What more you’re curious to know about Curiosity? - Part III

What more you’re curious to know about Curiosity? - Part III

First Three Bites Into Martian Ground

A Link to a Watery Past

Souce: JPL; Posted Friday, October 19, 2012

Sepanjang dua tahun “masa tugas”nya, para peneliti di Bumi akan menggunakan setidaknya 10 jenis instru- men analitikal dan kamera berresolusi tinggi di Curi- ousity untuk mencari bukti-bukti pendahuluan apakah kondisi lingkungan di permukaan planit Mars pernah (dan akan) dapat mendukung kehidupan mikrobial (microbial life), yang merupakan tahap awal dari “kehidupan” seperti yang ada dalam pemahaman kita atau  yang kita kenal di Bumi.

Selama bulan Oktober 2012 ini setidaknya sudah tiga kali dilakukan pengambilan sampel tanah dari Rock- nest (harafiah = sarang (batu) karang) di dasar kawah Gale, yang dengan penuh pertimbangan telah dipilih dan ditetapkan sebagai area penelitian bagi Curiosity. Foto ber-caption One Giant Scoop for Mankind) berikut memperlihatkan - dengan  ketajaman  dan  resolusi yang menakjubkan para penggemar fotografi - bekas sodokan sekop  di ujung lengan robotik Curiosity yang mengam- bil  sampel  tanah  untuk dianalisa dengan perangkat analitikal X-ray Diffraction CheMin (Chemistry and Mineralogy).

Mengutip John Grotzinger, ilmu- wan Caltech (California Insti- tute of Technology):“Identifikasi kandungan mineral yang terda- pat pada sampel tanah dengan X-ray  diffraction*)  ini  penting (dilakukan) karena mineral dapat “merekam” kondisi lingkungan dan reaksi kimiawi yang terjadi dan berkembang selama dan sepanjang proses pembentukannya”

One Giant Scoop for Mankind

This image shows a "bite mark" where NASA's Curiosity rover scooped up some Martian soil.

The first scoop was taken from the "Rocknest" patch of dust and sand on October  7,  2012, while a third scoop sample was collected on October  15, and was deposited into the Chemistry and Mineralogy (CheMin) instrument onboard Curiosity.

*)  X-ray diffraction: metoda baku yang dilakukan para  geolo- gists untuk “membaca” struktur internal mineral dengan merekam (dan menganalisa) bagaimana kandungan kristal mineral tersebut secara spesifik berinteraksi dengan sinar X.

Rilis NASA # 12-383 tgl. 26 Oktober 2012 untuk sementara menyimpulkan: “Mars rover Curiosity has completed initial experi- ments showing the mineralogy of Martian soil is similar to weath- ered basaltic soils of volcanic origin in Hawaii.”

"Much of Mars is covered with dust, and we had an incomplete understanding  of  its  mineralogy," kata  David  Bish,  CheMin  co- investigator dari Indiana University "So far, the materials Curiosity has analyzed are consistent with our initial ideas of the deposits in Gale Crater recording a transition through time from a wet to dry environment. The ancient rocks, ... suggest flowing water, while the minerals in the younger soil are consistent with limited interaction with water."

Potret diri (self portrait) bagian depan Curiosity yang dibuat dengan Mast Camera (MastCam) yang dilengkapi lensa 100 mm memperlihat- kan bekas–bekas sodokan sekop yang mengambil sampel tanah di dasar kawah Gale.

Credit: NASA/JPL-Caltech

Bongkahan karang (yang dinamai Link, menuruti nama sebuah danau di wilayah barat daya Kanada, yang dikelilingi formasi bukit-bukit karang) terlihat menonjol dengan latar belakang debu dan pasir ber- warna  merah  kecoklatan.  Para  peneliti  hampir  sependapat  bahwa rekahan, serakan dan butiran kerikil berbentuk nyaris bulat mengkilap dengan ukuran seperti yang terlihat pada bagian kiri foto hanya mung- kin terbentuk karena adanya aliran air (Water transport is the only proc- ess capable of producing the rounded shape of clasts of this size).

