Mengapa Chandrayaan-3 mendarat di dekat kutub selatan bulan — dan mengapa semua orang ingin sampai ke sana juga

Misi Chandrayaan-3 India berhasil mendarat di dekat kutub selatan bulan pada Rabu (23 Agustus). Misi Organisasi Penelitian Luar Angkasa India (IRSO) tidak hanya membuat sejarah karena menjadikan negara tersebut menjadi negara keempat yang berhasil mendarat di bulan – setelah Uni Soviet, AS, dan Tiongkok – tetapi juga karena menyebut India sebagai negara pertama yang berhasil mendarat di bulan. kutub bulan selatan.

Kedatangan pendarat ditandai di akun Twitter ISRO dengan kata-kata dari Chandrayaan-3 di permukaan bulan: “Saya mencapai tujuan saya, dan Anda juga!”

Sujet a lireKejuaraan Dunia BWF 2023: Duo India Satwiksairaj-Chirag tersingkir oleh peringkat 11 dunia

Namun misi IRSO, yang telah mengerahkan robot penjelajah untuk mulai menjelajahi kutub selatan bulan, bukanlah satu-satunya tujuan yang ingin dicapai.

Sekitar tahun 2025, sebagai bagian dari misi Artemis 3, NASA berencana untuk menginjakkan kaki manusia di bulan untuk pertama kalinya dalam 50 tahun. Perjalanan itu juga akan melibatkan wanita dan orang kulit berwarna pertama yang melakukan perjalanan tersebut. Namun sebelum itu, Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) milik badan antariksa AS diperkirakan akan menjelajahi kutub selatan pada tahun 2024 dalam misi selama 100 hari.

A lire aussiNASA hears Voyager 2 'heartbeat' after losing touch with interstellar probe

Dan Tiongkok, dengan industri luar angkasanya yang sedang berkembang, tidak akan ketinggalan dalam aksi di kutub selatan bulan ini. Badan antariksa negara tersebut berencana mengirim misi Chang’e 7 ke sana pada tahun 2026 bersama dengan penjelajah bulan baru.

Jadi mengapa semua minat terhadap kutub selatan bulan semakin memanas? Ironisnya, hal ini terutama disebabkan oleh sesuatu yang sangat keren.

Terkait: Lihat foto pertama kutub selatan bulan oleh pendarat bulan Chandrayaan-3 India

Komoditas paling berharga di kutub selatan bulan

Ketertarikan terhadap kutub selatan bulan sebagai lokasi pendaratan terutama didorong oleh fakta bahwa para ilmuwan mengetahui bahwa wilayah tersebut menampung air dalam bentuk es. Air, tentu saja, sangat penting bagi kehidupan yang kita kenal sekarang – namun air juga memiliki kegunaan lain. Misalnya, ia dapat bertindak sebagai pendingin peralatan dan bahkan menyediakan bahan bakar roket. Yang terakhir ini bisa sangat berguna untuk misi persiapan ke Mars yang diluncurkan dari bulan suatu hari nanti.

Artinya, ketika badan antariksa mulai memikirkan keberlanjutan di luar angkasa serta era misi luar angkasa berawak berikutnya, kemampuan untuk memanen air di bulan untuk diminum, mendinginkan mesin, atau bahkan diurai menjadi hidrogen dan oksigen. menyediakan udara atau bahan bakar untuk bernapas sangatlah berharga.

Selain itu, air di bulan memiliki nilai ilmiah murni. Ini dapat digunakan sebagai catatan aktivitas geologi di bulan, seperti gunung berapi di bulan, dan bahkan bertindak sebagai pelacak serangan asteroid.

Meskipun air telah terdeteksi di seluruh permukaan bulan, sebagian besar sinyal air es berasal dari kutub.

Di kutub selatan bulan, hanya puncak-puncak tinggi yang diterangi matahari. Sebab, posisi matahari selalu berada di sekeliling ufuk akibat kemiringan bulan. Daerah yang lebih rendah secara permanen diselimuti oleh bayangan, dan secara harafiah disebut sebagai daerah yang terkena bayangan permanen (PSR).

Suhu di PSR bisa turun hingga -418 derajat Fahrenheit (-250 derajat Celcius), yang sangat dingin sehingga lebih dingin daripada Pluto — namun ini berarti PSR juga merupakan tempat yang ideal untuk menyimpan air es.

Setiap molekul air yang memasuki wilayah PSR akan segera dibekukan. Mereka juga terjebak karena suhu terlalu dingin untuk menguap. Kandungan air ini kemudian jatuh ke permukaan, lalu bercampur dengan tanah bulan. Proses tersebut menghasilkan tumbuhnya “kantong” besar air dan tanah di kutub selatan bulan.

ISRO merupakan bagian integral dalam deteksi pertama air bulan tersebut ketika, pada tahun 2008, pesawat ruang angkasa Chandrayaan-1 membawa instrumen sains yang disediakan NASA yang disebut Moon Mineralogical Mapper (M3) ke orbit bulan. Hal ini menentukan keberadaan air es di dalam kawah di kutub selatan bulan.

Tahun berikutnya, pada tahun 2009, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA dengan sengaja menghantamkan kawah gelap di kutub selatan bulan dengan Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS). Hal ini menciptakan segumpal puing yang disebarkan oleh LCROSS, memungkinkannya mendeteksi es air yang tersembunyi dalam kegelapan.

