Begini Cara NASA Berkomunikasi dan Mengendalikan Robot Curiosity di Mars

Robot penjelajah Mars, Curiosity. Image credit: astronaut

Mungkin kita penasaran bagaimana cara NASA untuk berkomunikasi dan mengendalikan robot penjelajah Mars (Mars rover) seperti Spirit, Opportunity, dan Curiosity yang letaknya jutaan km jauhnya dari Bumi. Jutaan km merupakan jarak yang sangat-sangat jauh dan sangat tidak bisa dibayangkan. Tapi sekali lagi, bagaimana cara NASA untuk menggerakkan robot-robot penjelajah itu?? Mari sama-sama kita cari tahu.

Sekali dalam sehari, gelombang radio dikirmkan oleh NASA dari ruang kontrol misi menuju ke robot penjelajah di Mars dan untuk sampai ke tujuan diperlukan waktu 13,8 menit agar gelombang radio itu bisa diterima robot penjelajah. Para insinyur NASA bertukar pesan dengan Curiosity setiap hari pada waktu yang telah ditentukan. Untuk sekali berotasi, Mars membutuhkan waktu lebih lama 37 menit dari Bumi. Sehingga untuk menyetakan waktu satu hari di Mars, mereka menyebutnya dengan "sol".

Pada jam 10 pagi waktu Mars setelah Matahari melewati cakrawalanyadan robot penjelajah telah berada dalam keadaaan siap, NASA mengrimkan paket data berisi perintah kepada robot penjelajah. Dalam hal ini robot penjelajahnya adalah Curiosity. Karena pagi di Mars tidak selalu bersamaan dengan pagi di Bumi, maka NASA menempatkan antena parabola raksasa di beberapa benua di dunia. Diantaranya di Gurun Mojave (California), Eropa (Spanyol) dan di Australia. Mereka menyebut kesemua sistem itu dengan istilah DSN (Deep Space Network).

Salah satu antena parabola DSN NASA yang terletak Gurun Mojave, California. Antena ini berdiameter 70 meter. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: silver-peak

Gelombang radio yang berisi paket perintah tadi dikirimkan dan berjalan selama 13,8 menit di luar angaksa sampai tiba dan diterima oleh Curiosity. Perintah yang diberikan tidak selalu harus bergerak atau berjalan, tapi perintah juga bisa berupa perintah menyekop, mengebor, mengambil sampel batuan, menganalisa sampel yang ada dan sebagainya. Cuiosity memiliki laboratorium mini yang memungkinkan untuk itu.

Sebelum nASA memerintahkan Curiosity untuk berjalan, terlebih dulu NASA membuat pencitraan berupa kondisi di sekitar rover dengan menggunakan kamera yang ada pada rover tersebut atau dengan mengambil citra dengan menggunakan wahana pengorbit seperti Mars Odyssey dan Mars Reconnaisance Orbiter. Citra itu kemudian dibuat model tiga dimensinya untuk menggambarkan kondisi di sekitar rover jangan sampai rover itu melintas di daerah yang berbahaya. Sebab NASA pernah mengalami hal buruk dengan rover Spirit dimana rover itu pada tahun 2009 terjebak dalam lubang pasir sehingga misinya harus berakhir.

Ketika dirasa jalur yang akan dilalui aman, NASA mengirim perintah berisi koordinat kepada Curiosity dan memerintahkannya untuk menuju koordinat itu. Curiosity sebenarnya sudah memiliki "kecerdasan buatan" dimana ia mampu menentukan jalur yang menurutnya aman untuk dilalui.

Terkadang insinyur NASA juga baru akan memberikan Curiosity perintah dalam beberapa hari kemudian. Nah selama menunggu perintah, insinyur NASA terus berkomunikasi dengan Curiosity sembari memerintahkannya untuk berhenti, tetap tenang, dan terus menunggu komunikasi sampai waktu yang telah ditentukan.

Curiosity memiliki pemancar transmiter dengan diameter sekitar 30 cm dan daya yang digunakan tidak lebih dari 25 watt. Untuk mengirimkan data yang didapat Curiosity ke Bumi, Curiosity akan terlebih dulu mengirimkannya pada wahana pengorbit Mars Odyssey dan Mars Reconnaisance Orbiter yang terus menerus mengorbit planet merah. Curiosity menunggu sampai wahana pengorbit melintas di atasnya sekitar pukul 3 sore dan 3 pagi waktu Mars. Data yang dikirmkan berupa foto, data ilmiah, dan sebagainya. Data yang bisa dikirim dalam sekali pengiriman bisa mencapai beberapa ratus megabit. Biasanya Curiosity mengumpulkan data itu selama satu minggu dan hanya sekali pengiriman dalam sehari semua data itu bisa di dapatkan.

