Penjelajahan Mars

Planet Mars telah dieksplorasi dari jarak yang jauh oleh berbagai wahana antariksa. Probe yang dikirim dari Bumi, dimulai pada akhir abad ke-20, telah menghasilkan peningkatan besar dalam pengetahuan tentang sistem Mars, yang difokuskan terutama pada pemahaman geologi dan potensi kelayakhuniannya. Merekayasa perjalanan antarplanet adalah pekerjaan yang rumit dan penjelajahan Mars telah mengalami tingkat kegagalan yang tinggi, terutama pada upaya-upaya awal. Sekitar enam puluh persen dari semua wahana antariksa yang ditujukan ke Mars gagal sebelum menyelesaikan misinya dan beberapa gagal sebelum pengamatan mereka dapat dimulai. Sementara itu, beberapa misi mengalami kesuksesan yang tidak terduga, seperti Mars Exploration Rovers, yang beroperasi selama bertahun-tahun melebihi spesifikasi awalnya.

Status terkini 
Pada 10 Juni 2018, penjelajah Opportunity terdiam, meninggalkan Curiosity dari misi Mars Science Laboratory dengan enam pengorbit yang mensurvei planet ini: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, dan Trace Gas Orbiter, yang memiliki menyumbang banyak informasi tentang Mars. Pendarat yang diam InSight sedang menyelidiki bagian dalam Mars. Tidak ada misi pengembalian sampel yang telah dilakukan untuk Mars dan misi pengembalian yang dilakukan untuk satelit Mars, Fobos, (Fobos-Grunt) gagal pada saat diluncurkan pada tahun 2011.

Misi berikutnya yang diharapkan tiba di Mars adalah:

 Program bersama ExoMars dari Roscosmos dan ESA, peluncuran platform pendaratan Kazachok telah ditunda hingga 2022, yang akan membawa rover Rosalind Franklin.
 Mars Orbiter Mission 2 oleh India, direncanakan diluncurkan pada tahun 2024

Sistem Mars 
Mars telah lama menjadi subjek minat manusia. Pengamatan teleskopik awal mengungkapkan perubahan warna pada permukaan yang dikaitkan dengan vegetasi musiman dan fitur linear yang jelas dianggap berasal dari desain cerdas. Pengamatan teleskopik lebih lanjut menemukan dua bulan, Fobos dan Deimos, lapisan es kutub dan fitur yang sekarang dikenal sebagai Olympus Mons, gunung tertinggi kedua Tata Surya. Penemuan ini menarik minat lebih lanjut dalam studi dan penjelajahan planet merah. Mars adalah planet berbatu, seperti Bumi, yang terbentuk sekitar waktu yang sama, namun dengan hanya setengah diameter Bumi, dan atmosfer yang jauh lebih tipis dan memiliki permukaan yang dingin dan seperti gurun. Salah satu cara pengategorian permukaan Mars adalah dengan tiga puluh "segi empat", dengan masing-masing segi empat diberi nama untuk fitur fisiografi yang menonjol dalam segi empat itu.

Jendela peluncuran 
Jendela peluncuran energi minimum untuk ekspedisi Mars terjadi pada interval sekitar dua tahun dan dua bulan (khususnya 780 hari, periode sinodik planet sehubungan dengan Bumi). Selain itu, energi transfer terendah yang tersedia bervariasi pada siklus sekitar 16 tahun. Misalnya, minimum terjadi pada jendela peluncuran 1969 dan 1971, naik ke puncaknya pada akhir 1970-an, dan mencapai titik terendah lainnya pada 1986 dan 1988.

Misi masa lalu dan kini 
Sejak tahun 1960, Soviet meluncurkan serangkaian penyelidikan ke Mars, termasuk dalam program tersebut ialah terbang lintas yang diinginkan dan pendaratan keras (tumbukan) pertama kali dalam sejarah (Mars 1962B). Terbang lintas Mars pertama yang berhasil adalah pada 14-15 Juli 1965, oleh Mariner 4 milik NASA. Pada 14 November 1971, Mariner 9 menjadi wahana antariksa pertama yang mengorbit planet lain ketika memasuki orbit di sekitar Mars. Jumlah data yang dikembalikan oleh probe meningkat secara dramatis ketika teknologi meningkat.

