Jepang Luncurkan MMX Menuju Phobos, Bulan Mars, dengan Target Membawa Sampel Pulang pada 2031

Perjalanan lima tahun untuk membawa pulang setidaknya 10 gram

Jepang meluncurkan wahana antariksa Martian Moons eXploration (MMX) dari Pusat Antariksa Tanegashima di Prefektur Kagoshima pada 20 Oktober 2026. Misi ini akan mengumpulkan material dari Phobos dan membawanya kembali ke Bumi pada 2031. Targetnya adalah membawa pulang setidaknya 10 gram batuan dan tanah yang dapat membantu menjelaskan bagaimana bulan-bulan Mars terbentuk.

Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang (JAXA) mengatakan roket H3 penerbangan ke-10 lepas landas pada pukul 04.41.03 waktu setempat. Wahana antariksa itu dipastikan terpisah dari roket 71 menit 13 detik kemudian, lalu melaju menuju Mars tanpa awak. Laporan peluncuran juga menyebut pukul 04.31; waktu yang dikutip dari JAXA adalah pukul 04.41.

MMX diperkirakan mencapai sistem Mars pada Agustus 2027. Wahana ini akan mempelajari Phobos, bulan yang lebih besar dan lebih dekat dengan planet tersebut, mengamati Deimos yang lebih kecil, serta menurunkan rover bernama Idefix sebelum mencoba mendarat dan mengumpulkan sampel sendiri.

Jika berhasil, MMX akan menjadi misi pertama yang membawa pulang sampel dari bulan Mars sekaligus wahana antariksa pertama yang menyelesaikan perjalanan pergi-pulang ke sistem Mars dengan membawa material yang dikumpulkan. Kapsul yang membawa sampel rencananya mendarat di Woomera, Australia.

Jepang menerapkan pengalaman dari dua misi pengambilan sampel asteroid yang berhasil ke tujuan berbeda. Phobos memiliki gravitasi yang sangat lemah, permukaan tidak beraturan, dan berada dekat dengan planet besar yang sangat memengaruhi pergerakan wahana. Mencapainya hanyalah langkah awal: MMX harus memeriksa medan, mendarat dengan aman, mengumpulkan material, lepas landas kembali, lalu membawa sampelnya pulang.

Mengapa Phobos menjadi target utama

Phobos berdiameter sekitar 20 hingga 22 kilometer dan bentuknya lebih menyerupai kentang bergelombang daripada bola. Bulan itu mengorbit sekitar 6.000 kilometer di atas permukaan Mars dan menyelesaikan satu putaran dalam kira-kira tujuh jam 39 menit, mengitari planet tersebut sekitar tiga kali sehari.

Gravitasi permukaan Phobos kurang dari seperseribu gravitasi permukaan Bumi. Benda yang diam kokoh di tanah di Bumi akan berperilaku sangat berbeda di sana: dorongan kecil dapat mengangkatnya dari permukaan, dan peralatan pendaratan harus mengendalikan sentuhan agar wahana tidak terpental.

Mars juga sangat memengaruhi pergerakan wahana antariksa. MMX akan melakukan pengamatan terperinci dari orbit kuasi-satelit, yaitu lintasan mengelilingi Mars yang membuat wahana tetap dekat dengan Phobos. Dengan susunan ini, wahana dapat berulang kali memeriksa bulan tersebut tanpa mengandalkan gravitasinya yang lemah untuk mempertahankan orbit dekat konvensional.

Deimos menjadi objek pembanding kedua. MMX akan mengamati bulan itu dari jarak jauh, sehingga para ilmuwan dapat membandingkan tampilan dan komposisi kedua satelit sambil memusatkan operasi di permukaan Phobos.

Rover akan memeriksa permukaan terlebih dahulu

Idefix, yang dikembangkan bersama oleh badan antariksa Prancis CNES dan Pusat Dirgantara Jerman (DLR), akan menyelidiki permukaan sebelum wahana utama mendarat. Namanya diambil dari anjing dalam komik Asterix.

