TEKONOLOGI

NASA Bor Es di Bulannya Jupiter dan Saturnus-Cari Bukti Alien

Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA) mengebor kerak es di satelit alami Planet Jupiter dan Saturnus, Europa dan Enceladus. Penggalian ini bertujuan demi mencari bukti keberadaan alien di alam semesta.

Selama dua dekade terakhir, para ilmuwan telah menemukan temuan sejumlah besar bulan es mengorbit planet-planet raksasa terluar di tata surya. Banyak dari bulan-bulan ini menunjukkan bukti kuat lautan global di bawah lapisan esnya.

Baik Europa dan Enceladus menunjukkan sama-sama bukti kuat adanya lautan di bawah permukaan lapisan es air setebal satu kilometer.

Untuk melakukan pengeboran tersebut, NASA menggunakan cyrobot, wahana berbentuk silinder yang menggunakan panas untuk melelehkan es di bawahnya. Air yang meleleh kemudian mengalir di sekitar probe sebelum akhirnya membeku kembali di belakangnya.

Perkembangan terbaru mencapai kemajuan yang signifikan dalam menyempurnakan pemahaman tentang lingkungan cangkang es, merinci arsitektur misi. Hingga mendatang dapat mematangkan subsistem dan teknologi penting.

Secara khusus para peneliti mengidentifikasi empat subsistem. Pertama mendorong peta jalan untuk mengembangkan arsitektur siap terbang: subsistem daya, termal, mobilitas, dan komunikasi.

Pertama, inti dari cryobot merupakan metode tenaga nuklir yang mengeluarkan panas berkelanjutan yang di perlukan untuk melelehkan es berkilo-kilometer.

Berbagai metode tenaga nuklir yang sesuai dengan sistem cryobot telah di identifikasi. Termasuk Sistem Tenaga Radioisotop (RPS) yang sudah di kenal yang telah menyokong banyak misi luar angkasa dan reaktor fisi. Dimana ini semua mungkin di kembangkan di tahun-tahun mendatang.

Dua Hambatan Utama Nasa Dalam Misi Pengeboran

Dua kendala utama yang mendorong desain sistem tenaga listrik adalah:

(1) total daya dan kepadatan yang cukup untuk memfasilitasi peleburan yang tepat.

(2) integrasi dalam bejana struktural untuk melindungi sistem tenaga dari tekanan ekstrim di kedalaman laut, mengutip laman resmi NASA.

Tantangan-tantangan ini dapat di pecahkan dan memiliki beberapa preseden sejarah: misi Cassini NASA memiliki sistem tenaga termal 14 kW.

Beberapa Generator Termoelektrik Radioisotop di kerahkan ke dasar lautan pada tahun 1960-an dan 1970-an sebagai sumber tenaga suar navigasi.

Alat ini beroperasi dalam tekanan yang sebanding dengan lautan Europa. Namun, sistem tenaga cryobot memerlukan upaya terpadu dan kolaborasi erat dengan Departemen Energi selama pematangan konsep misi.

Kedua, sistem manajemen termal di perlukan untuk mengelola panas yang di hasilkan oleh sistem tenaga nuklir di kapal, menjaga suhu internal yang aman, dan mendistribusikan panas ke lingkungan untuk kinerja yang efisien.

Sistem ini memerlukan dua sirkuit fluida yang di pompa secara independen. Satu yang menyirkulasikan fluida kerja internal melalui saluran yang tertanam di kulit dan satu lagi yang mensirkulasikan air es yang meleleh ke lingkungan sekitarnya.

Beberapa dari teknologi ini telah di demonstrasikan dalam skala kecil dan skala penuh namun di perlukan lebih banyak upaya untuk memvalidasi kinerja pada kisaran kondisi es yang di perkirakan terjadi di bagian luar tata surya.

Selain itu, cangkang es Europa dan Enceladus akan mengandung kotoran seperti debu dan garam, yang jika terkonsentrasi cukup, mungkin memerlukan sistem tambahan untuk menembusnya.