Namun ada sedikit kekhawatiran bahwa molekul hidroksil (OH) disalahartikan sebagai molekul air (H2O). Ketakutan ini hilang pada tahun 2020 ketika terungkap bahwa data dari teleskop Stratosfer Observatorium Untuk Astronomi Inframerah (SOFIA) milik NASA mengonfirmasi deteksi jelas pertama air di kutub selatan bulan.

Berdasarkan data SOFIA, para ilmuwan memperkirakan terdapat sebanyak 12 ons air untuk setiap satu meter kubik (lebih dari 35 kaki kubik) tanah bulan di kutub selatan bulan.

Menurut Planetary Society, ketika mempertimbangkan data Chandrayaan-1 dan LRO, kedua kutub bulan menampung lebih dari 600 juta ton air es. Jumlah tersebut cukup untuk mengisi sekitar 240.000 kolam renang ukuran Olimpiade.

Dan ini, menurut para ahli, adalah perkiraan yang rendah.

Oleh karena itu, dengan sumber daya yang sangat berharga yang terletak di sekitar kutub selatan bulan, sungguh mengherankan jika badan antariksa belum berbondong-bondong mengirimkan wahana antariksa ke sana jauh sebelum misi Chandrayaan-3 ISRO mendarat lunak minggu ini.

Ternyata, ada alasan bagus untuk hal ini.

Mengapa kita belum pernah mendarat di kutub bulan sebelumnya?

Mendarat di dekat kutub selatan bulan tidaklah mudah, dan sebagian alasannya terkait dengan alasan mengapa pendaratan di sana sangat diinginkan. Sifat gelap kutub selatan bulan yang membantu melestarikan air es membuat pendaratan lunak di sana menjadi rumit.

Sebagian besar kendaraan yang turun ke bulan mengandalkan kamera untuk memandu pendekatan terakhir mereka ke permukaan bulan, memastikan untuk menghindari rintangan dan bahaya seperti batu besar atau kawah.

Pendaratan berisiko bahkan di wilayah bulan yang cukup terang. Hanya satu kesempatan pertemuan antara batu besar yang cukup besar untuk menjatuhkan pesawat ruang angkasa dan pendarat akan berakhir dengan bencana bagi misi tersebut.

Oleh karena itu, risikonya meningkat secara signifikan di kutub selatan bulan yang gelap.

Faktanya, risiko tersebut juga diperbesar oleh fakta bahwa kutub selatan bulan tidak memiliki dataran datar yang luas seperti yang ditemukan di ekuator bulan, misalnya. Medan di kedua kutub bulan diketahui memiliki banyak kawah serta lebih cenderung landai dan berbatu.

Apalagi kutub selatan bulan bahkan tidak terlihat dari Bumi.

Ini berarti pengetahuan para ilmuwan tentang wilayah tersebut sepenuhnya berasal dari pesawat ruang angkasa yang mengorbit bulan seperti LRO, yang telah mengumpulkan informasi akurat tentang wilayah tersebut dan medannya.

Setiap pesawat bulan yang ingin mendarat di kutub selatan juga harus mampu menahan suhu sangat dingin di sana. Selain itu, kurangnya sinar matahari yang menyebabkan suhu tersebut juga menimbulkan masalah lain: penjelajah bulan yang tersesat di salah satu PSR di kutub selatan bulan akan kehilangan kontak dengan matahari, sehingga tidak dapat mengandalkan tenaga surya. listrik untuk beroperasi dan sebaliknya harus memiliki sumber tenaga nuklir.

Seolah-olah semua itu belum cukup, PSR juga berada di luar jangkauan pandang Bumi, yang berarti menyampaikan pesan ke dan dari kendali misi di wilayah gelap merupakan suatu tantangan.

Misi masa depan seperti ini akan membawa pemetaan medan kutub selatan bulan ke tingkat yang baru, dengan misi VIPER khususnya berburu sumber daya yang dapat ditambang dan dieksploitasi oleh kru program Artemis.

Selain itu, pengorbit di sekitar bulan sedang mencari wilayah kutub bola yang berbahaya untuk mencari zona pendaratan yang sesuai guna membatasi, atau bahkan menghilangkan sama sekali, risiko tenggelam tanpa mengancam kegagalan misi.

Dan, untuk menggambarkan risiko-risiko ini, setidaknya ada satu negara penjelajah ruang angkasa yang baru-baru ini menjadi sangat sadar akan gejolak yang mungkin terjadi di kutub selatan bulan.

Hanya beberapa hari sebelum pendaratan Chandrayaan-3, Rusia telah merencanakan untuk kembali ke permukaan bulan dengan gemilang setelah 47 tahun dengan Luna-25, yang diluncurkan pada 10 Agustus. Namun pada 19 Agustus, Roscosmos mengumumkan melalui feed Telegram-nya bahwa itu telah kehilangan kontak dengan misi.

Pesawat luar angkasa Luna-25 jatuh ke permukaan bulan saat persiapan pendaratan.

Jika berhasil, Luna-25 akan berburu melalui tanah kutub selatan bulan untuk mencari air es. “Ini sangat mengecewakan,” kata ilmuwan planet Universitas Terbuka, Simeon Barber, kepada Nature.

“Ini menyoroti bahwa pendaratan di bulan tidaklah mudah.”