Ilustrasi artis mengenai NASA Spirit Mars rover. Spirit dan kembarnya, Opporunity, mendarat di Planet Merah pada Januari 2004.
(Imej: © NASA / JPL)
Spirit adalah salah satu daripada dua rover Mars yang dilancarkan NASA pada tahun 2003 sebagai sebahagian daripada misi Mars Exploration Rover (MER) bernilai $ 800 juta. Spirit tiba di Planet Merah pada Januari 2004, ditugaskan untuk mengetahui apakah kehidupan boleh ada di Marikh, belajar tentang iklim Planet Merah semasa dan masa lalu, dan mencirikan geologi Mars.
Jaminan yang dijanjikan pada Spirit adalah 90 hari Martian, atau sol, tetapi rover akhirnya bertahan lebih dari 2.200 sol, atau 2.266 hari Bumi. Spirit berhenti berkomunikasi dengan Bumi pada 22 Mac 2010, setelah terperangkap dalam perangkap pasir. (Spirit rover berkembar, Opportunity, beroperasi hingga Jun 2018, sehingga tidak dapat mengisi baterinya kerana ribut debu. NASA menyatakan Oppy mati pada Februari 2019.)
Penjelajahan Roh memberi para saintis gambaran yang luar biasa mengenai sejarah awal dan basah Mars.
Segera setelah pendaratannya, Spirit menemui bukti karbonat dan hematit yang luas, mineral yang berkaitan dengan persekitaran air. Rover mengatasi banyak masalah teknikal (termasuk roda yang rosak) dan menyampaikan data saintifik ke Bumi selama enam tahun.
Tetapi ada satu halangan yang tidak dapat diatasi oleh Roh: perangkap pasir yang tidak dijangka. NASA menghabiskan berminggu-minggu untuk membantu robot menuju ke tempat yang lebih selamat tetapi berjaya sedikit. Terperangkap, rover akhirnya berhenti menghantar maklumat kembali ke Bumi pada 22 Mac 2010.
The rover meninggalkan sekumpulan maklumat saintifik mengenai sejarah Mars. Ini juga membuka jalan untuk rover yang lebih kuat untuk diikuti: Rasa ingin tahu, penumpang yang fokus untuk mencari persekitaran yang dapat dihuni di Planet Merah. Rasa ingin tahu adalah penunjuk jalan untuk rover Mars 2020 yang baru, yang akan mencari tanda-tanda kehidupan kuno.
Mengikuti air
Spirit adalah salah satu rangkaian kapal angkasa dalam gelombang eksplorasi Marikh gelombang kedua NASA. Agensi ini menghantar beberapa misi ke Mars pada tahun 1960-an dan 1970-an tetapi berhenti sejenak setelah pendaratan Viking 1 dan Viking 2 tidak membawa kembali bukti pasti mengenai kehidupan semasa atau masa lalu.
Menurut agensi itu, minat terhadap Mars dinyalakan kembali pada tahun 1980-an dan 1990-an ketika para penyelidik di Bumi menemui mikroba yang tidak hanya bertahan, tetapi juga berkembang, di lingkungan yang melampau lubang gunung berapi bawah laut. Penemuan ini sangat menggembirakan kerana gambar Viking menunjukkan bukti yang mungkin menunjukkan bahawa kawasan itu mempunyai air pada masa lalu.
NASA menghantar Mars Global Surveyor (MGS) ke planet ini pada tahun 1996 untuk memetakan kemungkinan lokasi perairan, dan agensi itu juga menghantar misi Mars Pathfinder dan Sojourner rover ke permukaan Martian pada tahun 1997 dengan kejayaan saintifik, kerana ia menemui batu bulat yang kemungkinan dibentuk oleh air pada zaman dahulu.
Penemuan tersebut menimbulkan minat untuk lebih banyak penumpang Mars, dan pada Januari 2004, NASA melancarkan Spirit and Opportunity. Lebih rasmi dikenali sebagai Mars Exploration Rovers, mesin-mesin tersebut menerima nama mereka dari Sofi Collis, 9 tahun, yang merupakan pemenang pertandingan penamaan.
Semangat dan Peluang membawa sejumlah besar peralatan saintifik. Instrumen pada setiap rover termasuk kamera panorama, imager mikroskopik, kamera kejuruteraan, tiga spektrometer, alat abrasi batu dan array magnet. Penjelajah juga memiliki lengan kecil yang memungkinkan mereka memperoleh gambar dan data jarak dekat mengenai sasaran ilmiah yang menarik.
