawah Jezero, Mars.  Ingenuity melakukan uji penerbangan vertikal dengan mengangkasa setinggi 3 meter selama 30 detik, melakukan putaran dan akhirnya mendarat.

Keberhasilan Ingenuity tidak sekedar menorehkan catatan sejarah penerbangan pertama di Mars. Ingenuity menjadi pesawat atau helikopter atau drone pertama yang terbang di planet lain selain Bumi. Keberhasilan ini tak pelak membawa kebahagiaan bagi seluruh tim dan tentu saja umat manusia. Satu langkah baru telah berhasil dalam penjelajahan antariksa.

Langkah penting yang tentunya akan menjadi tonggak baru dalam eksplorasi planet di Tata Surya. Setidaknya untuk saat ini. Mungkin di masa depan yang masih sangat jauh, ketika perjalanan antarbintang dilakukan, kita bisa melihat drone yang diterbangkan di exoplanet.

Tapi, pencapaian di Mars merupakan momen penting lain bagi dunia penerbangan setelah Wilbur dan Orville Wright berhasil menerbangkan pesawat pertamanya pada 17 Desember 1903. 

Lebih dari satu abad sejak 4 penerbangan pertama di Kitty Hawk, penerbangan bersejarah kali ini memang bukan di Bumi tapi di planet Mars. Pencapaian ini juga memperoleh pengakuan dari International Civil Aviation Organization (ICAO), badan penerbangan sipil PBB yang memberikan kode penerbangan IGY untuk Ingenuity. 

Helikopter Ingenuity

Anatomi helikopter Mars atau drone Ingenuity. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Anatomi helikopter Mars atau drone Ingenuity. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Ingenuity. Helikopter Mars ini dirancang sebagai helikopter pemandu untuk rover Mars atau robot penjelajah Perseverance yang diluncurkan dalam misi Mars 2020. Keberadaan Ingenuity bisa menjadi terobosan penting dalam penjelajahan Mars di masa depan. 

Drone di Mars direncanakan sebagai pemandu untuk mengarahkan rute perjalanan robot penjelajah agar melewati lokasi yang aman. Dengan daya jangkau yang lebih jauh dibanding robot penjelajah, drone bisa mencapai jarak yang lebih jauh yang bisa dicapai rover dalam satu hari. Selain itu, kamera yang terpasang bisa menghasilkan potret jarak dekat dengan resolusi lebih tinggi dibanding pengorbit Mars. 

Tapi tentunya untuk jadi pemandu robot penjelajah, drone ini harus bisa terbang di Mars. Dan terbang di Mars tidak seperti di Bumi. Atmosfer Mars sangat tipis sekitar 0,01 kerapatan atmosfer Bumi dan gravitasinya juga lebih kecil, hanya 1/3 gravitasi Bumi. Tekanan permukaan juga lebih rendah dari tekanan di permukaan laut Bumi. Efeknya, pesawat di Mars tidak akan mudah untuk menghasilkan daya angkat. Dengan kata lain, terbang di Mars itu sama dengan terbang pada ketinggian 30.000 meter di atas permukaan Bumi. Dan sampai sekarang belum ada helikopter yang mencapai ketinggian tersebut.

Singkatnya tidak mudah. Perlu ada teknologi baru untuk bisa terbang di lingkungan Mars.  

Helikopter ini dibuat kecil dengan tinggi 0,5 meter dan massanya 1,8 kg di Bumi atau sekitar 0,6 kg di Mars. Helikopter Mars menggunakan sistem rotor koaksial dengan dua bilah rotor yang diameternya 1,2 meter dan laju putar 2400 RPM. Tujuannya tentu saja untuk menghasilkan daya angkat supaya bisa terbang pada kondisi atmosfer Mars yang tipis. Ingenuity dilengkapi dengan sistem pelindung untuk mengatasi dinginnya Mars di malam hari. Tak cuma itu, ada sistem navigasi dan kamera resolusi tinggi yang dipasang untuk memandu dan memotret.

Swafoto Perseverance dan Ingenuity dari Mars. Kredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Swafoto Perseverance dan Ingenuity dari Mars. Kredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Sebelum terbang, pada tanggal 6 April, Ingenuity dan Perseverance melakukan swafoto untuk dikirim ke Bumi. Foto tersebut memperlihatkan kedua wantariksa pada 46 sol atau hari ke-46 sesuai hitungan hari Mars sejak misi tiba. Untuk bisa melakukan swafoto, Percy memotret dengan kamera WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering) yang ditempatkan di lengan si robot penjelajah. WATSON merupakan bagian dari instrumen  SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals).

Tentu saja swafotonya agak berbeda dari swafoto yang kita lakukan. Hasil swafoto ini merupakan hasil rangkaian dari 62 citra tunggal yang diambol saat Percy sedang melihat Ginny dan saat melihat ke kamera WATSON. Sebelum Perseverance, robot penjelajah Curiosity juga pernah berswafoto.

Pencapaian Ingenuity

Video saat Ingenuity, si helikopter Mars berhasil terbang. Kredit: NASA/JPL

Untuk mencapai Mars, Ingenuity disimpan di bagian bawah wahana Perseverance dan tidak langsung diturunkan saat Percy mendarat di Mars. Baru pada tanggal 3 April, Perseverance menurunkan drone tersebut di area pendaratan di Kawah Jezero. 

