NASA berhasil membawa pengujian rotor helikopter Mars ke wilayah yang belum pernah dicapai sebelumnya. Dalam simulasi kondisi Mars di fasilitas 25-Foot Space Simulator milik Jet Propulsion Laboratory, bilah rotor itu menembus Mach 1,08.
Pencapaian ini menjadi sinyal penting bagi Project SkyFall, program baru yang disiapkan NASA bersama AeroVironment. Melalui proyek tersebut, NASA ingin menghadirkan generasi helikopter Mars yang jauh lebih mampu untuk mendukung misi eksplorasi yang lebih besar.
Dalam pengujian itu, dua sistem rotor dengan konfigurasi dua bilah dan tiga bilah sempat berputar hingga kecepatan ujung bilah Mach 0,98. Dorongan angin tambahan kemudian mendorongnya melewati batas kecepatan suara hingga Mach 1,08.
Rotor tersebut juga mencapai putaran hingga 3.750 rpm. Angka itu sekitar 10 kali lebih cepat dibanding rotor pada banyak helikopter modern, sehingga menunjukkan betapa ekstremnya tuntutan penerbangan di atmosfer Mars.
Mengapa rotor harus bekerja lebih keras di Mars
Kondisi Mars membuat penerbangan rotor menjadi jauh lebih sulit dibanding di Bumi. Atmosfer planet itu sangat tipis, hanya sekitar 1 persen dari atmosfer Bumi, sehingga rotor harus berputar jauh lebih cepat untuk menghasilkan daya angkat yang cukup.
Mars juga memiliki kecepatan suara yang lebih rendah, sekitar 537 mph atau 864 km/jam. Sebagai pembanding, kecepatan suara di permukaan laut Bumi berada di sekitar 767 mph atau 1.235 km/jam.
Menurut NASA, tantangan terbesar dalam eksplorasi Mars adalah memadukan atmosfer yang tipis dengan gravitasi planet yang tetap signifikan. Karena itu, setiap peningkatan kemampuan rotor menjadi penting untuk membuka desain helikopter yang lebih efektif.
Jejak Ingenuity masih menjadi acuan
Keberhasilan ini juga tidak lepas dari pengalaman Ingenuity, helikopter Mars pertama NASA. Wahana kecil itu awalnya dirancang hanya untuk lima penerbangan, tetapi akhirnya menyelesaikan 72 penerbangan.
Ingenuity mencatat jarak terjauh sekitar 2.300 kaki atau 704 meter. Helikopter itu memakai bilah serat karbon dan membuktikan bahwa penerbangan berpenggerak rotor memang bisa dilakukan di Mars.
Meski begitu, Ingenuity hanya seukuran kotak tisu dengan bobot 1,8 kg atau 4 lbs. Helikopter itu juga tidak membawa muatan ilmiah maupun peralatan komunikasi, sehingga perannya lebih sebagai pembuka jalan bagi generasi berikutnya.
SkyFall disiapkan untuk misi yang lebih besar
Project SkyFall dirancang untuk menjawab keterbatasan itu. NASA menyebut helikopter generasi baru diharapkan mampu membawa baterai yang lebih besar, instrumen ilmiah yang lebih canggih, dan sistem komunikasi yang lebih baik.
Rencananya, SkyFall akan mengirim tiga helikopter Mars generasi baru bersama wahana antariksa. Setelah itu, ketiganya akan dilepaskan ke wilayah berbeda untuk melakukan eksplorasi secara mandiri.
Dalam skema itu, wahana pendarat akan berfungsi sebagai pusat komunikasi dan operasional bagi armada helikopter. Dengan dukungan tersebut, helikopter baru diharapkan bisa melakukan pengintaian dan eksplorasi udara rendah dengan cakupan yang lebih luas.
Data ilmiah yang dikumpulkan juga berpotensi membantu membuka jalan bagi misi robotik berikutnya. Dalam jangka panjang, informasi itu bisa ikut mendukung persiapan misi manusia ke Mars.
Hasil uji memberi ruang bagi desain berikutnya
Shannah Withrow-Maser, aerodinamisis NASA sekaligus anggota tim uji, menyebut hasil tersebut sebagai langkah besar untuk membuktikan penerbangan di lingkungan yang lebih menuntut. Ia mengatakan tim awalnya menargetkan Mach 1,05, tetapi capaian akhir justru melampaui ekspektasi hingga Mach 1,08.
NASA masih menganalisis data pengujian itu untuk menilai peluang pada desain rotor berikutnya. Dengan hasil awal tersebut, badan antariksa itu melihat masih ada ruang untuk dorongan tambahan pada rancangan selanjutnya.
Project SkyFall kini diposisikan sebagai misi penerus sekaligus misi kedua NASA untuk eksplorasi Mars lewat wahana udara. Jika berjalan sesuai rencana, armada helikopter barunya akan membawa kemampuan pengamatan permukaan yang jauh lebih besar dibanding pendahulunya.