Wahana yang pertama kali mendarat di permukaan Mars adalah dua probe Soviet: pendarat Mars 2 pada 27 November dan pendarat Mars 3 pada 2 Desember 1971  Mars 2 gagal saat turun dan Mars 3 sekitar dua puluh detik setelah pendaratan lunak Mars pertama. Mars 6 gagal saat turun tetapi sempat mengirimkan beberapa data atmosfer yang telah rusak pada tahun 1974. Peluncuran program Viking tahun 1975 terdiri dari dua orbital, masing-masing dengan pendarat yang berhasil mendarat secara lunak pada tahun 1976. Viking 1 tetap beroperasi selama enam tahun, Viking 2 selama tiga tahun. Pendarat Viking menyampaikan panorama berwarna pertama Mars.

Probe Soviet, Phobos 1 dan 2 dikirim ke Mars pada tahun 1988 untuk mempelajari Mars dan dua bulannya, dengan fokus pada Fobos. Phobos 1 kehilangan kontak dalam perjalanan ke Mars. Phobos 2, ketika berhasil memotret Mars dan Fobos, gagal sebelum diatur untuk melepaskan dua pendarat ke permukaan Fobos.

Mars memiliki reputasi sebagai target penjelajahan ruang angkasa yang sulit, hanya 25 dari 55 misi hingga 2019, atau 45,5%, telah sepenuhnya berhasil, dengan tiga misi lain berhasil sebagian dan gagal sebagian. Namun, dari enam belas misi sejak 2001, dua belas di antaranya telah berhasil dan delapan di antaranya masih beroperasi.

Misi yang berakhir sebelum waktunya setelah Phobos 1 dan 2 (1988) termasuk:

 Mars Observer (diluncurkan pada 1992)
 Mars 96 (1996)
 Mars Climate Orbiter (1999)
 Mars Polar Lander dengan Deep Space 2 (1999)
 Nozomi (2003)
 Beagle 2 (2003)
 Fobos-Grunt with Yinghuo-1 (2011)
 Schiaparelli lander (2016)

Setelah kegagalan pengorbit Mars Observer pada 1993, Global Mars Surveyor NASA mencapai orbit Mars pada 1997. Misi ini sukses total, setelah menyelesaikan misi pemetaan utamanya pada awal tahun 2001. Kontak terputus dengan penyelidikan pada November 2006 selama masa perpanjangan program ketiga, menghabiskan tepat 10 tahun operasional di luar angkasa. NASA Mars Pathfinder, yang membawa kendaraan penjelajahan robot Sojourner, mendarat di Ares Vallis di Mars pada musim panas 1997, mengirimkan banyak gambar.

Phoenix mendarat di wilayah kutub utara Mars pada 25 Mei 2008. Lengan robotiknya menggali tanah Mars dan keberadaan es air dikonfirmasi pada 20 Juni 2008. Misi berakhir pada 10 November 2008 setelah kontak terputus. Pada 2008, harga pengangkutan material dari permukaan Bumi ke permukaan Mars sekitar US $309.000 per kilogram.

Rosetta berada dalam jarak 250 km dari Mars selama perjalanannya tahun 2007. Dawn terbang melintasi Mars pada Februari 2009 untuk mendapatkan bantuan gravitasi dalam perjalanannya menyelidiki Vesta dan Ceres.

Misi terkini 

Pengorbit Mars Odyssey milik NASA memasuki orbit Mars pada tahun 2001.Gamma Ray Spectrometer pada Odyssey terdeteksi jumlah yang signifikan dari hidrogen dalam meter atas atau lebih dari regolith di Mars. Hidrogen ini diduga terkandung dalam deposit besar air es.

Misi Mars Express dari European Space Agency (ESA) mencapai Mars pada tahun 2003. Pesawat itu membawa pendarat Beagle 2, yang tidak terdengar setelah dilepaskan dan dinyatakan hilang pada Februari 2004. Beagle 2 ditemukan pada Januari 2015 oleh kamera HiRise di Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) NASA setelah mendarat dengan selamat tetapi gagal memasang panel surya dan antena sepenuhnya. Pada awal tahun 2004, tim Mars Express Planetary Fourier Spectrometer mengumumkan bahwa pengorbit telah mendeteksi metana di atmosfer Mars, sebuah tanda tanda biologis potensial. ESA mengumumkan pada bulan Juni 2006 penemuan aurora di Mars oleh Mars Express.