Rover ini memiliki empat roda dan kira-kira sebesar oven microwave. Rencana misi menyebut rover akan dilepas dari ketinggian sekitar 40 meter di atas Phobos, lalu menjelajahi permukaan selama sekitar 100 hari. Rover diperkirakan bergerak dengan kecepatan sekitar satu milimeter per detik, laju yang sengaja dibuat lambat untuk menghadapi lokasi dengan daya cengkeram dan kestabilan yang sulit dipastikan.

Idefix akan memeriksa medan dan tanah untuk membantu menentukan lokasi pendaratan MMX. Gambar dari atas dapat menunjukkan lereng dan batu-batu besar; pengukuran di permukaan dapat memberi informasi tambahan tentang perilaku tanah saat kendaraan menyentuh dan melintasinya.

Rover dan wahana utama memiliki tugas berbeda. Idefix akan menghabiskan waktu berbulan-bulan untuk menyelidiki permukaan, sedangkan kunjungan MMX untuk mengambil sampel diperkirakan berlangsung sekitar dua jam. Temuan rover akan membantu tim misi mempersiapkan periode singkat saat wahana bersentuhan langsung dengan permukaan.

Rencana MMX mengumpulkan sampel

Target minimum yang ditetapkan JAXA adalah setidaknya 10 gram material. Uraian yang lebih terperinci menjelaskan dua upaya pengambilan sampel dan target yang lebih ambisius, sekitar 20 gram, dengan sekitar 10 gram dikumpulkan dalam setiap upaya.

Metode pengambilan sampel ini memadukan akses ke material di bawah permukaan dengan pengumpulan material lepas di atasnya. Sebuah lengan robot akan membantu mengambil material beberapa sentimeter di bawah tanah, sementara sistem yang menggunakan gas bertekanan akan menghamburkan partikel permukaan dan mengarahkannya ke wadah.

Mengumpulkan sampel dari kedalaman dan lokasi berbeda akan memberi peneliti bahan yang lebih beragam dibandingkan satu kali pengambilan. Butiran di permukaan telah terpapar lingkungan antariksa, sementara material di bawahnya mungkin mengalami kondisi berbeda. Para ilmuwan dapat membandingkan sampel dengan pengamatan geologi yang dilakukan sebelum pendaratan.

MMX memiliki modul propulsi, eksplorasi, dan pengembalian yang terpisah. Modul eksplorasi mencakup empat kaki pendaratan, dan misi ini membawa instrumen untuk menyelidiki permukaan serta komposisinya. NASA menyediakan MEGANE, instrumen yang dirancang untuk mengidentifikasi unsur-unsur di Phobos, sehingga pengukuran di dekat bulan itu dapat dikaitkan dengan penelitian laboratorium setelah sampel tiba.

Jadwal dari kedatangan di Mars hingga kembali ke Bumi

Jadwal umum MMX menyediakan sekitar satu tahun untuk perjalanan menuju Mars, kira-kira tiga tahun untuk eksplorasi di sistem Mars, dan sekitar satu tahun untuk perjalanan pulang. Operasi lokal selama tiga tahun itu merupakan bagian dari misi yang lebih panjang dan akan berakhir pada 2031.

Uraian terperinci memberikan tanggal yang berbeda untuk pelepasan rover dan pengambilan sampel. Salah satu jadwal menempatkan pelepasan Idefix pada awal 2029 dan pengambilan sampel di dua lokasi pada 2030; jadwal lain menetapkan target pengambilan sampel sebelum Desember 2028. Belum ada penjelasan pasti yang menyelaraskan perbedaan tanggal tersebut.

