Penjelajahan Bulan dalam beberapa tahun terakhir semakin berfokus pada daerah kutub selatan. Wilayah ini menarik perhatian para ilmuwan karena dianggap menyimpan kunci penting bagi masa depan eksplorasi manusia di Bulan, yaitu keberadaan es air. Es tidak hanya berguna sebagai sumber air minum tetapi juga dapat dipecah menjadi oksigen dan hidrogen untuk produksi bahan bakar roket. Karena itu banyak negara berlomba mencari lokasi ideal yang menyimpan cadangan es dengan jumlah cukup besar. Salah satu lokasi yang paling menjanjikan adalah kawah Shackleton, sebuah kawah besar di dekat kutub selatan Bulan yang memiliki lingkungan sangat unik.
Kawah Shackleton berada hampir tepat di kutub selatan. Kedudukannya membuat dinding kawah selalu diterangi Matahari, sedangkan bagian dalam kawah terbenam dalam bayangan abadi. Kondisi ini muncul karena kemiringan sumbu putar Bulan sangat kecil. Cahaya Matahari tidak pernah masuk ke lantai kawah, sehingga suhu di dalamnya tetap sangat rendah. Suhu ekstrem ini menjadi alasan mengapa kawah tersebut diperkirakan menyimpan es yang telah bertahan selama jutaan bahkan miliaran tahun. Keberadaan es di daerah bayangan permanen seperti inilah yang membuat Shackleton menjadi salah satu target terpenting dalam misi Bulan modern.
Penelitian terbaru yang dipublikasikan oleh Lijie Mo, Jiangwan Xu, Zehua Dong, Jiawei Li, Yan Su, dan Chunyu Ding dalam jurnal Space Science and Technology memberikan tinjauan lengkap mengenai es air dan struktur tanah dangkal di kawah Shackleton. Studi ini hadir menjelang peluncuran misi Chang’e 7 dari Cina yang bertujuan meneliti wilayah kutub selatan secara langsung. Chang’e 7 akan membawa radar penembus tanah yang dirancang untuk mencari es di bawah permukaan. Karena itu penelitian ini memberikan dasar ilmiah yang sangat penting bagi keberhasilan misi tersebut.
Baca juga artikel tentang: Inkathazo: Galaksi Radio Raksasa Berukuran 32 Kali Lebih Besar Dari Galaksi Bima Sakti
Keunikan lingkungan di kutub selatan menciptakan kondisi ideal untuk mempertahankan es. Di bagian lantai kawah Shackleton, suhu dapat turun hingga seratus enam puluh derajat di bawah nol. Suhu ini cukup rendah untuk membekukan uap air dan menjaganya tetap stabil dalam waktu sangat lama. Sumber air tersebut bisa berasal dari komet dan asteroid yang menghantam Bulan pada masa lalu atau dari proses kimia yang terjadi antara permukaan Bulan dan partikel berenergi tinggi dari Matahari. Ketika air atau uap air mencapai lantai kawah yang gelap, air itu akan membeku dan tetap berada di sana.
Penelitian ini menggabungkan berbagai data dari radar berbasis orbit, detektor neutron, dan instrumen spektroskopi. Setiap instrumen memberikan potongan informasi yang berbeda mengenai kandungan es. Radar mampu menembus tanah dan melihat struktur lapisan bawah permukaan. Detektor neutron dapat mengidentifikasi area yang kehilangan neutron cepat, yang biasanya terjadi ketika tanah mengandung hidrogen, salah satu penanda keberadaan air. Spektroskopi membantu mendeteksi komposisi mineral pada permukaan dan menandai area yang berhubungan dengan es.
Hasil analisis menunjukkan bahwa kemungkinan besar terdapat es di dalam kawasan bayangan permanen kawah Shackleton. Konsentrasi es diperkirakan tidak berada dalam bentuk lapisan tebal yang menyelimuti seluruh lantai kawah, melainkan tersimpan dalam kantong kantong lokal. Kedalaman penyimpanan es diperkirakan berada dalam rentang beberapa sentimeter hingga beberapa meter di bawah permukaan. Penyebaran es yang tidak merata ini mungkin disebabkan oleh variasi suhu, komposisi tanah, dan sejarah tumbukan mikrometeoroid yang terus menerus mengenai permukaan Bulan.
