NASA sedang menguji sesuatu yang terdengar seperti melawan batas fisika di Mars: rotor helikopter yang dipaksa menembus kecepatan suara. Di Jet Propulsion Laboratory dekat Pasadena, California, bilah rotor generasi berikutnya didorong hingga Mach 1,08 untuk menyiapkan wahana yang jauh lebih ambisius daripada Ingenuity.
Uji ekstrem itu penting karena helikopter ini tidak dirancang hanya untuk terbang singkat di atmosfer tipis Mars. Wahana ini harus mampu membawa muatan lebih besar, membaca medan dengan lebih cermat, dan tetap aman ketika situasi tidak berjalan sesuai rencana.
Warisan Ingenuity, tetapi dengan tuntutan baru
Helikopter baru ini lahir dari pengalaman Ingenuity, yang mencatat 72 penerbangan antara April 2021 dan Januari 2024. Namun, NASA menyiapkan penerus yang lebih kuat karena misi berikutnya menuntut kemampuan angkut beban dan otonomi yang tidak dimiliki Ingenuity.
Salah satu kunci utamanya ada pada sistem kendali bernama Autonomy. Sistem berbasis AI ini dirancang untuk membantu helikopter menghadapi masalah lalu memulihkannya ke titik pendaratan yang aman.
Mengapa bilah rotor harus melampaui suara
Tantangan utama datang dari atmosfer Mars yang hanya sekitar 1% sepadat udara di Bumi. Kondisi itu membuat bilah rotor mendapat jauh lebih sedikit molekul udara untuk menghasilkan daya angkat, sehingga tenaga yang dibutuhkan untuk terbang menjadi jauh lebih besar.
Karena itu, kecepatan ekstrem menjadi bagian dari solusi. Dalam simulasi lingkungan Mars, tim JPL harus mencapai kecepatan rotor setidaknya 540 mph untuk memecahkan dinding suara, sambil memastikan bilah tetap cukup kuat agar tidak mengalami kegagalan struktur.
Ingenuity sendiri tidak pernah melampaui 2.700 rpm. Batas itu menjaga rotor tetap di kisaran Mach 0,7 dan memberi ruang aman agar hembusan angin tidak membuat aliran udara di atas bilah melewati Mach 1 saat terbang.
Misi Skyfall dan cara baru mendarat
NASA menyebut misi berikutnya akan melibatkan tiga helikopter kelas Ingenuity sebagai bagian dari muatan Skyfall. Dalam simulasi NASA, tiga helikopter itu akan masuk ke atmosfer Mars bersama kendaraan induk, lalu terbang menjauh dari platform penurunan dan mendarat sendiri di permukaan.
Pendekatan ini berbeda dari metode lama yang pernah dipakai JPL. Dulu, kendaraan eksplorasi dijatuhkan dengan parasut dan dilindungi kantung udara besar, sementara misi Curiosity dan Perseverance memakai sky crane yang menurunkan rover dengan kabel sebelum platform pendarat menjauh dan jatuh di lokasi aman.
Skema baru ini dirancang untuk memangkas salah satu bagian paling rumit dalam eksplorasi, yakni memindahkan wahana dari orbit ke permukaan. Dalam model ini, helikopter justru lepas landas saat payload masih berada di udara.
Lebih dari sekadar demonstrasi teknologi
Helikopter generasi baru ini juga disiapkan untuk tugas yang lebih praktis bagi eksplorasi manusia. Mereka akan melakukan pemetaan medan tingkat lanjut untuk mencari lokasi pendaratan potensial bagi misi berawak, sambil membawa perangkat pemindaian permukaan yang lebih khusus untuk eksplorasi jarak lebih jauh.
NASA menyebut misi ini akan terbang sebelum akhir 2028. Misi tersebut juga masuk ke dalam rencana yang lebih besar untuk mendukung kebijakan antariksa nasional dan membuka jalan bagi teknologi yang bisa dipakai lebih luas di masa depan.
Tenaga nuklir untuk perjalanan yang lebih jauh
Skyfall juga akan mencatat sejarah lain sebagai misi antarbintang pertama yang memakai tenaga listrik nuklir. Ini menjadi langkah besar karena sebagian besar wahana masih bergantung pada tenaga surya, yang makin tidak efektif saat jarak makin jauh dan suplai energi menjadi masalah.
NASA menilai teknologi ini penting untuk misi yang ingin melangkah lebih jauh di tata surya. Dengan daya nuklir, jangkauan efektif wahana nantinya lebih dibatasi oleh kegagalan perangkat dan umur pakai hardware ketimbang oleh keterbatasan energi matahari.
Teknologi yang sama juga dikaitkan dengan rencana membangun basis permanen di Bulan. NASA menyiapkan sumber daya fisi nuklir bernama Lunar Reactor-1 atau LR-1 agar pangkalan tetap punya pasokan listrik saat malam lunar berlangsung 14 hari dan panel surya tidak bisa bekerja efektif.
Jika semua berjalan sesuai rencana, pengujian rotor yang menembus Mach 1 ini bukan sekadar pencapaian laboratorium. Langkah itu bisa menjadi pondasi bagi cara baru menjelajah Mars, mendarat lebih aman, dan memperluas jangkauan penerbangan antarplanet.
