Nationalgeographic.co.id - Mars adalah planet berdebu. Dari debu kecil hingga badai besar yang menyelimuti planet ini, debu merupakan tantangan konstan untuk misi penelitian. Itu terutama berlaku untuk Ingenuity, pesawat rotor yang sejak Februari 2021 telah menjelajahi Mars bersama penjelajah Perseverance NASA.
Sekarang, para peneliti di Stevens Institute of Technology, Space Science Institute, dan Jet Propulsion Laboratory telah menyelesaikan studi dunia nyata pertama tentang dinamika debu Mars. Berdasarkan penerbangan bersejarah pertama Ingenuity di Planet Merah, membuka jalan bagi misi pesawat luar angkasa di masa depan.
Pekerjaan tersebut, telah dilaporkan dalam Journal of Geophysical Research: Planets edisi Desember 2022. Studi ini dapat mendukung Program Pengembalian Sampel Mars NASA, yang akan mengambil sampel yang dikumpulkan oleh Perseverance, atau misi Dragonfly yang akan menentukan arah menuju Titan, bulan terbesar Saturnus, pada tahun 2027.
“Ada alasan mengapa pilot helikopter di Bumi lebih suka mendarat di helipad,” kata Jason Rabinovitch, anggota tim penulis dan asisten profesor di Stevens. "Ketika sebuah helikopter mendarat di gurun, downdraft-nya dapat menimbulkan cukup banyak debu untuk menyebabkan 'kecoklatan' tanpa visibilitas—dan Mars secara efektif adalah salah satu gurun yang besar."
Rabinovitch telah mengerjakan program Ingenuity sejak 2014. Ia bergabung dengan Jet Propulsion Laboratory segera setelah konsep tersebut pertama kali diajukan ke NASA. Lalu ia menciptakan model teoretis pertama pengangkatan debu helikopter di lingkungan Mars yang berdebu.
Di Stevens, Rabinovitch terus bekerja dengan JPL dan menyelidiki interaksi permukaan bulu mantel Mars selama penurunan bertenaga pesawat ruang angkasa. Dia juga memodelkan inflasi parasut supersonik dan fenomena geofisika, seperti kepulan bulu di Enceladus.
Mempelajari dinamika debu di planet lain tidaklah mudah, jelas Rabinovitch. "Luar angkasa adalah lingkungan yang miskin data. Sulit mengirim video dan gambar kembali ke Bumi, jadi kita harus bekerja dengan apa yang bisa kita dapatkan."
Untuk mengatasi tantangan itu, Rabinovitch dan rekannya di JPL menggunakan teknik pemrosesan gambar canggih untuk mengekstraksi informasi dari enam penerbangan helikopter. Semua video beresolusi rendah direkam oleh Perseverance NASA.
Dengan mengidentifikasi variasi kecil antara potongan video, dan intensitas cahaya piksel individual, para peneliti dapat menghitung ukuran dan massa total awan debu yang muncul saat Ingenuity lepas landas, melayang, bermanuver, dan mendarat.
Baca Juga: Asteroid Mirip Chicxulub Juga Pernah Menyebabkan Megatsunami di Mars
Baca Juga: Di Planet Mars Ternyata Juga Ada Sampah, Sebuah Temuan Tak Terduga
Baca Juga: Mikroba Jenis Baru Ini Bantu Singkap Pembentukan Makhluk Hidup Mars
Hasilnya sangat dekat dengan model teknik Rabinovitch—itu sendiri merupakan pencapaian yang luar biasa, mengingat terbatasnya informasi yang tersedia untuk tim pada tahun 2014. Ketika Rabinovitch dan rekan-rekannya menulis kalkulasi di belakang amplop yang dimaksudkan untuk mendukung desain asli Ingenuity.
Penelitian menunjukkan bahwa, seperti yang diperkirakan, debu merupakan pertimbangan yang signifikan untuk pesawat luar angkasa. Dengan Ingenuity diperkirakan telah menghasilkan sekitar seperseribu massanya sendiri dalam debu setiap kali terbang. Itu berkali-kali lebih banyak debu daripada yang dihasilkan oleh helikopter setara di Bumi, meskipun Rabinovitch memperingatkan bahwa sulit untuk membuat perbandingan langsung.
"Sangat menyenangkan melihat video Mastcam-Z dari Perseverance, yang diambil karena alasan teknik, akhirnya menunjukkan Ingenuity mengangkat begitu banyak debu dari permukaan sehingga membuka jalur penelitian baru," kata Mark Lemmon, ilmuwan peneliti senior di the Space Science Institute Mars Science Laboratory dan penulis pertama studi tersebut.
"Ketika Anda berpikir tentang debu di Mars, Anda harus mempertimbangkan tidak hanya gravitasi yang lebih rendah, tetapi juga efek tekanan udara, temperatur, kerapatan udara—banyak hal yang belum sepenuhnya kita pahami," kata Rabinovich. Namun, tambahnya, itulah yang membuat mempelajari awan debu Ingenuity begitu menarik.
Pemahaman yang lebih baik tentang brownout dapat membantu NASA memperluas misi robot di masa depan dengan menjaga agar panel surya tetap beroperasi lebih lama. Atau, mempermudah untuk mendaratkan peralatan halus dengan aman di permukaan Mars yang berdebu. Itu juga bisa menawarkan wawasan baru tentang peran angin dan debu yang terbawa angin dalam pola cuaca dan erosi. Baik di Bumi, maupun di lingkungan ekstrem di sekitar tata surya.