Foto close up Link dengan resolusi di orde sentimeter ini juga diambil dengan lensa 100-millimeter  kamera MastCam.

Credit: NASA/JPL-Caltech

Semula para ilmuwan NASA/JPL/Caltech tersebut sem- pat dibuat bingung dengan “temuan” beberapa butir (terlalu kecil untuk disebut sebagai potong) material berwarna cerah dalam sampel pertama yang diambil pada tgl. 7 Oktober — sampai-sampai mereka memu- tuskan untuk menghentikan aktifitas lengan robot Curi- osity selama 2 hari — sampai mereka bisa menginden- tifikasi dan memastikan bahwa butiran sepanjang seki- tar 0.5” (1.3 cm) seperti sobekan plastik pembungkus atau selongsong kabel tersebut hanyalah fragmen (serpihan kecil dari sesuatu = debris) yang berasal dari wahana (spacecraft) yang membawa Curiosity meng-”angkasa”, walaupun penelitian lanjutan tetap akan dilakukan untuk memastikan ada tidaknya pengaruh temuan serpihan “sesuatu” itu bagi operasi men- datang, seperti disebutkan Richard Cook, Project Ma- nager dari JPL :

"We plan to learn more both about the spacecraft mate- rial and about this smaller, bright particles. We will finish determining whether the spacecraft material warrants concern during future operations”

The Collection and Handling for In-Situ Martian Rock Analysis (CHIMRA) tool at the end of the robotic arm shook out remnants of the first scoopful and posed for camera inspection to verify it was emptied. The Mars Hand Lens Imager (MAHLI) moved close to some loose material on the ground to get a good look. Seeing more detail in the object will help engineers finish assessing whether this loose material from the spacecraft poses any concern for future operations.

BTW, dari tiga sekop sampel tersebut hanya sampel ke tiga (diambil 15 Oktober) yang benar-benar digunakan sebagai materi untuk dianalisis, sedang 2 sampel lain-nya dibuang sesudah dipakai untuk “membersih”kan (dengan menggetar-dan-mengguncangnya keras-keras seperti kita membersihkan bagian dalam sebuah botol dengan pasir atau kerikil) tabung reaksi dan preparat (berupa ayakan dan  pemecah batu) dari CheMin. Kegiatan   lain   Curiosity   selama   bulan   Oktober   ini adalah pengamatan dan pencatatan perubahan cuaca di  permukaan  Mars  dengan  REMS  (Rover  Environ- mental Monitoring Station), dan pengambilan foto-foto panoramic (dengan cakupan nyaris 3600) dengan ka- mera MAHLI (Mars Hand Lens Imager) ■

Ja ke M a ti j e vi c — sentuhan pertama lengan robot Curiosity

Sebelum mengambil ketiga sampel tanah seperti yang disebut di atas, pada hari-hari pertama mengawali manuver-nya Curiosity sempat mengaktipkan Alpha Particle X-Ray Spectrometer (APXS) di ujung lengan robotnya untuk menganalisis bongkahan karang seu- kuran  bola  football  yang  dinamai    "Jake  Matijevic.", yang kebetulan di”temu”kan di “lintasan” manuvernya. Rangkaian proses analisis diawali perangkat ChemCam (Chemistry Camera — yang terletak di puncak tiang/ mast Curiosity) yang menembakkan pulsa laser ke Jake Matijevic. “Reaksi” Jake direkam di ChemCam, dan datanya digabung dengan foto-foto close-up yang diam- bil  kamera MAHLI (The Mars Hand Lens Imager) yang berada di ujung lengan robot, untuk dianalisa lebih lanjut oleh  APXS .

Penggunaan secara bersamaan APXS dan ChemCam pada obyek penelitian yang sama memungkinkan para analist untuk melakukan pengkalibrasian silang (cross calibration) kedua perangkat tersebut.

Curiosity menyelesaikan proses analisis Jake Matijevic sesudah melakukan laser testing sekali lagi dengan ChemCam, untuk kemudian bergerak menjauh +/- 42 mtr untuk menyudahi ujicoba manuvernya hari itu.

