Bulan lalu, China memacu pemain lain untuk aktif menjelajahi bulan dengan misinya mengirimkan sampel batuan bulan. Setidaknya delapan pesawat ruang angkasa dari negara-negara seperti Rusia, India, Cina, Jepang, dan Amerika Serikat harus mendarat di permukaan bulan dalam tiga tahun ke depan.
Untuk pertama kalinya, menjelajahi Bulan akan menjelajahi beberapa wilayah yang paling menarik secara ilmiah, tetapi juga sensitif - yaitu di kutub. Ilmuwan tertarik pada air yang membeku di kawah yang teduh. Tetapi mereka juga khawatir bahwa peningkatan lalu lintas kargo dan penumpang ke bulan dapat menyebabkan pencemaran es itu sendiri.
Es penting bagi para ilmuwan karena berbagai alasan. Beberapa ingin menganalisis sampel murni untuk mengetahui bagaimana dan kapan Bumi dan Bulan mengakumulasi air miliaran tahun yang lalu. Yang lain ingin menambang es untuk bahan bakar roket di pangkalan bulan di masa depan.
Peneliti menghadapi pilihan sulit. Haruskah Anda segera mulai menggali untuk mengetahui proses yang dengannya Anda dapat mengekstraksi es dan mengubahnya menjadi bahan bakar? Atau bertindak lambat untuk melestarikan data ilmiah yang dikodekan dalam es? “Saat ini, kami memiliki ilmuwan yang mengatakan kami bahkan tidak bisa mendekatinya karena kami akan menghancurkannya,” kata Clive Neal, seorang ahli geologi di Universitas Notre Dame di Indiana. "Yang lain mengatakan kami membutuhkannya, jadi kami akan melakukannya."
Kontradiksi ini perlu segera diselesaikan, terutama karena NASA berencana mengirim serangkaian misi ke Kutub Selatan, dimulai dengan perangkat pendaratan robotik pada 2022 dan diakhiri dengan pengiriman orang ke bulan untuk pertama kalinya sejak 1972.
Sebuah laporan dari Akademi Ilmu Pengetahuan, Teknik, dan Kedokteran Nasional AS (NASEM) yang berpengaruh berpendapat bahwa badan antariksa harus memprioritaskan apa yang mereka inginkan dari kutub bulan agar dapat menjelajahinya secara efektif. Komite Internasional untuk Penelitian Luar Angkasa (COSPAR) juga menilai situasi dan akan memutuskan dalam beberapa bulan mendatang apakah akan mengeluarkan panduan baru untuk pesawat ruang angkasa yang pergi ke bulan. NASA sedang menunggu keputusan COSPAR dan kemungkinan akan memperbarui aturannya sendiri untuk mengunjungi bulan.
Saat eksplorasi bulan semakin cepat, "kita tidak boleh membahayakan penelitian ilmiah di masa mendatang," kata Lisa Pratt, petugas pertahanan planet NASA. Pertanyaannya adalah, "bagaimana melakukannya dengan benar?"
Tidak ada satu pun pesawat ruang angkasa yang pernah mengunjungi kutub bulan. Satu-satunya misi yang berusaha ke sana adalah pendarat Indian Vikram, yang jatuh sekitar 600 kilometer dari Kutub Selatan pada 2019. China berencana untuk meluncurkan misi Chang'e-6, yang akan melakukan perjalanan ke Kutub Selatan Bulan, mengumpulkan tanah dengan es dan mengirimkannya ke Bumi pada tahun 2023. Perangkat ini merupakan penerus Chang'e-5, yang berhasil mengumpulkan sampel batuan di pertengahan garis lintang bulan Desember lalu. Jepang dan India juga berencana meluncurkan robot ke Kutub Selatan, seperti Rusia dan Eropa.
Dan kemudian ada NASA. Di bawah Presiden Donald Trump, badan tersebut sedang mempersiapkan serangkaian misi berorientasi kutub ke bulan. Menurut rencana saat ini, NASA akan mengirim dua robot pendarat ke Kutub Selatan pada tahun 2022 dan robot penjelajah bernama VIPER pada tahun 2023. Dia harus mengebor tanah bulan hingga kedalaman satu meter. Kemudian setahun kemudian, direncanakan untuk mengirimkan orang-orang yang akan mulai menjelajahi kawah-kawah es tersebut. Salah satu tugasnya adalah mengumpulkan es dan mengirimkannya ke laboratorium di Bumi untuk dipelajari, menurut laporan NASA yang dirilis bulan lalu.
Kemungkinan kontaminasi es bulan adalah masalah yang tidak terpikirkan oleh siapa pun sekitar lima dekade lalu, ketika para astronot Apollo menjadi orang pertama yang menginjakkan kaki di permukaan bulan. Saat itu, para ilmuwan percaya bahwa bulan benar-benar kering. Hanya dalam dekade terakhir ini diketahui bahwa air hadir di banyak tempat, termasuk di kawah kutub yang teduh. Ilmuwan bahkan telah menemukan air mineral di setidaknya satu tempat yang diterangi matahari di bulan.
Semua air ini bisa mencapai bulan berkat asteroid, komet, atau angin matahari yang membombardir permukaannya. Sebagian darinya mungkin tersisa setelah letusan gunung berapi yang membawanya ke permukaan dari dalam. Apa pun sumber air bulan, ia mengandung informasi ilmiah yang penting.
Es di kawah di kutub bulan, tanpa sinar matahari, telah terakumulasi selama miliaran tahun. Jika demikian, maka itu berisi catatan tidak hanya sejarah awal Bulan, tetapi juga sejarah Bumi. Bulan mungkin terbentuk ketika sebuah benda raksasa menabrak Bumi yang baru lahir sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, merobek bongkahan besar yang menyatu dengan bulan dan terkait erat dengan cerita mereka. Di Bumi, aktivitas geologi, termasuk lempeng tektonik, telah menghapus banyak sejarah awal planet ini. Tetapi Bulan tidak memiliki aktivitas seperti itu, jadi ini adalah subjek yang sangat baik untuk dipelajari.