Nah setelah tahu bagaimana cara kerjanya, maka bisa Anda bayangkan sendiri bagaimana NASA berkomunikasi dengan wahana yang lebih jauh seperti Voyager 1 dan 2 yang letaknya bermilyar-milyar km jauhnya dari Bumi. Luar Biasa !!! (NS, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Wahana Mars Express Temukan Tiga Lapisan Ozon di Mars

Ilustrasi wahana Mars Express sedang mengorbit Mars. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: ESA

Selama sepuluh tahun terakhir wahana ESA, Mars Express telah mengamati struktur atmosfer di planet Mars. Dan hasilnya ditemukan adanya tiga lapisan ozon yang terpisah dan masing-masing memiliki karakter tersendiri. Hasil dari pengamatan Mars Express kemudian dibandingkan dengan data hasil permodelan komputer dan didapat data yang menjelaskan bagaimana sirkulasi atmosfer dapat menciptakan lapisan ozon di atas kutub selatan planet tersebut.

Ozon atau O3 terbentuk dari gas oksigen yang memiliki tiga atom. Di permukaan Bumi ozon adalah sebuah polutan, tapi di atmosfer, ozon dapat melindungi Bumi dari sinar UV (ultraviolet). Tapi sayang molekul ozon ini mudah sekali ditembus oleh sinar UV dan oleh reaksi kimia dari hidrogen yang dihasilkan dari fotolisis (pembelahan) molekul air.

Pada sekitar tahun 1970-an tidak ada yang mengetahui apakah lapisan ozon juga ada diplanet lain selain Bumi sebelum akhirnya ozon juga ditemukan di planet Venus pada misi ESA's Venus Express dan di Mars oleh Mars Express.

Di planet Mars lapisan ozon lebih tipis 300 kali dari pada lapisan ozon Bumi tapi hal itu berbeda di beberapa tempat. Dengan menggunakan instrumen SPICAM UV Spectrometer yang melekat pada Mars Express di dapat fakta bahwa di Mars dua lapisan ozon berada pada ketinggian antara 30-60 km ditemukan di daerah utara planet itu pada musim semi dan panas saja. Sedangkan lapisan ketiga ditemukan berada di kutub selatan pada ketinggian 40-60 km hanya pada musim dingin saja.

Saat Mars berada pada perihelion dan lebih dekat 40 juta km dengan Matahari, mempengaruhi jumlah uap air di atmosfer sebab udara yang lebih hangat memiliki lebih banyak uap air. Hasilnya bisa mempengaruhi molekul hidrogen radikal yang bisa merusak lapisan ozon.

Reaksi fotolisis hanya bisa terbentuk pada ketinggian di atas 25 km, maka pada musim dingin beberapa molekul radikal penghancur ozone lebih banyak berada di belahan utara, maka di belahan selatan akan terbentuk lapisan ozon. Oleh sebab itu lapisan ozone Mars banyak terbentuk di bagian selatan.

SPICAM (Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Mars) memungkinkan para ilmuwan untuk meneliti bagaimana cahaya Matahari menembus atmosfer Mars pada ketinggian yang berbeda-beda. Rencananya penelitian atmosfer Mars oleh wahana Mars Express masih akan terus dilanjutkan sampai akhir 2016. (MD, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Meskipun Pemerintah AS Tutup, Wahana MAVEN Akan Tetap Diluncurkan 18 November 2013

Wahana MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN). Image credit: kenkremer

Setelah sempat diisukan peluncurannya akan ditunda, akhirnya pemerintah Amerika Serikat menyetujui wahana MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) NASA akan tetap diluncurkan pada 18 November 2013 meskipun saat ini pemerintah AS sedang berhenti beroperasi. Wahana MAVEN yang akan diluncurkan ke planet Mars bertugas untuk meneliti dan menyelidiki segala hal tentang atmosfer planet merah itu. Baik itu komposisinya maupun sejarah bagaimana atmosfer planet itu ada hingga menghilangnya dan menjadi seperti yang sekarang ini.