Menuju Gusev
Diperlukan dua tahun perundingan untuk para saintis dan jurutera untuk menyetujui tempat pendaratan untuk Peluang dan Semangat. "Tempat yang paling menarik bagi para saintis (sisi tebing, misalnya, di mana sejarah planet ini tercatat di lapisan batuan sedimen) sering kali paling menakutkan bagi para jurutera yang bertanggung jawab dengan keselamatan robot," tulis NASA mengenai proses itu.
Peluang mensasarkan dataran yang disebut Meridiani Planum berdasarkan lapisan hematit yang dilihat oleh MGS dari atas. Hematit adalah oksida besi yang sering terbentuk di dalam air. Dan, ternyata, Peluang menjumpai banyak hematit di permukaan.
Destinasi Spirit adalah Kawah Gusev, yang meliputi wilayah yang lebih besar dari Connecticut. Dari gambar MGS, saintis mengesyaki kawah menahan air pada zaman dahulu. Gusev digali oleh asteroid atau komet yang menyerang planet ini seawal 4 bilion tahun yang lalu.
Spirit adalah yang pertama dari dua pelumba yang meninggalkan Bumi. Ia meletupkan roket Delta II 7925 dari Cape Canaveral, Florida, pada 10 Jun 2003, dan membuat keturunan terakhir ke Mars tujuh bulan kemudian, pada 4 Januari 2004.
Setelah membuka payung terjun, rover itu menuju ke permukaan dengan kepompong beg udara, berpusing dengan selamat hingga berhenti di permukaan - tepat di sasaran di Gusev. Peluang juga mendarat dengan selamat dan di tempat yang tepat, pada 25 Januari.
Reboot, air dan roda
Spirit masih duduk di cangkang pendaratannya ketika ia melihat tanda air pertama yang mungkin di kejauhan: karbonat, yang sering terbentuk di lingkungan basah. "Kami datang mencari karbonat," kata Phil Christensen, salah seorang saintis untuk misi itu, dalam satu kenyataan. "Kami memilikinya. Kami akan mengejar mereka."
Tetapi dalam seminggu, Spirit menghadapi masalah. Ia berhenti menghantar data dari permukaan buat sementara waktu pada 21 Januari 2004. Beberapa hari kemudian, NASA memutuskan bahawa komputer rover terus dimatikan semula kerana kesalahan perisian; dimulakan semula lebih daripada 60 kali dalam tiga hari.
Agensi itu menstabilkan rover pada bulan Februari 2004. Kemudian, pada bulan Mac, Spirit memukul jackpot: batu gunung berapi yang komposisinya mengisyaratkan masa lalu yang berair.
Tiga bulan kemudian, NASA terkejut ketika Spirit menemukan hematit, menambahkan bukti kemungkinan air di persekitarannya. Kesempatan juga menemui hematit di lokasi pendaratannya di seberang Marikh.
Pada akhir tahun 2005, Spirit telah menaiki mercu tanda berdekatan, Husband Hill, untuk melihat pemandangan di sekitarnya. Ini adalah pertama kalinya seorang rover mendaki bukit di planet lain.
Kawasan itu merupakan bukti sejarah kekerasan awal Mars, kata NASA. "Kami mempunyai topografi dramatik ini yang ditutup dengan pasir dan batu-batu yang longgar; maka, sesekali, terdapat sedikit tingkap ke dasar batu di bawahnya," kata Steve Squyres, seorang saintis planet di Universiti Cornell dan penyiasat utama instrumen sains rover, kata dalam satu kenyataan.
Salah satu roda Spirit berhenti bekerja pada bulan Mac 2006 ketika rover berlumba ke lereng untuk mendapatkan cahaya matahari yang cukup untuk bertahan musim sejuk. Pengendali NASA kembali ke Bumi secara jarak jauh menyeret roda di belakang rover, perlahan-lahan menggerakkan Spirit satu jam sehari kerana kekuatan matahari membenarkan. Spirit selamat tiba di tempat tujuannya pada bulan April 2006.
Lokasi terbukti menjadi tempat yang baik untuk berhenti, sebagai roverdijumpai mineral yang diubah air berdekatan ketika beroperasi semula pada akhir tahun 2006.
Beberapa tahun kemudian di Marikh
Walaupun menghadapi cabaran mekanikal dan Martian, Spirit menempuh perjalanan sejauh 4.8 batu (7.7 kilometer) selama bertahun-tahun di Marikh - lebih dari selusin kali jarak yang dirancang oleh NASA untuk perjalanan penumpang.