Kombinasi “pengaliran air” dan pemotongan mekanis telah terbukti efektif dalam membersihkan puing-puing mulai dari partikel halus hingga balok garam padat dari bawah probe.

Beberapa Tantangan Pengeboran

Beberapa kotoran seperti batuan yang lebih besar, rongga, atau badan air mungkin tetap tidak dapat di tembus.

Cryobot pun harus menggunakan sensor pemetaan dan mekanisme kemudian yang menghadap ke bawah-keduanya telah di demonstrasikan dalam prototipe terestrial, meskipun belum dalam sistem yang terintegrasi.

Pekerjaan masa depan dengan prioritas tinggi mencakup definisi lingkungan es yang lebih ketat dan probabilistik untuk mengukur kemungkinan potensi bahaya mobilitas dan demonstrasi terpadu sistem mitigasi bahaya pada sistem cryobot yang mirip penerbangan.

Europa Clipper juga akan memberikan observasi penting untuk membatasi prevalensi dan karakteristik bahaya pada cryobot.

Terakhir, misi cryobot memerlukan tautan komunikasi yang kuat dan redundan melalui lapisan es agar pendarat dapat menyampaikan data ke aset relai yang mengorbit atau langsung ke Bumi.

Kabel serat optik adalah standar industri untuk berkomunikasi dengan wahana pendeteksi lelehan terestrial dan kendaraan laut dalam namun memerlukan validasi yang cermat untuk diterapkan melalui cangkang es, yang bersifat aktif.

Pergerakan es di cangkang ini dapat merusak kabel. Sebuah tim yang di pimpin oleh Dr. Kate Craft di Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins telah menyelidiki kecenderungan tambatan yang tertanam dalam es pecah selama peristiwa pergeseran es, serta metode untuk mengurangi kerusakan tersebut.

Sistem Komunikasi Harus di Intergrasikan

Meskipun hasil awal dari penelitian ini sangat menggembirakan, tim lain sedang mengeksplorasi teknik nirkabel untuk berkomunikasi melalui es, termasuk frekuensi radio, akustik, dan transceiver magnetik.

Sistem komunikasi ini harus di integrasikan ke ujung belakang wahana dan di gunakan saat turun. Proyek-proyek saat ini yang di danai oleh program COLDTech NASA memutuskan langkah pertama untuk mengatasi risiko-risiko utama pada sistem komunikasi.

Pekerjaan di masa mendatang harus memvalidasi kinerja di berbagai kondisi dan menunjukkan integrasi pada cryobot.

Sementara subsistem daya, termal, mobilitas, dan komunikasi menjadi pusat perhatian. Peserta lokakarya juga mendiskusikan sistem dan teknologi penting lainnya yang memerlukan pematangan dalam misi cryobot.

Topik-topik ini mencakup rangkaian media terintegrasi dengan akomodasi untuk pengambilan sampel cairan dan lubang yang menghadap ke luar. Strategi bertahan dan sterilisasi planet, pemilihan bahan untuk mitigasi korosi, mekanisme penahan es, dan otonomi.

Namun, tidak satupun dari teknologi ini yang di identifikasi sebagai risiko atau tantangan besar dalam peta jalan konsep misi cryobot.

Temuan konsensus dari para anggota lokakarya adalah bahwa konsep misi ini tetap layak, menarik secara ilmiah, dan merupakan cara jangka pendek yang paling masuk akal untuk secara langsung mencari kehidupan di lautan luar angkasa.

Dukungan berkelanjutan akan memungkinkan para ilmuwan dan insinyur untuk membuat kemajuan lebih jauh dalam mempersiapkan cryobot. Tidak menutup kemungkinan juga  dapat di gunakan untuk peluang misi di masa mendatang.

Potensi deteksi langsung kehidupan di dunia lain sepertinya lebih memungkinkan di lakukan jika di bandingkan sebelumnya.