Kepastian tentang peluncuran MAVEN disampaikan oleh Prof. Bruce Jakosky selaku ilmuwan dalam proyek MAVEN. "Manajer NASA menetapkan bahwa MAVEN memenuhi persyaratan yang memungkinkan untuk diberikan pengecualian darurat terhadap undang-undang Anti-Deficiency Act," ucap Prof. Bruce Jakosky.

Ilustrasi wahana MAVEN mengorbit Mars. Image credit: NASA

Wahana Maven akan diluncurkan tanggal 18 November 2013 dengan menumpang roket Atlas V dari Florida Space Coast. Selain berfungsi sebagai peneliti atmosfer, ternyata MAVEN punya fungsi lain yakni sebagai relay komunikasi data dari control room NASA di Bumi menuju wahana robot penjelajah NASA di Mars seperti Opportunity dan Curiosity. Sebab wahana relay yang saat ini mengorbit di sekitar Mars yakni Mars Odyssey (2001) dan Mars Reconnaissance Orbiter (2005) dirasa sudah terlalu tua dan sering mengalami gangguan sehingga sangat mengganggu kegiatan penelitian. Selain itu tanpa adanya MAVEN, rencana NASA untuk kembali mengirimkan robot penjelajah ke Mars tahun 2020 akan menjadi sia-sia sebab tidak ada cara untuk mengirimkan data penelitiannya ke Bumi. (SD, UT, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Kenapa Pakaian Astronot Ada yang Berwarna Oranye dan Putih ? Ini Jawabannya

Pakaian berwarna oranye kru Atlantis pada misi STS-125. Image credit: NASA

Jika kita melihat pakaian para astronot saat mereka sedang menaiki pesawat ulang alik baik itu Atlantis, Challanger, Discovery dan sebagainya, maka kita akan melihat mereka memakai pakaian (space suits) berwarna oranye / orange dan mereka akan memakai baju yang berbeda lagi (berwarna putih) jika akan melakukan spacewalk di luar angkasa. Nah mengapa para kru tersebut menggunakan pakaian berwarna oranye saat berada di pesawat ulang alik dan berwarna putih saat melakukan spacewalk??

Menurut NASA pemilihan warna itu bukanlah tanpa alasan. Warna oranye cerah dipilih karena warna itu mudah untuk terlihat dan kontras dengan latar belakangnya. Terlebih jika mereka sedang berada di space shuttle (pesawat ulang alik). Jika terjadi sesuatu yang tidak diinginkan baik pada saat pesawat itu terbang atau mendarat, maka proses pencarian dan penyelamatan akan menjadi lebih mudah. "Ini sangat terlihat untuk pencarian dan penyelamatan. Dan ini salah satu warna yang paling terlihat terutama untuk penyelamatan di laut," ungkap Brian Daniel dari NASA. Pakaian itu disebut dengan Advanced Crew Escape Suit (ACES) yang dilengkapi oksigen, air, parasut, radio, obat-obatan, pemancar, dan sebagainya

Nah terus kenapa pakaian astronot ada yang warnanya putih??

Astronot dengan dilengkapi Manned Maneuvering Unit (MMU). Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: airandspace

Pakaian putih Astronot. Image credit: buzzle

Warna putih ini dipilih karena dapat memantulkan panas dari Matahari dan warna itu kontras dengan warna hitam luar angkasa di belakangnya. Pakaian putih astronot dikenal dengan nama Extravehicular Mobility Units (EMUs). Pada pakaian itu terdapat beberapa perlengkapan seperti sistem komunikasi, pengatur temperatur, persediaan oksigen dan air minum, kantung peralatan, dan sebagaianya. Pakaian tersebut dapat melindungi astronot dari terpaan meteorit mikro (micrometeoroids), radiasi luar angkasa, dan tekanan rendah diluar angkasa yang membahayakan. Selain itu pakaian astronot juga dilengkapi dengan saluran pembuangan karbon dioksida, sebab karbondioksida dengan kadar tertentu bisa sangat membahayakan jiwa astronot itu sendiri.

Kedua pakaian yang sudah disebutkan di atas baik yang berwarna oranye ataupun putih, keduanya dilengkapi dengan helm yang terbuat dari polikarbonat, sebuah bahan yang sangat kuat yang biasa digunakan dalam pembuatan kaca antipeluru. Helm itu dilengkapi dengan kamera, lampu penerangan serta lapisan pelindung sinar ultraviolet (UV) dan radiasi inframerah.