The APXS (Alpha Particle X-Ray Spectrometer) on a turret at the end of the rover's 7-foot (2.1-meter) arm and the Mars Hand Lens Imager (MAHLI), also on the same turret, were used for close-up in- spection of this football size Jake Matijevic rock.

Catatan: Foto di atas adalah hasil “jepretan” MAHLI, yang mengcover area +/- 4x4 cm2  dari permukaan karang yang sebelumnya ditembak pulsa laser dari ChemCam. (lihat text)

DAN suggests Gale Crater is drier than expected.

Data-data awal yang diolah CMSL (Curiosity Mars Sci- ence Laboratory) mengindikasikan bahwa lokasi penda- ratan (dan penelitian) Curiosity di dasar  kawah Gale “patut diduga” LEBIH KERING dari yang semula dibayangkan.

Elemen kunci yang dicari Curiyosity adalah AIR, dan walaupun permukaan Mars selama ini menunjukkan tanda-tanda keberadaan air dalam jumlah besar (abundant) di masa lalu — dalam bentuk aliran sungai dan danau — keberadaan air yang bisa dijejaki sejauh ini adalah dalam bentuk beku di dalam tanah (frozen, embedded in the soil) dan lapisan es cukup luas (large ice caps) yang menutupi kedua kutubnya.

Instrumen Dynamic  Albedo  of  Neutrons  (DAN), salah satu dari belasan alat ukur dan analisis yang dibawa Curiosity dirancang untuk mendeteksi lokasi dan jum- lah partikel air (dalam bentuk apapun) menuruti reaksi hidrogin (komponen dasar air di samping oksigen) ter- hadap  dadahan  (eksposur)  neutron.  Kalau  neutron (yang di”tembak”-kan) mengenai atau bertemu partikel yang “berat” (heavy particles), neutron tersebut akan

Perangkat analisis DAN (The Dynamic Albedo of Neutrons) bekerja dengan menembakkan pulsa neutron ke permukaan tanah di bawah Curiosity. Kalau tembakan tersebut mengenai atom hidrogin (sebagai unsur utama pada air atau es) maka energi kinetic tembakan neutron itu akan sangat berkurang dibandingkan kalau mengenai atau menem- bak senyawa lain.                      

Credit: Russian Federal Space Agency

berbalik (memantul) dengan sedikit saja kehilangan energy kinetic-nya, tetapi kalau yang ditemui atau jadi sasaran tembak adalah atom hidrogin (yang jauh lebih ringan dan mempunyai massa kira-kira sama dengan neutron) maka neutron tersebut akan kehilangan separuh dari energi “tembakan”nya.

"Sejauh   ini   pengamatan   jarak   jauh   dari   wahana peneliti Odyssey (yang berada di orbit Mars) mem- perkirakan kandungan air di dasar kawah Gale bisa mencapai   sekitar 6%, tetapi hasil awal analisa yang dilakukan dengan instrument penelitian dan analisis yang dibawa Curiosity mengindikasikan hanya se- bagian kecil (a fraction) saja dari (angka) itu," kata Maxim Mokrousov, perancang utama (lead designer) DAN dari Russian Space Research Institute,

Dalam jangkauan wilayah yang sampai saat ini sempat di”jelajahi” Curiosity (yang sampai akhir Oktober 2012 tidak lebih luas dari 50 x 50 m2), DAN menemukan hasil perhitungan (the detector counting rates) yang cukup bervariasi,   yang mengindikasikan tingkat ke- beradaan hidrogin di dalam tanah yang berbeda-beda dari satu area (kecil) ke area lain, yang justru mungkin merupakan gambaran dari keadaan sebenarnya. Betapapun, kemampuan Curiosity untuk dengan teliti dan cukup presisi menganalisa kandungan air di suatu lokasi yang spesifik (ketimbang hasil rata-rata/average dari   area   yang   lebih   luas)   akan   memungkinkan diperolehnya pemahaman yang lebih presisi dan rinci tentang distribusi air (dalam bentuk apapun) di permu- kaan Mars.■