NASA membawa pengujian helikopter Mars ke wilayah yang jarang disentuh kendaraan terbang di Bumi: rotor yang menembus kecepatan suara. Di Jet Propulsion Laboratory dekat Pasadena, California, para insinyur mendorong bilah rotor versi generasi berikutnya hingga Mach 1,08 untuk menyiapkan misi yang jauh lebih berat dari Ingenuity.
Langkah itu penting karena helikopter ini tidak dirancang sekadar untuk terbang singkat di atmosfer tipis Mars. Wahana ini harus mampu membawa muatan lebih besar, membaca medan dengan lebih cermat, dan tetap aman saat kondisi tidak berjalan sesuai rencana.
Dari Ingenuity ke penerus yang lebih mampu
Helikopter baru ini dibangun dari warisan Ingenuity, yang melakukan 72 penerbangan antara April 2021 dan Januari 2024. Namun, NASA menyiapkan versi yang lebih kuat karena misi mendatang menuntut kemampuan yang tidak dimiliki Ingenuity, terutama dalam hal angkut beban dan otonomi.
Sistem kendalinya disebut Autonomy. Sistem berbasis AI itu dapat dipakai ketika helikopter menghadapi masalah dan kemudian memulihkannya ke titik pendaratan yang aman.
Mengapa rotor harus melampaui kecepatan suara
Di Mars, tantangannya berasal dari atmosfer yang hanya sekitar 1% sepadat udara di Bumi. Artinya, bilah rotor mendapat jauh lebih sedikit molekul udara untuk menghasilkan daya angkat, sehingga tenaga yang dibutuhkan untuk terbang menjadi jauh lebih besar.
Karena itu, kecepatan ekstrem menjadi bagian dari solusi. Dalam simulasi lingkungan Mars, tim JPL harus mencapai kecepatan rotor setidaknya 540 mph untuk memecahkan dinding suara, dan pengujian dilakukan agar bilah bisa melaju cukup cepat tanpa memicu kegagalan struktur.
Ingenuity sendiri tidak pernah melampaui 2.700 rpm. Batas itu menjaga rotor tetap di kisaran Mach 0,7 dan memberi ruang aman agar hembusan angin tak membuat aliran udara di atas bilah melewati Mach 1 saat terbang.
Misi Skyfall dan cara baru mendarat di Mars
NASA menyebut misi berikutnya akan melibatkan tiga helikopter kelas Ingenuity sebagai bagian dari muatan Skyfall. Dalam simulasi NASA, tiga helikopter itu akan masuk ke atmosfer Mars bersama kendaraan induk, lalu terbang menjauh dari platform penurunan dan mendarat sendiri di permukaan.
Cara ini berbeda dari metode lama yang pernah dipakai JPL. Dulu, kendaraan eksplorasi dijatuhkan dengan parasut dan dilindungi kantung udara besar, sementara misi Curiosity dan Perseverance memakai sky crane yang menurunkan rover dengan kabel sebelum platform pendarat menjauh dan jatuh di lokasi aman.
Pendekatan baru ini dirancang untuk memangkas salah satu bagian paling rumit dalam eksplorasi, yakni memindahkan wahana dari orbit ke permukaan. Dalam skema ini, helikopter justru lepas landas saat payload masih berada di udara.
Alat bantu untuk peta misi manusia ke Mars
Helikopter generasi baru ini juga dipersiapkan untuk tugas yang lebih praktis bagi eksplorasi manusia. Mereka akan melakukan pemetaan medan tingkat lanjut untuk mencari lokasi pendaratan potensial bagi misi berawak, sambil membawa perangkat pemindaian permukaan yang lebih khusus untuk eksplorasi jarak lebih jauh.
NASA menyebut misi ini akan terbang sebelum akhir 2028. Selain itu, misi tersebut masuk ke dalam rencana yang lebih besar untuk mendukung kebijakan antariksa nasional dan membuka jalan bagi teknologi yang bisa dipakai lebih luas di masa depan.
Tenaga nuklir untuk perjalanan yang lebih jauh
Skyfall juga akan mencatat sejarah lain sebagai misi antarbintang pertama yang memakai tenaga listrik nuklir. Ini menjadi langkah besar karena sebagian besar wahana masih bergantung pada tenaga surya, yang makin tidak efektif saat jarak makin jauh dan suplai energi menjadi masalah.
NASA menilai teknologi ini penting untuk misi yang ingin melangkah lebih jauh di tata surya. Dengan daya nuklir, jangkauan efektif wahana nantinya lebih dibatasi oleh kegagalan perangkat dan umur pakai hardware ketimbang oleh keterbatasan energi matahari.
Teknologi yang sama juga dikaitkan dengan rencana membangun basis permanen di Bulan. NASA menyiapkan sumber daya fisi nuklir bernama Lunar Reactor-1 atau LR-1 agar pangkalan tetap punya pasokan listrik saat malam lunar berlangsung 14 hari dan panel surya tidak bisa bekerja efektif.
