Satelit “Biru” dan “emas” menuju ke Mars pada tahun 2024

Sebuah misi antarplanet yang dipimpin oleh University of California, Berkeley, secara resmi telah disetujui untuk menempatkan dua satelit – dijuluki “biru” dan “emas” – ke orbit di sekitar Mars untuk bersiap diluncurkan pada Oktober 2024.

Pengumuman NASA minggu lalu berarti bahwa pada tahun 2026 pesawat ruang angkasa kemungkinan akan menjelajahi atmosfer planet merah dan interaksinya dengan angin matahari.

Misi, yang disebut Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (ESCAPADE), adalah puncak dari dua tahun kerja keras oleh para ilmuwan di University of California, Laboratorium Sains Luar Angkasa (SSL) Berkeley untuk menunjukkan bahwa pesawat ruang angkasa itu relatif murah – desain, membangun, menguji, mengintegrasikan, dan meluncurkan – dan akan menelan biaya kurang dari $80 juta – dapat dikumpulkan dalam waktu singkat untuk menjelajahi planet lain. Misi keplanetan khas NASA seringkali membutuhkan persiapan lebih dari satu dekade dan dapat menelan biaya lebih dari $1 miliar.

Pemimpin Misi Robert Lillis mengatakan: “Program ESCAPADE dan dua misi NASA yang baru-baru ini disetujui adalah eksperimen untuk melihat apakah kemajuan dalam industri luar angkasa selama lima hingga 10 tahun terakhir dapat diterjemahkan menjadi dampak mata uang yang jauh lebih baik dalam hal sains untuk setiap dolar” . Asisten Direktur SSL untuk Ilmu Planet dan Astrobiologi. “Mengirim dua pesawat ruang angkasa ke Mars dengan biaya total kurang dari $80 juta tidak pernah terdengar, tetapi kepemimpinan NASA saat ini mengambil risiko.”

Tim UC Berkeley akan bekerja dengan Rocket Lab, kontraktor kedirgantaraan yang berbasis di Long Beach, California, yang akan menyediakan dua pesawat ruang angkasa Foton untuk menampung dan mendukung perangkat keras. Kolaborasi akademis/industri adalah contoh dari apa yang diharapkan NASA untuk didorong melalui Program Misi Eksplorasi Planet Kecil yang Inovatif (SIMPLEx), yang dirancang untuk mendanai ilmu luar angkasa planet yang menarik menggunakan satelit kecil dan memberikan lebih banyak peluang untuk pengalaman penerbangan bagi komunitas ilmiah.

Misi-misi ini mewakili “cara baru, risiko lebih tinggi, imbalan lebih tinggi dalam melakukan sesuatu,” kata Lillis. “Alih-alih menghabiskan $800 juta untuk 95% peluang sukses, bisakah kita menghabiskan $80 juta untuk peluang 80%? Itulah yang coba dicari oleh NASA dengan misi ini.”

Tujuan dari misi ini adalah untuk mengumpulkan data yang dapat membantu merekonstruksi sejarah iklim Mars dan menentukan bagaimana dan kapan ia kehilangan atmosfernya, yang dulunya cukup padat untuk memungkinkan air mengalir, termasuk di sungai, danau, dan mungkin lautan. ESCAPADE juga akan mempelajari ionosfer Mars, yang dapat mengganggu komunikasi radio di permukaan dan antara koloni Bumi dan Mars.

“Dengan pengamatan dua titik simultan dari angin matahari, ionosfer dan magnetosfer Mars, ESCAPADE akan memberi kita gambar stereoskopik pertama dari lingkungan plasma yang sangat dinamis,” kata Lillis.

“Konstelasi dua satelit Mars ini akan menjawab pertanyaan besar tentang atmosfer dan angin matahari secara real time,” kata Shannon Curry, ilmuwan proyek misi di University of California, Berkeley.