“Sejarah air bulan akan memberikan banyak petunjuk tentang bagaimana tata surya berkembang,” kata Ariel Deutsch, seorang ilmuwan planet di Pusat Penelitian Ames NASA di Moffett Field, California.
Menyadari pentingnya es bulan, banyak peneliti yang waspada untuk mempelajarinya. Secara khusus, beberapa dari mereka sedang mempertimbangkan kemungkinan kontaminasi es oleh gas buang roket.
Parvati Prem, seorang ilmuwan planet di Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins di Lorel, Maryland, dan rekan-rekannya baru-baru ini melakukan simulasi pendaratan modul berukuran sedang sekitar 70 ° S - beberapa ratus kilometer dari kawah es Kutub Selatan. Simulasi telah menunjukkan bahwa meskipun roket turun dengan dorongan jet minimal, air akan disemprotkan dari mesin, yang pada akhirnya akan menyebar ke seluruh Bulan. Bahkan setelah 2 hari lunar - 2 bulan Bumi - sekitar 30-40% air yang diimpor akan tetap berada di permukaan bulan. "Kesimpulan utamanya adalah uap air memang menyebar ke mana-mana," kata Prem. Dengan demikian, es kutub bulan telah terkontaminasi oleh misi eksplorasi sebelumnya.
Kelompok internasional COSPAR mensurvei ratusan ilmuwan planet betapa khawatirnya mereka bahwa eksplorasi bulan dapat mengganggu sains di kutub. Lebih dari 70% responden survei tahun 2020 mengatakan mereka khawatir polusi dapat membahayakan data ilmiah yang disimpan di es bulan, kata Gerhard Kminek, petugas perlindungan planet untuk Badan Antariksa Eropa di Noordwijk, Belanda.
Dalam dokumen resmi yang dipresentasikan oleh NASA, 19 ilmuwan, termasuk Prem dan Deutsch, mengusulkan pengiriman misi yang disebut "Origins-first" ke kawah yang teduh di salah satu kutub Bulan. Tujuannya adalah untuk mengumpulkan sampel es murni yang cukup sebelum eksplorasi bulan dimulai. Misi tersebut akan menunjukkan betapa berharganya bukti ilmiah tentang es dan apakah penambangan harus ditunda, kata Esther Beltran, seorang ilmuwan di University of Central Florida di Orlando dan salah satu penulis makalah tersebut.
NASA saat ini tidak memiliki dana yang dialokasikan untuk misi Origins-first. Pihaknya terus berencana untuk mengirim beberapa pesawat ruang angkasa ke wilayah kutub bulan. Tapi badan tersebut mendengarkan para ilmuwan yang ingin melakukannya dengan benar dan berniat untuk melanjutkan dengan hati-hati, kata Pratt, seorang petugas badan perlindungan planet. “Kita perlu menyeimbangkan dorongan untuk menggunakan sumber daya dengan kebutuhan akan penemuan dan pengetahuan ilmiah,” katanya.
Sedangkan jika COSPAR mengadopsi prinsip baru eksplorasi bulan, kemungkinan besar NASA dan badan antariksa negara lain akan melakukannya. Kepemimpinan COSPAR saat ini mengharuskan negara-negara untuk membuat daftar semua bahan organik, seperti komposit karbon, cat dan perekat, yang akan ada di kapal kerajinan bulan. Memiliki daftar seperti itu akan membantu mengurangi kekhawatiran tentang pencemaran di masa depan, kata Kminek. Ilmuwan akan mengetahui jenis bahan antropogenik apa yang akan memasuki lingkungan bulan. Mungkin akan diusulkan untuk menyusun daftar gas yang dapat dikeluarkan oleh kendaraan atau sistem pendukung kehidupan. “Pemain yang relevan, termasuk badan antariksa China dan perusahaan komersial seperti SpaceX dan Blue Origin, duduk di meja dengan COSPAR untuk mendiskusikan kemungkinan perubahan ini,” kata Kminek.
Namun, terlepas dari perdebatan yang sedang berlangsung, beberapa ilmuwan tidak terlalu mengkhawatirkan polusi. Neal dan yang lainnya mencatat bahwa uap air dari gas buang roket hanya mengendap di lapisan tipis di permukaan bulan. Tidak perlu banyak usaha untuk mendapatkan es yang diinginkan. Laporan NASEM juga mencatat bahwa ada sedikit risiko kontaminasi es. Dan Kevin Cannon, seorang ilmuwan planet di Colorado School of Mines in Golden, percaya bahwa sedikit polusi dapat dibenarkan dengan mengetahui di mana dan bagaimana es didistribusikan. Dia membuat peta tempat di mana deposit terbesar dan paling mudah diakses.
Beberapa gagasan lagi telah diajukan untuk melindungi es bulan. Salah satu proposal adalah untuk menjaga salah satu kutub bulan untuk sains dan membuka yang lain untuk pertambangan. Juga diusulkan untuk menetapkan zona eksklusi untuk beberapa kawah es. Ada banyak kawah seperti itu, dari lubang-lubang kecil yang lebih kecil dari tangan manusia hingga yang berukuran 10 kilometer, dan tidak semuanya perlu dieksplorasi, kata para ilmuwan.
“Satu-satunya hal yang perlu kami lakukan adalah memastikan bahwa kami melihat ke depan,” kata Prem. "Siapa yang tahu ilmu seperti apa yang ingin dilakukan orang di masa depan?"