Dunia Lautan Tata Surya: Teknologi dan Misi Masa Depan

Kelanjutan dari artikel: Dunia Lautan: Enceladus, Europa dan Titan

Rover kereta luncur salju adalah salah satu konsep untuk menjelajahi medan beku di Bumi dan di luar Bumi.

Bulan-bulan es di wilayah terluar tata surya menunggu untuk dieksplorasi, dan NASA tengah mempersiapkan diri. Generasi baru pesawat antariksa dirancang untuk memetakan lautan dingin di bawah permukaan bulan yang mengorbit planet-planet raksasa dan mendeteksi tanda-tanda kehidupan yang mungkin tersembunyi di dalamnya.

Kita bisa berlayar di lautan Titan, menyelam melalui kepulan air Enceladus, atau menjatuhkan pendarat ke permukaan es Europa.

“Kami mencari kehidupan asing,” ujar Kevin Hand, ilmuwan astrobiologi dari Laboratorium Propusi Jet (JPL) NASA yang membantu pengembangan konsep misi pendarat masa depan ke Europa.

“Kami ingin menemukan kehidupan di dunia lautan tata surya untuk dipelajari. Apakah DNA adalah satu-satunya building blocks kehidupan?”

Salah satu konsep pesawat antariksa yang dikembangkan oleh NASA, didesain untuk menjawab pertanyaan tersebut dengan cara mendarat di Europa, bulan beku Jupiter yang tertutup es, lalu menggunakan instrumen berteknologi tinggi untuk mendeteksi tanda-tanda kehidupan.

“Pendarat pertama akan fokus ke analisis kimiawi permukaan es Europa, untuk menemukan biosignature,” ungkap Hand.

Ketebalan es juga salah satu faktor penting, karena jika tipis maka interaksi antara permukaan dengan lautan di bawahnya dan deteksi material biologis lebih mudah dilakukan dari atas permukaan. Termasuk mengkarakterisasi berbagai molekul yang tercipta di permukaan es dengan cara menggalinya menggunakan radiasi oksigen, peroksida hidrogen, karbon dioksida dan sulfat.

Ilmuwan Mike Malaska di ruangan steril laboratorium titik beku Universitas Negeri Montana. Mempelajari es di Bumi membantu merancang wahana antariksa peneliti es di luar Bumi.

Pendarat masa depan bahkan dapat mencoba untuk mengebor atau melelehkan permukaan es untuk membuka jalan bagi wahana peneliti ke lautan di bawah permukaan.

Sementara wahana pendarat masih dalam tahap penelitian, sebuah pengorbit yang akan melakukan observasi ekstensif terhadap Europa telah disetujui oleh NASA dan sedang dalam pengembangan serta dijadwalkan meluncur pada tahun 2020-an. Pesawat antariksa akan mengorbit Jupiter, bukan Europa, tapi akan beberapa kali melakukan terbang lintas ke Europa. Desain pengorbit menyerupai Cassini yang tahan menghadapi paparan radiasi intens berbahaya di lingkungan Jupiter.

Pada tahun 2015, NASA memilih sembilan instrumen sains untuk misi orbital, termasuk spektrometer dan kamera untuk mengambil gambar permukaan Europa dalam resolusi tinggi. Radar penetrasi akan mengukur ketebalan kerak es dan mencari danau di bawah permukaan yang menggantung di dalam es itu sendiri. Instrumen magnetometer akan mengukur medan magnet Europa untuk menentukan kedalaman laut dan kadar garam.

Sedangkan instrumen termal akan mencari titik-titik hangat di dekat permukaan dan erupsi air, sementara instrumen-instrumen lainnya akan mencari air dan mempelajari partikel di lapisan atmosfer Europa yang sangat tipis. Jika partikel es mengepul dari lautan di bawah permukaan, sebagaimana yang diamati oleh Teleskop Antariksa Hubble NASA pada tahun 2012, maka pengorbit akan mengambil sampel untuk menguji tingkat habitabilitas.

Fenomena kepulan partikel es semacam ini juga telah berulang kali diamati di Enceladus, bulan Saturnus, dan Cassini telah terbang berulang kali melalui mereka untuk mengumpulkan sampel partikel organik dan indikasi ventilasi hidrotermal dasar laut. Di Bumi, ventilasi hidrotermal diketahui memberikan nutrisi kepada seluruh ekosistem makhluk hidup di lautan.

Pesawat antariksa masa depan bisa berulang kali terbang melalui kepulan menggunakan instrumen yang lebih sensitif, termasuk spektrometer massa dan peralatan lainnya untuk mengukur molekul gas dan butiran es dalam resolusi tinggi.

Penelitian ini menyediakan informasi rinci tentang habitabilitas dan sifat lautan, termasuk potensi deteksi biosignature atau bukti aktivitas biologis di kepulan es.

“Saya rasa penemuan bukti aktivitas biologis adalah keberhasilan misi,” tutur ilmuwan Jonathan Lunine dari Universitas Cornell yang mempelajari bulan-bulan es dan potensi habitabilitas mereka.

Lunine, yang penelitiannya mencakup usaha untuk mengungkap organisme biologis unik di Titan, bulan terbesar Saturnus, membayangkan konsep misi menggunakan balon udara, kapal laut atau kapal selam untuk menjelajahi atmosfer berkabut dan danau etana dan metana Titan.

Titan adalah satu-satunya anggota tata surya selain Bumi yang memiliki cairan di permukaan, meskipun sangat berbeda. Hujan hidrokarbon mengalir dan menggenang di Titan, layaknya air di Bumi, tapi air di permukaan Titan selalu beku sekeras batu.

Sementara kehidupan di dalam cairan metana sebagai medium tampak tidak mungkin, hal itu dapat menjadi cermin batasan pengetahuan kita saat ini.

“Sangat sulit membayangkan kompleksitas biologi dalam medium yang yang sama sekali berbeda,” Lunine menjelaskan. “Bisakah kita menggelar misi ke sana untuk mengujinya?”

Kehidupan berbasis metana dan etana tampaknya tidak mungkin terjadi, karena molekul organik tentunya akan larut dalam media semacam itu, menurut Morgan Cable, teknisi Laboratorium Propulsi Jet (JPL) NASA yang juga mempelajari unsur kimiawi dunia lautan tata surya.

“Bukan berarti kehidupan mustahil berkembang di sana,” tambahnya.

Di laboratorium, Cable bersama para kolega membuat “danau mini Titan” untuk mengungkap seluk-beluk kimiawi Titan.

Satu penemuan telah dihasilkan dari laboratorium danau tiruan, yaitu penjelasan untuk misteri misteri etana yang hilang. Berdasarkan segala yang diketahui tentang atmosfer Titan, para ilmuwan mengharapkan seluruh bulan ditutupi lautan etana. Pembentukan "cocrystals" benzena dan etana mungkin berpotensi menjebak etana dan mencegahnya membanjiri permukaan.

Misi masa depan ke Titan diharapkan memecahkan misteri kimiawi ini dan barangkali menemukan biosignature aneh. "Cukup banyak tempat di Titan untuk menemukan sesuatu yang mengejutkan," pungkas Cable.

Ditulis oleh: Staf solarsystem.nasa.gov

Sumber: Ocean Worlds: The Quest for Life

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa