Saturday, June 29, 2024

Bakal rover ekskavator regolith es di Kutub Selatan Bulan

 






Dalam rangka salah satu tahap awal misi-misi Artemis NASA untuk manusia mengolonisasi Bulan, sejak 2020 NASA menyelenggarakan suatu kompetisi yang diberi nama Break the Ice Lunar Challenge (BILC), Tantangan Pecahkan Es di Bulan. Tujuan umum kompetisi ini adalah menginvensi robot-robot yang dapat mengekskavasi dan mentransportasi regolith es di Bulan, atau permukaan tanah Bulan yang keras dan bercampur es. 

Pada situs web Artemis NASA, ditulis bahwa "Dengan misi-misi Artemis, NASA akan mendaratkan perempuan pertama dan seorang kulit berwarna pertama di Bulan, dengan menggunakan teknologi-teknologi inovatif untuk mengeksplorasi permukaan Bulan lebih banyak dibandingkan yang pernah dilakukan sebelumnya. Kami akan berkolaborasi dengan mitra-mitra komersial dan internasional dan membangun serta memantapkan kehadiran manusia jangka panjang pertama di Bulan. Selanjutnya, kami akan memakai apa yang kami pelajari di Bulan dan di sekitarnya untuk membuat lompatan raksasa berikutnya, yakni mengirim astronot-astronot pertama ke planet Mars."

Dalam rangka misi Artemis, wantariksa yang akan dipakai untuk mendaratkan astronot-astronot di permukaan Bulan diberi nama Orion. Situs pendaratan yang menjadi target untuk Orion yang berawak adalah Kutub Selatan Bulan. Selain sebagai wahana pengeksplorasi yang akan membawa para awaknya ke angkasa luar, Orion juga memiliki kemampuan untuk dalam kondisi darurat membatalkan peluncuran, untuk menopang para awak selama penerbangan di angkasa luar, dan untuk menyediakan penerbangan masuk kembali ke dalam atmosfir Bumi ketika wantariksa ini masih melesat dengan kecepatan jelajah tinggi di ruang angkasa luar yang dalam.

Diperkirakan, misi-misi Artemis akan sudah dapat direalisasi mulai tahun 2030. Dalam misi ini, semua sumber daya Bulan di kawasan pendaratan akan dimanfaatkan, termasuk es yang tercampur dalam regolith yang berdebu yang ada di dalam kawasan-kawasan yang gelap permanen atau semipermanen di Bulan.

Semua sumber daya di kawasan Kutub Selatan Bulan sangat vital untuk manusia dapat sukses mendiami Bulan dengan sinambung berkelanjutan.





Tiga foto di atas memperlihatkan regolith (Yunani: rhegos, selimut; lithos, batu) Bulan atau lunar soil, atau lunar dust, atau lunar dirt, yakni lapisan material apapun pada permukaan tanah Bulan yang menutupi bebatuan padat di bawahnya. Di beberapa tempat, regolith Bulan memiliki ketebalan 4-5 meter; bahkan sampai 15 meter di kawasan-kawasan dataran tinggi yang tua. Foto kedua di tengah sangat menawan dan menggerakkan hati: planet biru Bumi dilihat dari Bulan, di horison suatu regolith Bulan. Bumi memang bulat. Sumber images Universe Today, 28 Mei 2015.



Di atas, ilustrasi astronot-astronot sedang memecah bebatuan Bulan. Sumber image Artemis NASA.



Foto di atas (credit: NASA) diambil di dataran tinggi regolith Bulan selama misi Apollo 16 yang diawaki dua astronot Charles Duke dan John Young. Kedua astronot ini berada di Bulan selama 3 hari (21-23 April 1972), persisnya 71 jam; dan melakukan jalan kaki di Bulan total selama 20 jam 14 menit. Sumber foto Universe Today, edisi 1 Agustus 2013.


Di Bumi, untuk keperluan BILC ini dibangun dan dikembangkan arsitektur-arsitektur misi yang bertujuan untuk membantu memandu desain mesin dan konsep-konsep operasi untuk penambangan Bulan di masa depan dan operasi-operasi ekskavasi dan berbagai sarana perlengkapan yang akan digunakan berdekade-dekade lamanya.

Sebagaimana ditegaskan oleh Joseph Pelfrey, Center Director Marshall Space Flight Center NASA, "Tantangan BILC merupakan suatu tonggak sejarah yang signifikan dalam perjalanan kita menuju pengeksplorasian Bulan yang sinambung berkelanjutan dan suatu kehadiran manusia di masa depan di Bulan. Kompetisi ini telah mendorong batas-batas dari apa yang mungkin dicapai lewat tantangan terhadap pikiran-pikiran manusia yang paling cemerlang untuk memakai solusi-solusi yang inovatif untuk memecah es Bulan, suatu sumber daya yang krusial bagi misi-misi mendatang. Bersama-sama, kita mengupayakan suatu masa depan di mana umat manusia berusaha keras untuk masuk lebih jauh lagi ke dalam jagat raya dibandingkan usaha-usaha yang pernah dilakukan sebelumnya."

Nah, di ronde terakhir BILC, ada 6 tim finalis yang berkompetisi pada 11 dan 12 Juni 2024. Pada kesempatan itu, masing-masing tim menguji solusi-solusi yang beranekaragam dalam serangkaian uji-coba dengan memakai sumber-sumber daya yang tersedia di Bumi, seperti crane/penderek yang memakai gravitasi untuk menurunkan peralatan, coran beton yang panjang mendatar, dan jalanan yang kasar dan penuh bebatuan dengan hambatan-hambatan yang dapat menjebak, yang dibuat menyerupai lingkungan di Bulan.

Dalam pengujian 12 Juni 2024, yang diadakan di Alabama A&M's Agribition Center di Huntsville, Alabama, tim Terra Engineering (dari Gardena, California) yang terdiri atas pasangan suami-isteri Todd dan Valerie Mendenhall berhasil menjadi pemenang pada tahap final tantangan NASA tersebut; alhasil mereka menerima hadiah uang sebesar $ 1 juta atas hasil kerja mereka mengonstruksi robot rover "pemecah bebatuan".

Pemenang kedua (Starpath Robotics, dari Hawthrone, California) mendapat hadiah uang sebesar $ 500.000. Pemenang ketiga adalah tim dari Planetary Surface Technology Development Lab, Michigan Technological University (Houghton, Michigan) yang dipimpin oleh Prof. Paul van Susante.

Ketiga tim tersebut juga memenangkan undangan untuk menggunakan ruang-ruang vakum (thermal vacuum) di Marshall Space Flight Center milik NASA untuk melanjutkan pengujian robotik masing-masing.

Video cuplikan tahap final pengujian robotik lapangan BILC tersedia di https://youtu.be/QcUcRD1gzug.


29 Juni 2024
Edited 24 Juli 2024

References

https://www.nasa.gov/image-article/huskyworks-during-rover-testing/

https://www.nasa.gov/image-detail/huskyworks-during-rover-testing/

https://www.nasa.gov/general/california-teams-win-1-5-million-in-nasas-break-the-ice-lunar-challenge/

https://www.universetoday.com/20360/lunar-regolith/

https://www.nasa.gov/prizes-challenges-and-crowdsourcing/centennial-challenges/break-the-ice-challenge/

https://www.nasa.gov/specials/artemis/index.html

https://www.nasa.gov/humans-in-space/orion-spacecraft/orion-overview/

https://www.nasa.gov/reference/orion-spacecraft/#hds-sidebar-nav-1