Nasib Program Pengembalian Sampel Mars NASA Mungkin Diputuskan pada tahun 2026

Program Pengembalian Sampel Mars NASA Menghadapi Pilihan yang Sulit

Oleh Lee Billings diedit oleh Dekan Visser

Program Pengembalian Sampel Mars milik NASA yang bermasalah sedang berada di persimpangan jalan—dan kemungkinan akan tetap berada dalam ketidakpastian hingga setidaknya tahun 2026—kata pejabat badan tersebut pada konferensi pers pada hari Selasa.

Dalam bahasa sehari-hari disebut MSR, upaya bersama antara NASA dan Badan Antariksa Eropa (ESA) telah dilakukan selama beberapa dekade. Hal ini secara luas dipandang sebagai landasan bagi ilmu pengetahuan dan eksplorasi antarplanet Amerika dan Eropa di masa depan—dan sebagai langkah pertama menuju misi manusia yang lebih ambisius ke Mars. Fase pembukaannya sudah berjalan dengan baik: penjelajah Mars milik NASA, Perseverance, telah menghabiskan sebagian besar dari empat tahun terakhirnya berjalan-jalan di sekitar dasar danau kuno dan delta sungai yang luas di dalam Kawah Jezero di Planet Merah, tempat ia memasukkan sampel ke dalam 43 benda seukuran cerutu. tabung titanium yang dibawa ke dalam pesawat. Menganalisis bahan-bahan ini, kata para ilmuwan, setidaknya akan mengubah pemahaman kita tentang sejarah awal tata surya, ketika Mars masih lebih hangat, lebih basah, dan mungkin lebih layak huni. Dan pada prinsipnya, sampel tersebut bahkan dapat memberikan penemuan kehidupan di luar bumi yang pertama.

Untuk membawa kargo berharga ini ke Bumi pada awal hingga pertengahan tahun 2030-an, sesuai keinginan, rencana awal MSR NASA membayangkan peluncuran pendarat baru sekitar tahun 2027–2028; itu akan bertemu Perseverance di Planet Merah dan mentransfer sampel ke tabung di dalam Mars Ascent Vehicle (MAV). MAV akan lepas landas dari Mars untuk bertemu di luar angkasa dengan Earth Return Orbiter yang disediakan ESA, yang kemudian akan mengangkut tabung sampel kembali untuk terjun terakhir dengan parasut ke permukaan planet kita.

Tentang mendukung jurnalisme sains

Jika Anda menikmati artikel ini, pertimbangkan untuk mendukung jurnalisme pemenang penghargaan kami dengan berlangganan. Dengan membeli langganan, Anda membantu memastikan masa depan cerita yang berdampak tentang penemuan dan ide yang membentuk dunia kita saat ini.

Namun koreografi yang rumit ini menghadapi hambatan politik dan fiskal yang besar pada bulan September 2023 ketika penilaian ulang formal mengungkapkan bahwa perkiraan biaya MSR telah meningkat dari sekitar $4 miliar menjadi $11 miliar yang menghabiskan anggaran—semuanya hanya untuk membawa sampel berharga kembali ke Bumi. paling lambat pada tahun 2040. Anggota parlemen AS mengancam pembatalan langsung, dan administrator NASA Bill Nelson menunda MSR, memicu PHK dan memperburuk kecemasan terhadap Jet Propulsion milik badan antariksa tersebut. Laboratorium, atau JPL, yang memimpin program MSR. Sementara itu NASA mulai meminta proposal rencana baru dari dalam, serta dari perusahaan komersial eksternal. Oktober lalu, badan antariksa tersebut membentuk tim peninjau strategis independen untuk menilai 11 proposal yang diterima dan merencanakan jalan ke depan.

Pengarahan pada hari Selasa mengungkapkan hasil penilaian independen tersebut, yang memberikan dua opsi potensial untuk MSR yang lebih cepat dan lebih murah. Keduanya berupaya menghemat biaya dengan mengirimkan lebih sedikit massa ke Mars. Mereka juga berbagi fitur tertentu yang terkait, seperti melengkapi pendarat pengambilan sampel dengan lengan robot cadangan sederhana yang tersisa dari pengembangan Perseverance dan mendesain ulang MAV untuk menggunakan sumber daya radioisotop yang ringkas daripada panel surya yang lebih rumit. Opsi pertama untuk mendapatkan alat pendarat pengambilan sampel di Mars akan menggunakan versi yang lebih baik dari teknologi yang telah teruji: platform “sky crane” yang dikembangkan oleh JPL untuk mendaratkan penjelajah Curiosity dan Perseverance. Yang kedua akan membawa pendarat pengambil sampel ke permukaan Mars melalui kendaraan angkut berat komersial yang belum ditentukan—kemungkinan besar merupakan varian dari roket besar yang sedang dikembangkan oleh perusahaan seperti SpaceX dan Blue Origin. “Salah satu dari dua opsi ini menciptakan versi yang jauh lebih sederhana, lebih cepat, dan lebih murah dibandingkan rencana awal,” kata Nelson saat pengarahan. Pendekatan sky crane, katanya, akan menelan biaya antara $6,6 miliar hingga $7,7 miliar, sedangkan opsi angkutan berat komersial akan menelan biaya antara $5,8 miliar hingga $7,1 miliar. Pesawat pengorbit pengangkut kargo milik ESA dapat diluncurkan dari Bumi pada tahun 2030, diikuti pada tahun 2031 oleh pesawat pendarat pengambil sampel milik NASA. Dan kembalinya ke Bumi dapat terjadi pada awal tahun 2035 atau paling lambat tahun 2039.

