NASA Kembali Mewujudkan Terobosan dalam Pendaratan di Bulan dengan Presisi Tinggi

Dalam percobaan baru-baru ini, Lunar Reconnaissance Orbiter milik NASA berhasil memantulkan sinar laser dari cermin seukuran kue "Oreo" pada pendarat bulan Vikram di India dan mengembalikannya ke pesawat ruang angkasa yang mengorbit yang meluncurkannya.
Demonstrasi yang sukses ini membuka pintu bagi metode baru untuk menemukan lokasi target di permukaan bulan secara akurat, yang diharapkan akan membantu mencapai pendaratan presisi tinggi pada misi bulan di masa depan.
Pada Agustus 2023, misi Kapal Bulan III India mengerahkan Vikram Lunar Lander di dekat kawah Manzinus di wilayah kutub selatan Bulan, menjadikannya negara keempat yang mendaratkan pesawat ruang angkasa di satelit terbesar Bumi. Pendarat tersebut juga membawa penjelajah Pragyan, yang menghabiskan waktu berminggu-minggu mengumpulkan data di bulan - termasuk bukti berharga tentang gempa bulan - namun pada bulan September, kendaraan tersebut berjalan sesuai jadwal dan gagal untuk "bangun" setelah pemadaman listrik. tetapi gagal untuk "bangun" setelah pemadaman listrik yang direncanakan pada bulan September. Namun pendarat terlantar itu masih menarik minat NASA.
Sebelum misi dimulai, badan tersebut mengatur agar pendarat tersebut dilengkapi dengan cermin kecil multi-segi yang disebut laser reflektor array (LRA) atau retroreflektor. Perangkat selebar 2-inci (5-sentimeter), terbuat dari delapan prisma kubik sudut kuarsa yang dipasang dalam bingkai aluminium berbentuk kubah, dirancang untuk memungkinkan pantulan sinar laser dari hampir semua sudut ke pesawat ruang angkasa yang mengorbit.
Kemajuan yang Sukses
Sejak pendarat tersebut offline, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA telah melakukan beberapa upaya yang gagal untuk memantulkan laser dari reflektor retro. Namun pada 12 Desember 2023, setelah delapan kali gagal, LRO akhirnya mencapai susunan tersebut dari jarak 62 mil (100 kilometer) dan menerima sinyal ping laser.
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) adalah satu-satunya pesawat ruang angkasa yang saat ini mengorbit bulan yang dilengkapi dengan senjata laser. Keberhasilan ini menjadi bukti konsep penting bagi NASA, yang berencana menggunakan lebih banyak reflektor pada misi bulan di masa depan, termasuk misi Artemis mendatang.
Xiaoli Sun, seorang ilmuwan peneliti di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA dan pemimpin misi tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan: "Kami telah menunjukkan bahwa kami dapat menemukan reflektor mundur di permukaan bulan dari orbit bulan. Langkah selanjutnya adalah meningkatkan teknik ini sehingga itu menjadi misi rutin untuk misi masa depan yang ingin menggunakan reflektor ini."
Ini bukan pertama kalinya para ilmuwan menembakkan laser ke bulan. Di masa lalu, NASA telah berhasil memantulkan laser yang ditembakkan dari Bumi ke reflektor yang tertinggal di permukaan bulan selama misi Apollo. Eksperimen tersebut menunjukkan bahwa bulan perlahan-lahan menjauh dari Bumi dengan kecepatan sekitar 1,5 inci (3,8 sentimeter) per tahun.
Namun, reflektor retro baru ini dirancang dengan tujuan penggunaan yang lebih praktis: Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional berencana menggunakan perangkat tersebut untuk membantu pesawat ruang angkasa tak berawak mendarat di samping objek yang ada di Bulan, dengan mampu mengukur secara akurat seberapa jauh mereka berada. berasal dari permukaan bulan (berdasarkan jumlah waktu yang diperlukan laser untuk memantulkan kembali ke pesawat ruang angkasa).
Hal ini penting untuk membangun pangkalan di bulan di masa depan, dan bahkan memungkinkan astronot mendarat di bagian belakang bulan dalam kegelapan total. "Penandaan presisi" serupa dapat membantu docking kapsul astronot dan modul kargo ke ruang kunci udara ISS.
Perbaikan apa yang telah dilakukan?
Butuh beberapa kali upaya agar LRO berhasil memantulkan laser dari pendarat Vikram, karena pengorbitnya tidak dirancang untuk melakukan manuver presisi seperti itu. Pesawat luar angkasa tersebut kini telah beroperasi selama 13 tahun, melebihi parameter misi aslinya, yang dirancang untuk memetakan permukaan bulan.
Untuk melakukan hal ini, ia menembakkan garis laser halus ke bulan dan mengukur waktu yang dibutuhkan garis tersebut untuk memantul kembali ke pesawat ruang angkasa. Namun karena jarak garisnya sangat jauh, sulit untuk mencapai target sekecil itu secara akurat.
Di masa depan, pesawat ruang angkasa yang menargetkan reflektor yang menghadap ke belakang akan memiliki laser yang lebih presisi dan mungkin menembakkannya dari jarak yang lebih dekat. Jadi, menurut NASA, mereka secara teori seharusnya mampu mencapai target kecil mereka setiap saat.
NASA berencana menempatkan lebih banyak reflektor di bulan untuk eksperimen serupa di masa depan. Namun, beberapa upaya terakhir mereka tidak berjalan dengan baik.
Salah satu reflektor retro yang mereka usulkan dipasang pada pendarat bulan Peregrine milik pribadi, yang mengalami kebocoran propelan yang dahsyat tak lama setelah peluncurannya pada 8 Januari dan baru-baru ini terbakar di atmosfer bumi. Yang lainnya dipasang pada pendarat SLIM (Smart Lander for Investigating the Moon) Jepang, yang berhasil mendarat di bulan pada 19 Januari, namun mungkin telah "mati" karena masalah listrik.
Masalah-masalah ini mungkin menghambat penelitian NASA tentang reflektor. Namun dengan misi Artemis berawak pertama yang ditunda hingga tahun 2026, mereka mungkin memiliki lebih banyak peluang sebelum misi tersebut tiba.