LITERACY DAY - PROSPEK KEHIDUPAN MARS

Berita Lainnya - 27 February 2025

PROSPEK KEHIDUPAN MARS

SAMUEL JOSEPH - XI 3

Apakah Manusia bisa Hidup di Mars?

Kondisi di permukaan Mars lebih mirip dengan kondisi di Bumi dalam hal suhu dan sinar matahari dibandingkan di planet atau bulan lain. Namun, permukaannya tidak ramah bagi manusia atau sebagian besar bentuk kehidupan yang diketahui karena radiasi, tekanan udara yang sangat rendah, dan atmosfer dengan hanya 0,16% oksigen. Manusia telah menjelajahi bagian-bagian Bumi yang sesuai dengan beberapa kondisi di Mars. Berdasarkan data penjelajah NASA, suhu di Mars (di lintang rendah) mirip dengan suhu di Antartika.
Tekanan atmosfer di ketinggian tertinggi yang dicapai oleh balon udara yang dipiloti (35 km pada tahun
1961, 38 km pada tahun 2012) mirip dengan tekanan di permukaan Mars.

Namun, pilot tidak terkena tekanan yang sangat rendah, karena dapat membunuh mereka, tetapi duduk di
dalam kapsul bertekanan.

Bagaimana Kehidupan dan Kelangsungan Manusia di Mars?

Kelangsungan hidup manusia di Mars akan membutuhkan kehidupan di habitat Mars buatan dengan sistem
pendukung kehidupan yang kompleks. Salah satu aspek kuncinya adalah sistem pengolahan air. Karena sebagian besar terdiri dari air, manusia akan mati dalam hitungan hari tanpa air. Bahkan penurunan 5–8% dalam total air dalam tubuh menyebabkan kelelahan dan pusing, dan dengan penurunan 10% akan terjadi gangguan fisik dan mental. Seseorang di Inggris menggunakan 70–140 liter air per hari rata-rata. Melalui pengalaman dan pelatihan, astronot di ISS telah menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menggunakan jauh lebih sedikit, dan bahwa sekitar 70% dari apa yang digunakan dapat didaur ulang menggunakan sistem pemulihan air ISS. (Misalnya, setengah dari semua air digunakan saat mandi.

Sistem serupa akan diperlukan di Mars tetapi harus jauh lebih efisien, karena pengiriman air robotik reguler ke Mars akan sangat mahal (ISS dipasok dengan air empat kali per tahun). Akses potensial ke air di lokasi (beku atau lainnya) melalui pengeboran telah diselidiki oleh NASA. 

Mars menghadirkan lingkungan yang tidak bersahabat bagi hunian manusia. Berbagai teknologi telah dikembangkan untuk membantu eksplorasi ruang angkasa jangka panjang dan dapat diadaptasi untuk hunian di Mars. Rekor yang ada untuk penerbangan ruang angkasa berkelanjutan terpanjang adalah 438 hari oleh kosmonot Valeri Polyakov, dan waktu terlama yang terkumpul di ruang angkasa adalah 1.111 hari oleh Oleg Kononenko. Waktu terlama yang dihabiskan di luar perlindungan sabuk radiasi Van Allen Bumi adalah sekitar 12 hari untuk pendaratan di Bulan Apollo 17. Ini kecil dibandingkan dengan perjalanan 1.100 hari ke Mars dan kembali yang dibayangkan oleh NASA untuk kemungkinan paling cepat tahun 2028. Para ilmuwan juga berhipotesis bahwa banyak fungsi biologis yang berbeda dapat terpengaruh secara negatif oleh lingkungan Mars. Karena tingkat radiasi yang lebih tinggi, ada banyak efek samping fisik yang harus dikurangi. Selain itu, tanah Mars mengandung racun tingkat tinggi yang berbahaya bagi kesehatan manusia.