Karena bobotnya yang berat, maka untuk mempercepat dan mempermudah astronot dalam mobilisasi, NASA membuat semacam roket mini dengan tenaga gas yang sekilas mirip lursi pelontar yang dikenal dengan sebuatan Manned Maneuvering Unit (MMU). Roket itu dikendalikan dengan menggunakan joystick. Selain itu ada juga roket ransel yang berbahan gas nitrogen yang disebut Simplified Aid for Extravehicular Activity Rescue (SAFER) tapi biasanya ini digunakan untuk keadaan darurat saja. Roket ini bisa bergerak dengan kecepatan tiga meter per detik. (Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Komet ISON Terlihat dari Planet Mars

Komet ISON / C/2012 S1 yang kabarnya merupakan komet paling terang yang pernah diamati dalam 10 tahun terakhir, ternyata tidak hanya bisa dilihat dari Bumi saja, tapi juga bisa dilihat dari Mars. Seperti tampak pada foto yang diambil oleh wahana NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter. Dengan Menggunakan kamera HiRISE, NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter berhasil mengambil foto komet ISON yang saat ini posisinya sedang mendekati Matahari. Sayangnya foto yang ada tidak begitu jelas hanya titik-titik saja dengan beberapa bintang pada latar belakangnya. hal ini disebabkan karena jarak yang lebih jauh (dari Mars) dan juga memang instrumen HiRISE tidak dirancang untuk memotret obyek langit. Instrumen ini hanya digunakan untuk memotret permukaan planet Mars dengan resolusi tinggi.

Tanggal 28 November 2013 nanti, komet ISON akan berjarak 1,16 juta km dengan Matahari dan itu adalah pendekatan perihelionnya (jarak terdekat). (UT, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Akibat Government Shutdown, Beberapa Kegiatan NASA Dihentikan

Presiden Amerika Serikat, Barack Obama. Image credit: AFP

Keputusan pemerintah Amerika Serikat di bawah presiden Barack Obama untuk menghentikan seluruh kegiatan yang ada di berbagai instansi pemerintah atau yang biasa disebut dengan istilah government shutdown nampaknya juga berimbas pada NASA. Akibat keadaan ekonomi negara adikuasa itu yang sedang dalam masa krisis yang menyebabkan tidak adanya anggaran operasional untuk berbagai kegiatan di instansi pemerintahan membuat NASA juga harus ikut menghentikan sebagian kegiatannya.

Dalam dokumen setebal lima halaman yang dirilis oleh NASA, disebutkan bahwa beberapa kegiatan akan tetap dilakukan namun hanya berlangsung setengah hari. Seperti yang diungkapkan oleh Elizabeth M. Robinson selaku manajer keuangan NASA bahwa pihaknya akan tetap melaksanakan beberapa pekerjaan seperti uji coba peralatan, penelitian dan sebagainya dalam beberapa waktu ke depan. Menurutnya hal ini bertujuan untuk menghilangkan resiko yang mungkin muncul dan demi mengamankan properti NASA yang ada.

Beberapa karyawan yang memang sangat diperlukan di tempat kerjanya juga akan tetap masuk. Khususnya mereka yang bertanggung jawab atas misi-misi penting seperti pengendali satelit, pengendali wahana antariksa, kru operasional ISS dan sebagainya. Tapi mereka tetap tidak akan digaji selama keputusan pemerintah untuk hiatus masih berlangsung.

Untuk diketahui, saat ini NASA mengoperasikan Stasiun Luar Angkasa Internasional atau ISS dan disana ada enam orang astronot dan kosmonot. Nah untuk melindungi mereka dan memastikan semua hal berjalan dengan baik maka tim dalam ruang kontrol harus tetap bekerja. NASA juga akan meninjau ulang pengiriman awak dan kargo ke ISS selama hiatus.

Kegiatan operasional satelit akan tetap berjalan demi keamanan satelit itu sendiri dan data yang diterima darinya. Sedangkan satelit yang belum diluncurkan, NASA akan menunda jadwalnya.

Pihak swasta yang mendapat kontrak dari NASA akan tetap bekerja seperti biasa sampai ada instruksi dan pengumuman berikutnya dari NASA.

Kegiatan penghentian kegiatan pemerintahan AS ini adalah yang pertama kali sejak 17 tahun lalu mereka juga melakukan penghentian kegiatan di bawah pemerintahan presiden Bill Clinton. (RO, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Wahana Cassini Temukan Bahan Pembuat Plastik di Atmosfer Titan

Atmosfer Titan. Image credit: NASA

Wahana Cassini yang mengorbit planet Saturnus berhasil menemukan propylene / propilena, bahan kimia yang biasa digunakan untuk pembuatan bahan pembuat plastik wadah makanan / minuman, bemper mobil dan produk plastik lainnya di bulan Saturnus, Titan.