• 20 Oktober 2026: Roket H3 penerbangan ke-10 meluncurkan MMX dari Tanegashima; pemisahan wahana dipastikan sekitar 71 menit kemudian.
• Agustus 2027: Rencana kedatangan di sistem Mars.
• September 2027: Pengamatan terperinci Phobos dijadwalkan dimulai, mencakup permukaan, struktur internal, gravitasi, dan komposisi mineralnya.
• Selama eksplorasi: Idefix diperkirakan menyelidiki permukaan selama sekitar 100 hari sebelum MMX melakukan operasi pengambilan sampel.
• November 2030: Jadwal misi terperinci menempatkan keberangkatan menuju Bumi pada bulan ini.
• 2031: Kapsul sampel direncanakan kembali ke Woomera, Australia; jadwal terperinci menargetkan akhir tahun.

Setiap tahap mendukung tahap berikutnya. Pengamatan membantu mengidentifikasi medan yang sesuai, rover menambahkan informasi dari permukaan, dan proses pengambilan sampel harus memastikan wahana siap memulai perjalanan pulang.

Dua penjelasan yang bersaing tentang asal-usul bulan-bulan Mars

Para ilmuwan berharap sampel ini dapat membantu menjawab pertanyaan mendasar: apakah Phobos dan Deimos dahulu merupakan benda-benda yang berdiri sendiri lalu ditangkap Mars, atau terbentuk dari puing-puing setelah tabrakan besar?

Menurut teori penangkapan, asteroid yang melintasi Tata Surya terperangkap oleh gravitasi Mars. Menurut teori tumbukan, sebuah benda besar menabrak Mars dan melontarkan material ke angkasa, lalu sebagian material itu berkumpul membentuk bulan.

Pengukuran di laboratorium dapat mengkaji mineral dan susunan kimia masing-masing butiran dengan jauh lebih terperinci daripada yang dapat dilakukan hanya melalui gambar. Peneliti akan mencari kemiripan dengan material asteroid dan material yang berkaitan dengan Mars, lalu menggabungkan temuan tersebut dengan pengamatan struktur dan permukaan kedua bulan.

Perbandingan Phobos dan Deimos oleh MMX menjadi bagian lain dari penyelidikan ini. Kemiripan atau perbedaan di antara keduanya dapat membantu peneliti menilai apakah kedua bulan memiliki sejarah pembentukan yang sama. Karena itu, misi ini memadukan pengukuran terhadap keseluruhan bulan dengan pemeriksaan saksama terhadap material dalam jumlah sangat kecil.

Phobos mungkin juga menyimpan pecahan Mars

Tumbukan di Mars dapat melontarkan pecahan planet itu ke angkasa. Dalam rentang waktu yang panjang, beberapa pecahan mungkin mencapai Phobos di dekatnya dan bercampur dengan permukaannya. Karena itu, MMX mungkin dapat mengumpulkan material dari Mars saat mendarat di bulannya.

Para peneliti berharap pecahan tersebut dapat memberikan informasi tentang kondisi Mars pada masa lampau. Menemukan dan mengidentifikasinya akan memerlukan penelitian laboratorium yang cermat setelah kapsul kembali, bersamaan dengan analisis material asli Phobos.

Program sains yang lebih luas juga mengkaji pergerakan air dan material organik di Tata Surya awal. Senyawa organik adalah bahan kimia berbasis karbon. Mempelajari komposisi dan sejarahnya dapat membantu para ilmuwan menyelidiki bagaimana unsur-unsur yang berkaitan dengan lingkungan layak huni mencapai planet berbatu.

Laboratorium di Bumi dapat menggunakan berbagai instrumen untuk memeriksa butiran yang sama dan menyimpan sebagian sampel untuk penelitian mendatang. Inilah salah satu alasan utama material dibawa pulang, alih-alih semua pengukuran dilakukan dengan peralatan yang dibawa wahana antariksa.