Namun, dengan alasan perlunya studi teknik yang lebih rinci—ditambah ketidakpastian anggaran dan penghormatan terhadap pemerintahan Presiden terpilih AS Donald Trump—Nelson mengatakan NASA tidak akan memilih di antara kedua opsi tersebut hingga pertengahan tahun 2026. Dan agar program tetap berjalan pada jalurnya, tambahnya, para pembuat kebijakan di Kongres masih perlu mengalokasikan setidaknya $300 juta untuk MSR pada tahun fiskal saat ini—jumlah yang perlu dipertahankan “setiap tahun (program) ke depan. ”

“Saya pikir ini adalah hal yang bertanggung jawab untuk dilakukan, bukan hanya memberikan satu alternatif kepada pemerintahan baru,” kata Nelson, “jika mereka (bahkan) ingin mendapatkan kembali sampel Mars—saya tidak dapat membayangkan bahwa mereka tidak akan melakukannya. .”

Nicola Fox, administrator asosiasi Direktorat Misi Sains NASA, menyatakan optimismenya terhadap rencana baru tersebut selama pengarahan. “Saya senang dengan kedua jalur tersebut,” katanya. “Saya pikir kita benar-benar dapat melakukan hal ini jika kita bekerja sama dengan mitra kita—dengan mitra internasional, dengan mitra komersial, dengan seluruh keahlian NASA yang luar biasa.” Penjelajah Perseverance, katanya, “sangat sehat dan stabil” di Mars dan telah mengisi 28 tabung titaniumnya dengan sampel batuan, sedimen, dan udara Mars yang dikuratori dengan cermat. Sepuluh dari tabung tersebut telah disimpan di permukaan planet sebagai cadangan jika Perseverance rusak dan tidak dapat melakukan perjalanan ke pendarat pengambilan. Rencana baru tersebut menyerukan untuk meninggalkannya demi membawa kembali hasil tangkapan yang jauh lebih besar: 30 tabung yang akan disimpan di dalam Perseverance, yang diharapkan akan tetap beroperasi penuh pada tahun 2030-an. Sementara itu, Fox mengatakan, masih ada “13 tabung menggiurkan yang harus diisi…. Kami sangat yakin kami dapat mengembalikan ke-30 sampel tersebut sebelum tahun 2040—dan dengan biaya kurang dari … $11 miliar.”

Dorongan untuk mendapatkan lebih banyak sampel terdengar menarik bagi kepala ilmuwan MSR, Meenakshi Wadhwa, seorang pakar Mars di Arizona State University. “Saya sangat senang bahwa tujuannya adalah untuk mengembalikan sebanyak 30 tabung sampel pada awal tahun 2035,” katanya. Sampel tersebut “akan menjawab pertanyaan mendasar bagi kita sebagai manusia dan merevolusi pemahaman kita tentang proses pembentukan planet di tata surya kita dan tata surya lainnya.”

Harry McSween, pendukung lama pengembalian sampel Mars dan profesor emeritus di Universitas Tennessee, Knoxville, juga menekankan pentingnya mengambil materi sebanyak mungkin. “Hasil ilmiah dari MSR memerlukan sampel yang dipilih dengan cermat dan dikumpulkan dari lokasi yang dipilih dengan cermat untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan kritis—tidak hanya mengambil sampel dari mana pun di Mars,” katanya. Hal ini sangat kontras dengan apa yang mungkin menjadi motivator paling kuat bagi dukungan politik MSR yang terus berlanjut: upaya pengembalian sampel yang dilakukan oleh Tiongkok, yang tampaknya melibatkan misi “ambil dan pergi” yang jauh lebih sederhana untuk mengambil sejumlah sampel dari satu lokasi. , tempat yang mudah diakses di Mars. Hal ini dapat mendorong Tiongkok menjadi yang pertama melewati garis finis dalam perlombaan mengembalikan material Mars ke Bumi—tetapi dengan biaya ilmiah yang besar.

Pihak lain kurang yakin bahwa pengumuman pada hari Selasa adalah sesuatu yang patut dirayakan. “Saya senang melihat MSR tidak dibatalkan, namun kita perlu membuat keputusan dan bergerak maju secepatnya,” kata Casey Dreier, kepala kebijakan luar angkasa di Planetary Society. “Saya khawatir MSR masih berada dalam ketidakpastian begitu lama…. Jalan ke depan yang mereka janjikan kepada kita hanyalah studi lebih lanjut. NASA perlu berkomitmen pada suatu misi atau tidak dan memutuskan ke mana harus pergi setelahnya.”

Bagi Dreier dan yang lainnya, pilihannya tampaknya berada di antara sky crane yang mungkin dipimpin oleh JPL—pendekatan “ikuti apa yang Anda ketahui”—dan ketergantungan yang lebih penuh ketidakpastian dan penuh pada inovasi dari perusahaan komersial. Untuk yang terakhir, “jelas (NASA) berbicara tentang SpaceX, yang merupakan satu-satunya perusahaan yang layak yang akan mengambil kemampuan ini—melalui Starship,” kendaraan angkat berat SpaceX yang sedang dalam pengembangan dan dapat digunakan kembali sepenuhnya, kata Dreier. “Namun, hal itu memerlukan Starship untuk berfungsi dan (untuk mencapai) Mars.” Memanfaatkan Starship dapat “menjadikan alasan yang lebih kuat bagi MSR untuk berfungsi sebagai misi demonstrasi tanpa awak untuk kampanye Mars berawak di masa depan,” tambah Dreier. Hal ini berpotensi menyatukan misi sains NASA yang berprioritas tinggi dengan tujuan badan antariksa yang lebih luas dalam penerbangan luar angkasa berawak.

“Saya pikir ada jalan menuju ke sana,” Dreier menyimpulkan. “Tetapi hal ini masih menimbulkan banyak hal yang belum diketahui.”