Rocket Lab, yang berkolaborasi dengan University of California di Berkeley pada bulan Juni, telah membangun roket dan platform pesawat ruang angkasa sejak 2006 untuk pelanggan sipil, pertahanan, dan komersial. NASA mengevaluasi desain misi awal dan rencana proyek dan memutuskan minggu lalu bahwa baik UC Berkeley dan roket Lab telah memenuhi semua tonggak – yang disebut poin keputusan kunci – yang diperlukan untuk mempersiapkan peluncuran. Langkah selanjutnya meliputi desain akhir tugas dan konstruksi alat.

“ESCAPADE adalah misi inovatif yang menunjukkan bahwa ilmu keplanetan canggih sekarang dapat dijangkau dengan biaya yang sangat murah, dan kami bangga dapat mewujudkannya dengan Photon,” kata Peter Beck, pendiri dan CEO Rocket Lab, dalam sebuah pernyataan. “Melewati titik keputusan kunci adalah tonggak sejarah dalam pengembangan ESCAPADE dan merupakan bukti karya ilmiah dan rekayasa kelas dunia dari tim UC Berkeley dan Rocket Lab. Kami senang telah menerima lampu hijau dari NASA untuk melanjutkan dengan perjalanan.”

Misi ini mengacu pada pengalaman SSL selama beberapa dekade dalam membangun instrumen satelit dan armada pesawat ruang angkasa untuk menjelajahi daerah di sekitar Bumi, Bulan, dan Mars, dan mengkhususkan diri dalam interaksi medan magnet dengan angin partikel yang berasal dari Matahari. Kedua satelit, dinamai sesuai warna UC Berkeley School, akan membawa instrumen yang dibangun di SSL untuk mengukur aliran elektron berenergi tinggi dan molekul oksigen dan karbon dioksida terionisasi yang keluar dari Mars, detektor medan magnet yang dibuat di UCLA, dan probe pengukur yang lebih lambat atau lebih kecil. Ion termal dibangun di Embry-Riddle Aeronautical University di Daytona Beach, Florida.

Dengan satelit ganda, kata Lillis, dimungkinkan untuk secara bersamaan mengukur kondisi di dua tempat di sekitar planet ini, memungkinkan para ilmuwan untuk menghubungkan kondisi plasma di satu lokasi dengan fluks ion buronan di tempat lain. Selama misi, kedua satelit akan mengubah posisi untuk memetakan hampir seluruh atmosfer atas planet dan magnetosfer dari ketinggian antara 150 dan 10.000 kilometer.

Ketika NASA memilih pada tahun 2019 untuk menerima $8,3 juta untuk desain konsep, ESCAPADE dijadwalkan untuk meluncurkan roket yang meluncurkan misi lain, yang disebut Psyche, pada Agustus 2022. Namun peluang itu menguap ketika kendaraan peluncuran diubah, dan NASA muncul untuk opsi lain. Badan tersebut akhirnya memutuskan untuk meluncurkan ESCAPADE sebagai muatan sekunder pada roket komersial yang berbeda, yang belum dipilih.

“Untuk ESCAPADE, kami sedang mengevaluasi sejumlah opsi rideshare untuk mengaktifkan ilmu yang sangat penting ini sambil juga menurunkan biaya,” Alan Zide, direktur eksekutif misi di Markas Besar NASA, mengatakan dalam sebuah posting blog di situs web NASA.

Akibatnya, sementara alat tetap tidak berubah, mereka harus dikonfigurasi ulang agar sesuai dengan platform Foton.

“Alatnya tidak berubah, tujuan ilmiahnya tidak berubah, tetapi segala sesuatu mulai dari landasan peluncuran hingga orbit di luar angkasa benar-benar berbeda,” kata Lillis. “Kami akan pergi dengan kontraktor baru, sistem propulsi yang berbeda dan rencana misi yang jauh lebih pendek untuk sampai ke Mars.”

Perjalanan ke Mars akan memakan waktu sekitar 11 bulan, setelah itu Biru dan Emas akan berpisah dan memulai misi mereka.

Lillis mengatakan reaksinya terhadap keputusan NASA “hanya kegembiraan dan kebahagiaan yang tak terkendali,” tetapi mengakui dia tidak akan tenang sampai awal 2026, “ketika kami mendapatkan data pertama kami dari orbit di sekitar Mars.”