Pada Januari 2004, penjelajah kembar NASA Mars Exploration Rovers bernama Spirit (MER-A) dan Opportunity (MER-B) mendarat di permukaan Mars. Keduanya telah memenuhi dan melampaui semua tujuan sains mereka. Di antara hasil ilmiah yang paling signifikan adalah bukti konklusif bahwa air cair pernah ada di masa lalu di kedua lokasi pendaratan. Puting beliung di Mars dan badai angin kadang-kadang justru membersihkan panel surya kedua penjelajah, dan dengan demikian meningkatkan umur mereka. Spirit rover (MER-A) aktif hingga tahun 2010, ketika berhenti mengirim data karena terjebak di gundukan pasir dan tidak dapat mengubah orientasi untuk mengisi ulang baterainya.

Pada 10 Maret 2006, wahana Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) NASA tiba di orbit Mars untuk melakukan survei sains selama dua tahun. Pengorbit mulai memetakan medan dan cuaca Mars untuk menemukan lokasi pendaratan yang cocok untuk misi pendarat yang akan datang. MRO menangkap gambar pertama dari serangkaian longsoran aktif di dekat kutub utara planet pada tahun 2008.

Misi Mars Science Laboratory diluncurkan pada 26 November 2011 dan mengirimkan penjelajah Curiosity di permukaan Mars pada 6 Agustus 2012 UTC. Penjelajah ini lebih besar dan lebih maju daripada Mars Exploration Rovers, dengan kecepatan hingga 90 meter per jam (295 kaki per jam). Eksperimen termasuk sampler kimia laser yang dapat menyimpulkan komposisi batuan pada jarak 7 meter.

Pengorbit MAVEN diluncurkan pada 18 November 2013, dan pada 22 September 2014, ia diinjeksikan ke orbit elips areosentris 6.200 km (3.900 mi) x 150 km (93 mi) di atas permukaan planet untuk mempelajari atmosfernya. Tujuan misi ini termasuk menentukan bagaimana atmosfer dan air planet, yang dianggap pernah substansial, hilang seiring waktu.

Organisasi Penelitian Luar Angkasa India (ISRO) meluncurkan Mars Orbiter Mission (MOM) pada 5 November 2013 dan dimasukkan ke orbit Mars pada 24 September 2014. ISRO India adalah badan antariksa keempat yang mencapai Mars, setelah program luar angkasa Soviet, NASA, dan ESA. India berhasil menempatkan wahana antariksa ke orbit Mars dalam upaya perdananya.

ExoMars Trace Gas Orbiter tiba di Mars pada tahun 2016 dan menggunakan pendarat Schiaparelli EDM, pendarat uji. Schiaparelli jatuh di permukaan, tetapi mengirimkan data kunci selama penurunan parasutnya, sehingga pengujian dinyatakan berhasil sebagian.

Usulan misi manusia 

Penjelajahan manusia ke Mars telah menjadi aspirasi sejak masa awal peroketan modern. Robert H. Goddard memuji gagasan mencapai Mars sebagai inspirasinya sendiri untuk mempelajari fisika dan teknik penerbangan luar angkasa. Usulan untuk penjelajahan manusia ke Mars telah dibuat sepanjang sejarah penjelajahan antariksa. Saat ini ada beberapa rencana dan program aktif untuk menempatkan manusia di Mars dalam sepuluh hingga tiga puluh tahun ke depan, baik pemerintah maupun swasta, beberapa di antaranya tercantum di bawah ini.

NASA 
Penjelajahan manusia oleh Amerika Serikat diidentifikasi sebagai tujuan jangka panjang dalam Vision for Space Exploration yang diumumkan pada tahun 2004 oleh Presiden AS George W. Bush. Pesawat ruang angkasa Orion yang direncanakan akan digunakan untuk mengirim ekspedisi manusia ke bulan Bumi pada tahun 2020 sebagai batu loncatan untuk ekspedisi Mars. Pada 28 September 2007, administrator NASA Michael D. Griffin menyatakan bahwa NASA bertujuan untuk menempatkan seseorang di Mars pada tahun 2037.

Pada tanggal 2 Desember 2014, Advanced Human Exploration Systems and Operations Mission Director NASA Jason Crusan dan Deputy Associate Administrator for Programs James Reuthner mengumumkan dukungan tentatif untuk Boeing "Affordable Mars Mission Design" termasuk pelindung radiasi, gravitasi buatan sentrifugal, pasokan bahan habis pakai dalam transit, dan pendarat yang bisa kembali. Reuthner menyarankan bahwa jika dana yang memadai akan datang, misi yang diusulkan akan diharapkan pada awal 2030-an.