Dampak Perbedaan Gravitasi terhadap Kesehatan Manusia dalam Eksplorasi Antariksa

Perbedaan gravitasi dapat berdampak negatif pada kesehatan manusia dengan melemahkan tulang dan otot. Ada juga risiko osteoporosis dan masalah kardiovaskular Rotasi saat ini di Stasiun Luar Angkasa Internasional menempatkan astronot dalam gravitasi nol selama enam bulan, jangka waktu yang sebanding dengan perjalanan satu arah ke Mars. Ini memberi peneliti kemampuan untuk lebih memahami keadaan fisik astronot yang akan tiba di Mars. Begitu sampai di Mars, gravitasi permukaan hanya 38% dari Bumi. Mikrogravitasi mempengaruhi sistem kardiovaskular, muskuloskeletal, dan neurovestibular (saraf pusat). Efek kardiovaskular itu kompleks. Di Bumi, darah di dalam tubuh tetap 70% di bawah jantung, tetapi dalam mikrogravitasi ini tidak terjadi karena tidak ada yang menarik darah ke bawah. Ini dapat memiliki beberapa efek negatif. Begitu memasuki mikrogravitasi, tekanan darah di tubuh bagian bawah dan kaki berkurang secara signifikan. Hal ini menyebabkan kaki menjadi lemah karena kehilangan massa otot dan tulang. Astronot menunjukkan tanda-tanda wajah bengkak dan sindrom kaki ayam. Setelah hari pertama masuk kembali ke bumi, sampel darah menunjukkan kehilangan plasma darah sebesar 17%, yang menyebabkan penurunan sekresi eritropoietin. Pada sistem rangka yang penting untuk menopang postur tubuh, penerbangan luar angkasa yang panjang dan paparan gravitasi mikro menyebabkan demineralisasi dan atrofi otot. Selama Aklimatisasi, para astronot diamati memiliki segudang gejala termasuk keringat dingin, mual, muntah, dan mabuk perjalanan. Para astronot yang kembali juga merasa bingung. Begitu berada di Mars dengan gravitasi permukaannya yang lebih rendah (38% persen dari Bumi), efek kesehatan ini akan menjadi perhatian serius. Setelah kembali ke Bumi, pemulihan dari pengeroposan tulang dan atrofi merupakan proses yang panjang dan efek gravitasi mikro mungkin tidak akan pernah sepenuhnya pulih.

Jumlah radiasi yang berbahaya mencapai permukaan Mars meskipun jaraknya jauh dari Matahari dibandingkan dengan Bumi. Mars telah kehilangan dinamo bagian dalamnya sehingga magnetosfer globalnya lebih lemah daripada Bumi. Dikombinasikan dengan atmosfer yang tipis, hal ini memungkinkan sejumlah besar radiasi pengion mencapai permukaan Mars. Ada dua jenis risiko radiasi utama untuk bepergian di luar perlindungan atmosfer dan magnetosfer Bumi: sinar kosmik galaksi (GCR) dan partikel energi matahari (SEP). Magnetosfer Bumi melindungi dari partikel bermuatan dari Matahari, dan atmosfer melindungi dari GCR yang tidak bermuatan dan sangat energik. Ada cara untuk mengurangi radiasi matahari, tetapi tanpa banyak atmosfer, satu-satunya solusi untuk fluks GCR adalah perisai berat yang jumlahnya sekitar 15 sentimeter baja, 1 meter batu, atau 3 meter air, yang membatasi petualang manusia untuk tinggal di bawah tanah sebagian besar waktu.

Wahana antariksa Mars Odyssey membawa instrumen, Mars Radiation Environment Experiment (MARIE), untuk mengukur radiasi. MARIE menemukan bahwa tingkat radiasi di orbit di atas Mars 2,5 kali lebih tinggi daripada di Stasiun Luar Angkasa Internasional, atau jauh lebih tinggi daripada gabungan dampak global dari ribuan pengujian senjata nuklir. Dosis harian rata-rata sekitar 220 μGy (22 mrad)—setara dengan 0,08 Gy per tahun. Paparan tiga tahun pada tingkat tersebut akan melampaui batas keamanan yang saat ini diadopsi oleh NASA, dan risiko terkena kanker karena paparan radiasi setelah misi Mars bisa dua kali lebih besar daripada yang diperkirakan para ilmuwan sebelumnya. Peristiwa proton surya (SPE) sesekali menghasilkan dosis yang jauh lebih tinggi, seperti yang diamati pada September 2017, ketika NASA melaporkan tingkat radiasi di permukaan Mars untuk sementara berlipat ganda, dan dikaitkan dengan aurora yang 25 kali lebih terang daripada yang diamati sebelumnya, karena badai matahari yang besar dan tak terduga. Membangun tempat tinggal di bawah tanah (mungkin dalam tabung lava Mars) akan secara signifikan menurunkan paparan radiasi terhadap para petualang.