Jepang mengembangkan pengalaman dari Hayabusa

Misi Hayabusa Jepang membawa pulang kurang dari satu gram material dari asteroid Itokawa pada 2010. Hayabusa2 membawa pulang 5,4 gram dari Ryugu pada 2020. MMX melanjutkan rangkaian misi itu dari asteroid ke sebuah bulan yang mengorbit planet lain.

Target minimum MMX, 10 gram, sekitar 1,9 kali lipat dari 5,4 gram yang dibawa pulang dari Ryugu. Jika berhasil mengumpulkan 20 gram, jumlahnya sekitar 3,7 kali lipat. Sampel kecil dapat mendukung penelitian ekstensif karena ilmuwan memeriksa partikel satu per satu dan membagi material untuk berbagai pengujian khusus.

Phobos terbukti sulit dicapai. Tiga misi Soviet dan Rusia sebelumnya mencoba melakukan eksplorasi yang mencakup rencana operasi di permukaan, tetapi tidak ada yang berhasil mendarat. Phobos 2 mendekati bulan tersebut dan mengirimkan gambar pada 1989.

MMX memadukan kepemimpinan Jepang dengan kontribusi dari NASA, Badan Antariksa Eropa, CNES, dan DLR, serta berbagai universitas dan perusahaan teknologi. Prancis dan Jerman menyediakan rover, sementara MEGANE milik NASA membantu mengukur unsur-unsur di permukaan. Kemitraan ini menghubungkan rekayasa untuk perjalanan dan pendaratan dengan pekerjaan ilmiah yang diperlukan untuk menafsirkan sampel nantinya.

H3 berhasil mengantarkan wahana, tetapi operasi tersulit masih menanti

JAXA dan Mitsubishi Heavy Industries mulai mengembangkan H3 pada 2014. Roket itu gagal pada penerbangan pertamanya pada 2023, kemudian berhasil diluncurkan lima kali berturut-turut sebelum kembali mengalami kegagalan pada Desember 2025. Penerbangan yang sukses kembali dilanjutkan pada Juni 2026.

Peluncuran MMX membuat tingkat keberhasilan kumulatif H3 yang dilaporkan mencapai 80%, dari sekitar 78%. Untuk misi ini, hasil langsungnya adalah keberhasilan pemisahan wahana antariksa dan keberangkatannya menuju Mars, sehingga tonggak operasional besar pertama berhasil dilalui.

Penyelidikan MMX juga memiliki tujuan praktis jangka panjang. JAXA berencana meneliti apakah Phobos dapat menjadi lokasi transit alami untuk perjalanan ke Mars di masa mendatang. Pengukuran medan, gravitasi, dan material permukaan akan memberikan informasi konkret untuk menilai kemungkinan tersebut.

Tujuan besar berikutnya adalah sistem Mars pada Agustus 2027. Keberhasilan ilmiah misi ini pada akhirnya bergantung pada operasi setelahnya: memetakan Phobos, melepas Idefix, memilih lokasi pendaratan, mengumpulkan material, dan mengantarkan sampel tersegel ke Australia pada 2031.

Poin-poin utama

• Jepang meluncurkan MMX dengan roket H3 penerbangan ke-10 dari Tanegashima pada 20 Oktober 2026.
• JAXA menyebut waktu lepas landas pukul 04.41.03 dan memastikan pemisahan wahana 71 menit 13 detik kemudian.
• MMX menargetkan kedatangan di sistem Mars pada Agustus 2027 dan membawa pulang sampel pada 2031.
• Target minimum pengumpulan sampel dari Phobos adalah 10 gram, sementara rencana terperinci menyebut target ambisius sebesar 20 gram.
• Rover Idefix buatan Prancis dan Jerman akan menyelidiki permukaan serta membantu memilih lokasi pendaratan.
• Para ilmuwan akan meneliti bagaimana bulan-bulan Mars terbentuk dan mencari material yang terlontar dari Mars di dalam sampel.
• Kapsul yang membawa sampel direncanakan mendarat di Woomera, Australia.