Temuan ini menjadi temuan pertama adanya bahan pembuat plastik di obyek lain selain Bumi. Propylene/ propilena ditemukan di atmosfer Titan dengan menggunakan instrumen CIRS (Cassini's Composite Infrared Spectrometer) yang melekat pada Cassini. Instrumen tersebut mengukur cahaya inframerah atan panas radiasi yang dipancarkan oleh Saturnus dan Titan. Mirip dengan cara kulit kita merasakan hangatnya api begitu dekat dengannya.

Dengan membatasi sinyal yang sama pada berbagai ketinggian atmosfer, peneliti sangat yakin bahwa apa yang mereka temukan adalah propilena. Tulisan tentang hal ini dimuat dalam jurnal Astrofisika edisi 30 September 2013.

"Bahan kimia ini sangat erat hubungannya dalam kehidupan kita sehari-hari dan diolah menjadi plastik polypropylene (polipropilena)," ucap Conor Nixon ilmuwan planet dari NASA Goddard Space Flight Center.

Instrumen CIRS mampu mengidentifikasi gas tertentu yang terdapat di lapisan bawah atmosfer. Yang menjadi tantangan adalah bagaimana cara untuk membedakan dan mengidentifikasi antara gas satu dengan gas lainnya.

Pada tahun 1980 saat wahana Voyager 1 melintasi Saturnus, ia mengidentifikasi banyak gas di atmosfer Titan yang tampak kecoklatan dan kabur. Kala itu wahana Voyager 1 mengidentifikasinya sebagai hidrokarbon, bahan penyusun minyak Bumi dan bahan bakar fosil lainnya di Bumi. Di Titan, hidrokarbon terbentuk setelah sinar Matahari memanaskan metana. Saat itu Voyager juga berhasil menemukan propana, dan propina sedangkan propilena tidak. Akhirnya Cassini yang berhasil menemukannya. "Keberhasilan ini meningkatkan kepercayaan diri kita bahwa kita akan menemukan lebih banyak materi kimia yang tersembunyi di atmosfer Titan," ungkap ilmuwan NASA, Michael Flasar. (NS, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Teori Baru, Bulan Adalah Satelit Venus yang Diambil Bumi

Bulan. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: dl-digital

Ilmu pengetahuan akan selalu berkembang termasuk ilmu astronomi. Baru-baru ini ilmuwan Dr Dave Stevenson dari Caltech University mengungkapkan asal-usul Bulan Bumi. Menurutnya Bulan adalah satelit Venus yang diambil oleh Bumi dengan menggunakan gaya gravitasinya. Teori ini bertentangan dengan teori terkenal tentang asal-usul terbentuknya Bulan yang menyatakan bahwa Bulan terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun lalu ketika sebuah obyek seukuran planet menabrak Bumi dengan kecepatan tinggi saat planet Bumi baru terbentuk. Teori ini dikenal sebagai teori Giant Impact. Klik di sini untuk info lebih lanjut.

Namun teori yang dipresentasikan oleh Dr Dave Stevenson ini bukan tanpa celah dan kelemahan. Batuan Bulan yang dibawa oleh misi Apollo ternyata memiliki komposisi isotop yang serupa dengan Bumi. Jika benar Bulan adalah milik Venus, mengapa isotopnya bisa begitu mirip dengan Bumi?. "Jika Bulan dan Bumi memiliki isotop yang sangat mirip, itu akan membuat teori Dr Dave akan sulit untuk dipertahankan," ucap Alex Halliday dari Oxford University. "Kesamaan isotop itu membuktikan bahwa materi pembentuk Bulan memang berasal dari Bumi atau memang materi Bulan bercampur dengan materi Bumi," tambahnya.

"Walau bagaimanapun, teori Dr Dave Stevenson sangat menarik. Venus dan Bumi memiliki banyak kemiripan termasuk massanya. Jika Bumi punya Bulan mengapa Venus tidak ??," imbuh Alex Halliday. Saat ini teori terkuat masih dipegang oleh teori Giant Impact. Tapi masih ada pertanyaan yang belum terjawab. Obyek apakah sebenarnya yang menabrak Bumi sehingga melahirkan Bulan??. (LS, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More