Setelah Ingenuity mendarat dengan aman di permukaan Mars, wantariksa Perseverance kemudian menjauh sekitar 100 meter untuk memberikan jarak aman saat uji terbang dilaksanakan. 

Ketika Ingenuity mendarat dengan mulus di permukaan Mars, uji terbang tidak langsung dilaksanakan. Bisa dibilang Ingenuity sudah berhasil diluncurkan dari Bumi, bertahan selama perjalanan ke Mars sampai dengan pendaratan yang melewati teror 7 menit. Ujian berikutnya adalah sistem perlindungan Ingenuity untuk bisa melewati malam yang luar biasa dingin di Mars. Ternyata Ingenuity bisa tetap hangat dan melewati malam yang dingin di Mars dengan sukses 

Saatnya uji terbang. Tapi persiapan harus matang. Meski sudah melewati uji terbang di Bumi dengan kondisi yang dibuat mirip Mars, tetap saja penerbangan di lingkungan Mars punya tantangan tersendiri. Apalagi uji terbang ini Ingenuity akan terbang otomatis tanpa dikendalikan maupun pantauan dari Bumi. Jangan lupa kalau informasi dari Mars butuh waktu untuk tiba di Bumi. Ketika tim kontrol menerima informasinya, penerbangan yang hanya 30 detik itu sudah lama berakhir. 

Komunikasi Helikopter Mars

Jaringan relai Mars untuk mengirimkan data rover Mars. Ki-ka: Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Mars Atmospheric and Volatile EvolutioN (MAVEN), Mars Odyssey, dan Mars Express and Trace Gas Orbiter (TGO). Kredit: NASA/JPL-Caltech, ESA
Jaringan relai Mars untuk mengirimkan data rover Mars. Ki-ka: Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Mars Atmospheric and Volatile EvolutioN (MAVEN), Mars Odyssey, dan Mars Express and Trace Gas Orbiter (TGO). Kredit: NASA/JPL-Caltech, ESA

Pola komunikasinya, Ingenuity mengirim data ke Perseverance, dan Percy akan mengirimkan informasi ke pengorbit NASA yang kemudian dikirim ke Deep Space Network (jaringan teleskop radio di beberapa lokasi di dunia). Sederhananya, uji terbang Ingenuity tidak bisa dilakukan dengan remote control dan tidak bisa diamati secara langsung pada waktu dari Bumi.

Jadwal uji terbang pertama direncanakan tanggal 11 April 2021 ditunda ke tanggal 19 April akibat masalah perangkat lunak. Setelah masalah perangkat lunak diselesaikan dan tim kontrol memastikan bahwa baling-baling Ingenuity bekerja, maka pada tanggal 19 April 2021, Ingenuity melakukan uji terbang, dan berhasil!

Ingenuity a.k.a Ginny si helikopter Mars itu berhasil melakukan uji terbang vertikal setinggi 3 meter selama 30 detik dan mendarat kembali dengan mulus di permukaan Mars. 

Keberhasilan ini bukan akhir karena perjalanan untuk penerbangan di Mars baru dimulai. Ingenuity memang dirancang untuk melakukan 5 kali penerbangan dalam 30 hari Mars pada ketinggian 3 – 5 meter. Setiap penerbangan direncanakan berlangsung selama 90 detik dengan jarak tempuh 50 meter.  Ingenuity dibuat untuk memiliki daya jelajah sejauh 300 meter. 

Pesawat Uji Coba

Video debu Mars yang beterbangan saat Ingenuity mengangkasa. Kredit: NASA/JPL

Tidak ada misi sains dalam misi Ingenuity karena helikopter ini memang dibuat sebagai pesawat uji coba. Tapi, keberhasilan penerbangan uji coba ini membuka kemungkinan lain di masa depan, terutama untuk melakukan pengambilan sampel maupun untuk melakukan penelitian ilmiah dan mencari jejak kehidupan di planet merah tersebut.  

Yang pasti, keberhasilan Ingenuity menjadi awal perjalanan penjelajahan dengan pesawat di planet atau satelit lain. 

Penerbangan lain yang sudah dalam rencana adalah misi Dragonfly yang akan diterbangkan di Titan, satelit Saturnus. Lingkungan Titan akan jauh berbeda dari Mars. Titan memiliki atmosfer nitrogen tebal dan gravitasi yang lebih rendah. Implikasinya, Dragonfly akan lebih mudah untuk diterbangkan dibanding ingenuity. Tapi kondisi Titan yang jauh lebih dingin dan tentunya lebih jauh dari Mars menjadi tantangan tersendiri.

Dragonfly direncanakan akan menjadi pesawat pertama di satelit Tata Surya dan drone ini akan melakukan penerbangan vertikal dan mempelajari senyawa kimia prebiotik dan kondisi laik huni di satelit tersebut.

Dragonfly akan diluncurkan tahun 2027, namun keberhasilan Ingenuity menjadi tonggak awal untuk penerbangan antar planet dan membuka wawasan baru dalam perencanaan dan pengambangan teknologi drone antarplanet di masa depan.

Selamat Ginny! 

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.

Tulis komentar dan diskusi...