Pada 8 Oktober 2015, NASA menerbitkan rencana resminya untuk penjelajahan dan kolonisasi manusia di Mars. Mereka menyebutnya "Perjalanan ke Mars". Rencana tersebut beroperasi melalui tiga fase berbeda yang mengarah ke kolonisasi berkelanjutan sepenuhnya.

 Tahap pertama, sudah berlangsung, adalah fase "Earth Reliant". Fase ini terus memanfaatkan Stasiun Luar Angkasa Internasional hingga 2024; memvalidasi teknologi luar angkasa dan mempelajari efek misi ruang angkasa berdurasi panjang pada tubuh manusia.
 Tahap kedua, "Proving Ground", menjauh dari ketergantungan Bumi dan menjelajah ke ruang cislunar untuk sebagian besar tugasnya. Ini adalah saat NASA berencana untuk menangkap asteroid (direncanakan untuk tahun 2020), menguji fasilitas tempat tinggal luar angkasa, dan memvalidasi kemampuan yang diperlukan untuk penjelajahan manusia di Mars. Terakhir, fase ketiga adalah transisi menuju kemerdekaan dari sumber daya Bumi.
 Tahap terakhir, fase "Earth Independent", mencakup misi jangka panjang di permukaan bulan yang memanfaatkan habitat permukaan yang hanya memerlukan pemeliharaan rutin, dan pemanenan sumber daya Mars untuk bahan bakar, air, dan bahan bangunan. NASA masih menargetkan misi manusia ke Mars pada tahun 2030-an, meskipun kemerdekaan Bumi bisa memakan waktu puluhan tahun lebih lama.
Pada 28 Agustus 2015, NASA mendanai simulasi selama setahun untuk mempelajari efek misi Mars selama setahun pada enam ilmuwan. Para ilmuwan tinggal di bio dome di gunung Mauna Loa di Hawaii dengan koneksi terbatas ke dunia luar dan hanya diizinkan keluar jika mereka mengenakan pakaian antariksa.

Rencana penjelajahan Mars NASA telah berkembang melalui Mars Design Reference Mission NASA, serangkaian studi desain untuk penjelajahan manusia di Mars.

Pada 2017, fokus NASA bergeser ke kembali ke Bulan pada tahun 2024 dengan program Artemis, tetapi sebuah penerbangan ke Mars dapat dilakukan setelah proyek ini.

SpaceX 
Tujuan jangka panjang perusahaan swasta SpaceX adalah pembentukan penerbangan rutin ke Mars untuk memungkinkan kolonisasi. Untuk mencapai tujuan ini, perusahaan ini sedang mengembangkan Starship, wahana antariksa yang mampu mengangkut awak ke Mars dan benda langit lainnya, bersama dengan pendorong Super Heavy. Pada 2017, SpaceX mengumumkan rencana untuk mengirim dua Starship nirawak ke Mars pada tahun 2022, diikuti oleh dua penerbangan nirawak dan dua penerbangan berawak pada tahun 2024. Starship direncanakan memiliki muatan minimal 100 ton. Starship dirancang untuk menggunakan kombinasi aerobraking dan pendorong pendaratan, memanfaatkan bahan bakar yang dihasilkan dari fasilitas Mars (pemanfaatan sumber daya in situ). Pada pertengahan September 2019, program pengembangan Starship telah berhasil menguji test bed (Starhopper), dengan prototipe orbital (Starship Mk3) sedang dibangun di Boca Chica, Texas, per Desember 2019. Launch Complex 39A di Kennedy Space Center akan memiliki landasan peluncuran khusus, pengisian bahan bakar, dan fasilitas pendukung yang ditambahkan untuk misi Starship.

Zubrin 
Mars Direct, misi manusia berbiaya murah yang diusulkan oleh Robert Zubrin, pendiri Mars Society, akan menggunakan roket kelas berat Saturn V, seperti Ares V, untuk melewati konstruksi orbital, pertemuan di LEO, dan depot bahan bakar di Bulan. Sebuah proposal yang dimodifikasi, yang disebut "Mars to Stay", tidak akan segera mengembalikan penjelajah imigran pertama ke Bumi, jika memang ada rencana demikian (lihat Kolonisasi Mars).

Lihat pula 

 Kolonisasi Mars
 Misi manusia ke Mars
 Kehidupan di Mars
 Daftar objek buatan di Mars
 Daftar misi ke Mars
 Pendaratan Mars
 Perlombaan Mars
 Mars rover
 Mars Scout Program
 Perkumpulan Mars

Referensi 

 
Mars

de:Mars (Planet)#Erforschung