Masih banyak yang harus dipelajari tentang radiasi luar angkasa. Pada tahun 2003, Pusat Luar Angkasa Lyndon B. Johnson milik NASA membuka sebuah fasilitas, Laboratorium Radiasi Luar Angkasa NASA, di Laboratorium Nasional Brookhaven, yang menggunakan akselerator partikel untuk mensimulasikan radiasi luar angkasa. Fasilitas tersebut mempelajari dampaknya terhadap organisme hidup, serta bereksperimen dengan teknik perisai. Awalnya, ada beberapa bukti bahwa radiasi tingkat rendah dan kronis semacam ini tidak seberbahaya yang diperkirakan sebelumnya; dan bahwa hormesis radiasi terjadi. Namun, hasil dari sebuah studi tahun 2006 menunjukkan bahwa proton dari radiasi kosmik dapat menyebabkan kerusakan DNA dua kali lebih serius daripada yang diperkirakan sebelumnya, sehingga membuat astronot berisiko lebih besar terkena kanker dan penyakit lainnya. Akibat tingginya radiasi di lingkungan Mars, laporan ringkasan dari Review of U.S. Human Spaceflight Plans Committee yang dirilis pada tahun 2009 melaporkan bahwa "Mars bukanlah tempat yang mudah untuk dikunjungi dengan teknologi yang ada dan tanpa investasi sumber daya yang substansial. NASA sedang menjajaki berbagai teknik dan teknologi alternatif seperti pelindung deflektor plasma untuk melindungi astronot dan pesawat ruang angkasa dari radiasi.

Karena adanya keterlambatan komunikasi, protokol baru perlu dikembangkan untuk menilai kesehatan psikologis anggota kru. Para peneliti telah mengembangkan simulasi Mars yang disebut HI-SEAS (Hawaii Space Exploration Analog and Simulation) yang menempatkan para ilmuwan di laboratorium simulasi Mars untuk mempelajari dampak psikologis dari isolasi, tugas-tugas yang berulang, dan tinggal berdekatan dengan ilmuwan lain hingga satu tahun. Program komputer sedang dikembangkan untuk membantu kru dengan masalah pribadi dan interpersonal tanpa adanya komunikasi langsung dengan para profesional di Bumi. 

Tantangan dan Peluang Terraforming Mars untuk Masa Depan Koloni Manusia

Terraforming Mars adalah serangkaian proyek rekayasa planet hipotetis yang akan memodifikasi Mars agar kehidupan di darat dapat bertahan hidup tanpa perlindungan atau mediasi. Usulan untuk terraforming Mars telah diajukan, tetapi ada perdebatan yang cukup besar tentang kelayakannya dan etika yang terkait dengan terraforming.
Tidak ada konsensus tentang ukuran minimum koloni yang diperlukan untuk memastikan perkawinan sedarah tidak terjadi. Melalui pemodelan matematika waktu yang dihabiskan orang untuk bekerja di koloni, Jean-Marc Salotti menyimpulkan bahwa jumlah minimum koloni di Mars adalah 110.
Ini mendekati penelitian lain tentang masalah genetik yang terlibat dalam perjalanan yang lebih panjang ke Proxima Centauri b (6.000+ tahun). Penelitian lain, yang difokuskan pada pemukiman antarbintang, telah menyimpulkan bahwa populasi minimum yang layak atau jumlah koloni yang diinginkan berkisar antara 198 hingga 10.000.
Agar dapat mandiri, sebuah koloni harus cukup besar untuk menyediakan semua layanan kehidupan yang diperlukan. Layanan ini meliputi:

Pengelolaan ekosistem: memproduksi gas yang sesuai, mengendalikan tekanan dan suhu komposisi udara, mengumpulkan dan memproduksi air, menanam makanan, dan memproses limbah organik.

- Produksi :energi termasuk mengekstraksi metana untuk kendaraan dan, jika sel fotovoltaik digunakan    untuk  menghasilkan energi, ini akan mencakup ekstraksi dan pemrosesan silikat, untuk menambah atau mengganti peralatan asli.

- Industri: mengekstraksi dan memproses bijih yang sesuai, membuat peralatan dan benda lain; memproduksi pakaian, obat-obatan, kaca, keramik, dan plastik.
- Bangunan: bahkan jika pangkalan dibangun sebelum kedatangan, pangkalan tersebut akan memerlukan adaptasi yang sering sesuai dengan evolusi permukiman serta penggantian yang tak terelakkan.
- Aktivitas sosial: termasuk membesarkan anak-anak dan mendidik mereka, perawatan kesehatan, menyiapkan makanan, membersihkan, mencuci, mengatur pekerjaan, dan membuat keputusan. Waktu untuk olahraga, budaya, dan hiburan dapat diminimalkan tetapi tidak dihilangkan.

REFERENSI:

• https://science.nasa.gov/mission/odyssey/science-instruments/. Diakses tanggal 27 Februari 2025. Pukul 08.00.
• https://ntrs.nasa.gov/citations/20030111588. Diakses tanggal 27 Februari 2025. Pukul 08.00.

Tags:

• ASB
• literacyday

Share:

Share

Tweet

whatsapp