Studi saat ini mempersiapkan penanganan material ini di masa depan
Mars adalah planet gurun yang tidak ramah. Miliaran tahun yang lalu, segalanya berbeda. Di Kawah Jezero, misalnya, yang dialiri oleh delta sungai yang luas, mungkin terdapat perairan yang cukup besar kira-kira seukuran Danau Constance. Kondisi yang mendukung kehidupan mungkin terjadi di sana. Selama lebih dari empat tahun, Kawah Jezero yang telah lama kering telah menjadi tempat kerja Perseverance. Penjelajah NASA tidak hanya melakukan pengukuran ilmiah di lokasi, namun telah mengumpulkan 33 sampel batuan, tanah, dan atmosfer, beberapa di antaranya telah disimpan dengan aman di pesawat. Misi masa depan adalah membawa mereka kembali ke Bumi.
Selama dua tahun terakhir, tim internasional yang terdiri dari 21 peneliti yang dipimpin oleh badan antariksa Amerika dan Eropa, NASA dan ESA, telah mengeksplorasi cara memproses sampel Perseverance dari perspektif ilmiah di Bumi. Studi komprehensif tersebut kini telah dipublikasikan di jurnal Astrobiology. Di antara penulis yang dipilih oleh NASA dan ESA dari sejumlah pelamar dari AS, Kanada, dan 22 negara anggota ESA, Dr Christian Schröder dari MPS dan Profesor Andreas Pack dari Pusat Geosains di Universitas Göttingen adalah satu-satunya perwakilan lembaga penelitian Jerman. NASA baru-baru ini memberikan penghargaan kepada tim tersebut dengan NASA Group Achievement Award. Dalam laporan lain di jurnal yang sama, para peneliti mengeksplorasi bagaimana sampel Mars dapat dilindungi dari kontaminasi terestrial. Salah satu rekan penulis adalah Dr Christoph Burkhardt dari MPS.
Sampel yang dikumpulkan oleh penjelajah Mars Perseverance berisi informasi berharga tentang pembentukan dan perkembangan lebih lanjut Mars serta dapat membantu menjawab pertanyaan apakah pernah ada kehidupan di planet tetangga kita. Pengukuran yang dilakukan oleh Perseverance di Mars menunjukkan hal ini, namun tidak memberikan kepastian. “Untuk menilai dengan pasti apakah kehidupan pernah ada di Mars, kita perlu membawa sampel dari Mars kembali ke Bumi dan memeriksanya di sini,” kata Schröder. Instrumen ilmiah yang relatif kecil dan sedikit yang dibawa oleh Perseverance hanya menawarkan kemungkinan yang sangat terbatas. Hanya di Bumi berbagai macam metode analisis dapat digunakan, dan hanya di sini pengukuran dapat dilakukan dengan sensitivitas dan presisi tertinggi. “Memeriksa batuan dan sampel atmosfer Mars di Bumi akan membuka babak baru dalam penelitian Mars dan membantu kita memahami planet tetangga kita dengan lebih baik dibandingkan saat ini,” tambah Pack. Kedua peneliti adalah rekan penulis penelitian ini.
Untuk laporan mereka saat ini, 21 ilmuwan mengidentifikasi pengukuran sampel Mars yang harus dilakukan untuk memanfaatkan potensinya sepenuhnya. Para peneliti berharap mendapatkan wawasan baru tentang pembentukan planet, evolusi geofisika dan geokimia Mars, dan astrobiologi, serta informasi berharga untuk misi Mars di masa depan, bahkan mungkin berawak. Laporan ini juga mengklarifikasi pertanyaan praktis mengenai penanganan sampel: Pengukuran manakah yang harus dilakukan secepat mungkin? Bagaimanapun, beberapa sifat sampel dapat berubah setelah tabung sampel dibuka, misalnya karena pengaruh kelembapan dan oksigen. Dan pengukuran manakah yang dapat membuktikan apakah terdapat kehidupan di dalam sampel atau mengesampingkan kemungkinan bahaya biologis?
Sesampainya di Bumi, sampel Mars pertama-tama akan masuk ke Fasilitas Penerima Sampel. Sesuai rekomendasi para ahli, harus dilengkapi dengan 18 instrumen ilmiah, termasuk tomografi sinar-X, mikroskop elektron, dan berbagai spektrometer massa. Di Fasilitas Penerimaan Sampel, ilmuwan pertama-tama akan mendeskripsikan dan membuat katalog sampel untuk digunakan lebih lanjut dan menilai potensi bahaya biologis yang ditimbulkannya. Setelah itu, semua investigasi kritis dapat dilakukan. Temuan penting dari laporan ini adalah bahwa sebagian besar pengukuran yang diperlukan secara ilmiah harus dilakukan kemudian di luar Fasilitas Penerimaan Sampel di laboratorium khusus. Semacam proses aplikasi akan menentukan laboratorium mana di seluruh dunia yang akan menerima bagian dari bahan berharga tersebut. Prosedur ini memastikan bahwa sampel sampai ke tangan yang paling berpengalaman dan berkualifikasi. Para peneliti Göttingen berharap dapat menerima sampel batuan dan gas dari Perseverance.
Para peneliti yang dipimpin oleh Andreas Pack dari Pusat Geosains di Universitas Göttingen ingin menentukan proporsi isotop oksigen di atmosfer Mars yang dimasukkan ke dalam tabung sampel bersama dengan bebatuan. Isotop adalah varian dari unsur yang sama yang hanya berbeda pada jumlah neutron dalam intinya. Komposisi isotop oksigen di atmosfer Mars memungkinkan kesimpulan tentang pertukaran karbon dioksida antara permukaan dan atmosfer dan memberikan, misalnya, wawasan tentang perkembangan iklim di planet tetangga kita.
Di MPS, fokusnya adalah pada isotop logam dalam sampel batuan. Para peneliti dapat menggunakannya untuk memperoleh informasi tentang usia materi, dari mana asal usulnya di Tata Surya, dan bagaimana materi tersebut berevolusi. Peneliti MPS telah memeriksa sampel asteroid Ryugu dengan cara ini. Untuk melakukan hal ini, bahan tersebut pertama-tama dilarutkan dalam asam dan kemudian dianalisis dalam spektrometer massa yang sangat terspesialisasi. Karena metode analisis ini menghancurkan material sampel, maka sangat penting untuk memperoleh hasil yang dapat diandalkan bahkan dari material dalam jumlah terkecil sekalipun. “Di Göttingen, kami memiliki keahlian dan infrastruktur untuk menganalisis sampel Mars pada tingkat internasional tertinggi,” kata direktur MPS Profesor Thorsten Kleine. Para peneliti dapat melakukan penyelidikan lebih lanjut di fasilitas lain. Christian Schröder, misalnya, berfokus pada pengukuran menggunakan radiasi gamma berenergi tinggi yang dihasilkan oleh akselerator partikel. Hal ini memungkinkan untuk melacak interaksi mineral besi dalam sampel dengan bahan organik.
Apakah dan kapan sampel Mars dari Perseverance akan melakukan perjalanan ke Bumi sebagai bagian dari misi gabungan NASA dan ESA saat ini masih belum jelas. Jadwal aslinya ditargetkan pada awal tahun 2030-an, namun telah diubah beberapa kali. Namun, penelitian yang sekarang diterbitkan juga bermanfaat bagi proyek badan antariksa lainnya. Misalnya, badan antariksa Tiongkok saat ini sedang mempersiapkan misi pengembalian sampelnya sendiri ke Mars, yang diharapkan dapat membawa material yang didambakan itu kembali ke Bumi pada awal tahun 2030.