Penelitian ini juga memberikan perhatian khusus pada regolith atau lapisan tanah Bulan. Regolith merupakan campuran debu, serpihan batuan, material vulkanik, dan butiran hasil tumbukan yang menutupi permukaan Bulan. Struktur regolith sangat penting untuk dipahami karena memengaruhi bagaimana radar dapat menembus tanah dan bagaimana robot penjelajah dapat bergerak di permukaan. Regolith di daerah kutub selatan diperkirakan lebih padat dan lebih rapuh dibanding wilayah lain karena jarang menerima panas Matahari. Kondisi ini dapat memengaruhi kemampuan misi mendatang untuk mengebor atau mengumpulkan sampel.
Teknik penginderaan jauh yang digunakan dalam beberapa dekade terakhir memberikan gambaran awal tentang keberadaan es, tetapi data ini masih memiliki keterbatasan. Radar orbit tidak selalu mampu membedakan lapisan es tipis dari batuan padat. Detektor neutron hanya memberikan informasi umum tentang keberadaan hidrogen, bukan bentuk pastinya. Karena itu para ilmuwan menganggap misi in situ seperti Chang’e 7 sangat penting. Instrumen penembus tanah yang dibawa misi ini akan berada langsung di permukaan Bulan, sehingga dapat memberikan data yang jauh lebih akurat. Radar tersebut akan memetakan struktur tanah hingga beberapa meter ke bawah dan mengidentifikasi lapisan yang mungkin mengandung es.
Penelitian ini memberikan panduan detail tentang area mana yang paling berpotensi menyimpan es. Kawasan yang benar benar berada dalam bayangan permanen cenderung memiliki peluang terbesar. Namun ada juga daerah yang sesekali terkena cahaya Matahari, walaupun dalam jumlah sangat kecil. Daerah seperti ini mungkin memiliki kondisi campuran antara tanah beku dan tanah yang pernah mengalami pemanasan ringan. Perbedaan ini penting karena memengaruhi bagaimana misi mendarat, mengambil sampel, atau merencanakan operasi penambangan es di masa depan.
Implikasi dari penelitian ini tidak hanya terbatas pada eksplorasi ilmiah. Keberadaan es di kawah Shackleton akan memainkan peran besar dalam strategi pembangunan pangkalan Bulan di masa depan. Air dapat digunakan untuk menopang kehidupan manusia dan menjadi sumber oksigen serta bahan bakar roket. Dengan kata lain penemuan es dalam jumlah besar dapat mendukung keberlanjutan misi manusia di Bulan. Selain itu pangkalan yang berada dekat kutub selatan dapat memanfaatkan matahari hampir sepanjang waktu pada puncak dinding kawah untuk menghasilkan listrik.
Pada akhirnya penelitian ini menekankan pentingnya pemahaman yang menyeluruh tentang lingkungan kawah Shackleton. Kombinasi data radar, detektor neutron, dan spektroskopi sudah memberikan gambaran besar, tetapi misi in situ akan menjadi langkah penentu untuk memastikan kebenaran hipotesis tentang es di kutub selatan Bulan. Chang’e 7 menjadi salah satu misi yang paling dinanti karena memiliki kemampuan untuk mengonfirmasi keberadaan es secara langsung dan memberikan informasi penting mengenai struktur tanah di sekitarnya.
Baca juga artikel tentang: NASA Mengungkap Prototipe Teleskop Canggih untuk Deteksi Gelombang Gravitasi
REFERENSI:
Mo, Lijie dkk. 2025. Water Ice and the Shallow Regolith Structure of the Shackleton Crater, the Moon: Implications for Future Chang’E-7 In Situ Radar Observation. Space: Science & Technology 5, 0225.