Sebenarnya, roda yang tidak berfungsi akhirnya berguna untuk misi: Pada bulan Mac 2007, NASA mengumumkan bahawa rover telah menggali tanah dengan jejak belerang dan air di dalamnya, menunjukkan bahawa mungkin ada mata air yang tersejat atau lubang gunung berapi.
Seiring tahun berlalu, Spirit menemui tempat kemungkinan letupan gunung berapi dan bertahanribut debu yang meluas. Ribut lain pada akhir tahun 2008 menurunkan kekuatan Spirit ke level yang lebih tinggi, tetapi rover berjaya.
Angin Mars membersihkan debu pada bulan Februari 2009. Pada bulan April, komputer Spirit mula mengalami masalah reboot lagi, dengan jangka masaNASA digambarkan sebagai "amnesia." Rover mula memandu lagi ketika NASA berusaha menyelesaikan masalah itu tetapi kemudian menghadapi masalah yang lebih teruk lagi: pasir yang tenggelam. Pada 23 April 2009, rover tiba-tiba menerobos kerak ke pasir yang lebih lembut dan tidak dapat keluar lagi.
NASA menghabiskan berbulan-bulan menjalankan simulasi dan mengirim perintah ke rover yang terdampar, tetapi agensi itu juga mengumpulkan data ketika rover berdiri di tempatnya. Pegawai NASA gembira melihat pasir dengan basalt, sulfat dan silika di dalamnya - data yang diungkapkan kepada rover ketika ia berusaha keluar dari perangkapnya. Satu pernyataan NASA menyebut lokasi itu, yang disebut Troy, "salah satu tempat paling menarik yang pernah dilakukan Spirit."
Pada 31 Disember 2009, NASA mengira bahawa mungkin tidak cukup tenaga untuk rover bertahan musim sejuk. Komunikasi terakhir Spirit datang pada 22 Mac 2010, dan rover tetap diam ketika NASA menghabiskan berbulan-bulan untuk memujinya.
"Penilaian jurutera dalam beberapa bulan terakhir menunjukkan kebarangkalian yang sangat rendah untuk memulihkan komunikasi dengan Spirit," kata pegawai NASA dalam satu pernyataan pada 24 Mei 2011. Bagaimanapun, aset ruang yang digunakan untuk mencari Spirit akan segera diperlukan untuk Rover Mars yang akan datang, Curiosity. Pada bulan itu, NASA mengakhiri usahanya untuk mencapai Spirit.
Warisan semangat
Walaupun Spirit menghentikan komunikasi dengan Bumi pada tahun 2010, rover kembarnya, Opportunity, jauh melampaui itu. Peluang terus beroperasi hingga 2018 - kira-kira 14.5 tahun selepas tarikh pendaratannya - tetapi terhenti di permukaan kerana ribut debu pada bulan Jun 2018.
Kedua-dua Peluang dan Spirit besar dalam pengetahuan NASA. Kedua-dua peninjau menunjukkan kepada dunia betapa kejuruteraan dan sains yang baik dapat mengungkap maklumat yang luar biasa dan berharga, seperti bukti luas air di Planet Merah.
Pengalaman NASA dengan rover sangat berguna dengan Curiosity rover yang lebih baru, yang tiba di permukaan Mars pada tahun 2012 dan telah mengkaji sejarah persekitaran dan air yang dapat dihuni di Kawah Gale dan Gunung Sharp (Aeolis Mons). Pengendali menggunakan karya ilmiah Spirit dan Opportunity untuk memaklumkan perjalanan Curiosity. Contohnya, rasa ingin tahu dapat dirasakan ketika berada di zon berpasir dan diprogramkan untuk berhenti dan meminta pertolongan di Bumi.
Rover Mars 2020 NASA akan mencari organik dan bukti lain mengenai kehidupan kuno di permukaan Martian. Salah satu lokasi pendaratan yang berpotensi adalah Kawah Gusev, di mana Spirit rover menemui ajalnya.
"Penemuan bahawa mata air panas mengalir di sini [Kawah Gusev] adalah pencapaian besar Mars Explorasi Rover, Spirit," kata pegawai NASA ketika menerangkan lokasi pendaratan yang berpotensi. (Pasukan 2020 akhirnya memilih laman web lain untuk misi - Kawah Jezero, yang menjadi tuan rumah delta sungai pada masa lalu.)
Spirit tetap menjadi misi penting bagi NASA, kerana rover menunjukkan kehadiran air di Marikh dan membantu meletakkan landasan untuk misi Mars masa depan.
