Dalam upaya manusia untuk kembali menginjakkan kaki di Bulan setelah 50 tahun, lembaga antariksa di seluruh dunia membutuhkan tanah bulan – dan dalam jumlah yang besar.
Meskipun terletak di tengah-tengah Lanzarote, Kepulauan Canary, kota kecil bernama Tao seringkali terlupakan oleh para wisatawan. Dikelilingi oleh dinding kawah gunung berapi yang menjulang tinggi, kota ini dengan bangunan bertingkat rendah berwarna putih hanya terlihat sebentar saat melewati jalan raya LZ-20. Namun, baru-baru ini, Tao telah menjadi tempat kunjungan yang berbeda dari biasanya – para pengunjung yang tertarik bukan pada gunung berapi, melainkan pada tanah abu-abu gelap yang menjadi dasar kota ini. Material bebatuan yang tampak suram ini ternyata memiliki peran yang mengejutkan dalam salah satu upaya manusia paling ambisius di dekade ini: membantu mengirim manusia kembali ke Bulan.
Sebuah tim ilmuwan Spanyol menemukan bahwa basalt di sebuah tambang dekat Tao memiliki kemiripan yang mencolok dengan sampel regolit bulan – lapisan debu dan puing-puing berbatu yang melapisi permukaan Bulan – yang dibawa kembali oleh kru Apollo 14 pada tahun 1971. Basalt ini kemudian digunakan untuk menciptakan sampel tiruan regolit bulan yang dapat digunakan untuk menguji perangkat keras dan eksperimen sebelum dikirim ke Bulan.
Sampel tanah ini, yang diberi nama LZS-1, merupakan salah satu dari sejumlah simulasi regolit bulan dengan kualitas yang bervariasi yang telah dikembangkan untuk membantu NASA dan lembaga antariksa lainnya di seluruh dunia mempersiapkan misi ke Bulan.
Salah satu simulasi regolit bulan pertama yang dikembangkan adalah Minnesota Lunar Simulant 1 (MLS-1) di University of Minnesota pada tahun 1988. Simulasi ini dibuat dari batuan basalt yang ditemukan di sebuah tambang terlantar di Duluth, Minnesota. Para peneliti menemukan bahwa komposisi kimia batuan ini mirip dengan tanah yang dikumpulkan oleh astronot Apollo 11 di sudut Laut Ketenangan. Kawasan Mare yang gelap di Bulan sebagian besar terdiri dari basalt yang kaya magnesium dan besi, sementara daerah tinggi yang lebih terang terdiri dari batuan yang terutama mengandung kalsium dan aluminium.
Selama enam misi Apollo antara tahun 1969 hingga 1972, sekitar 380 kg (837 pon) tanah bulan dan batuan dibawa kembali ke Bumi. Sampel-sampel ini dijaga dengan cermat karena keterbatasan ketersediaannya.
“Tanah tersebut sangat berharga dan hanya digunakan untuk penelitian ilmiah yang penting,” kata John Gruener, seorang ilmuwan antariksa di divisi penelitian astromaterial dan ilmu eksplorasi di Johnson Space Center NASA di Houston, Texas. Namun, para insinyur, biolog, ahli botani, dan tim peneliti lainnya yang bekerja pada proyek terkait Bulan membutuhkan bahan untuk menguji peralatan dan eksperimen mereka. Mereka membutuhkan bahan yang dapat mereplikasi sifat fisik, kimia, dan mineral regolit bulan. Hal ini tidak hanya untuk melihat bagaimana perangkat keras seperti wahana antariksa dan pakaian antariksa dapat beradaptasi dengan lingkungan Bulan, tetapi juga untuk menguji apakah mungkin tumbuh makanan di tanah bulan atau menggunakan tanah tersebut sebagai bahan bangunan untuk konstruksi pangkalan Bulan di masa depan.
Menurut Gruener, permintaan nyata pertama untuk simulasi regolit bulan muncul setelah pengumuman Presiden George HW Bush pada tahun 1989 tentang Inisiatif Eksplorasi Antariksa (SEI), yang bertujuan untuk mengirim manusia kembali ke Bulan dan kemudian ke Mars.
“Berbeda dengan misi Apollo, SEI membayangkan tinggal lebih lama di Bulan yang akan membutuhkan tempat tinggal baru, mobil penjelajah, dan sumber daya listrik, di antara hal lainnya,” kata Gruener. “Kami sangat ingin menguji perangkat keras baru pada sampel tanah dan batu Apollo. Tetapi jumlah sampel yang tersedia terlalu sedikit.”
Tujuan ambisius SEI ini memerlukan pengujian perangkat keras yang intensif di Bumi yang membutuhkan jumlah tanah bulan yang besar. Dengan pasokan tanah bulan asli yang sangat terbatas, satu-satunya solusinya adalah mengembangkan simulasi regolit bulan di Bumi. Inilah lahirnya JSC-1, sebuah simulasi regolit bulan yang inovatif yang dikembangkan di Johnson Space Center pada pertengahan tahun 1990-an.
JSC-1 dibuat dari abu basalt yang kaya kaca di dekat lubang ventilasi gunung berapi di sisi selatan Merriam Crater dekat Flagstaff, Arizona. Ditemukan bahwa JSC-1 memiliki kemiripan dengan sampel yang dibawa kembali dari Bulan oleh misi Apollo 14.
“JSC-1 memiliki mineralogi yang tepat,” kata Gruener. “Distribusi ukuran partikelnya yang tepat, dan yang paling penting, simulasi ini memiliki komponen kristalin dan kaca.”
Tanah bulan memiliki komponen kaca yang signifikan karena dampak meteorit berenergi tinggi yang terjadi di permukaannya. Panas yang dihasilkan oleh dampak ini menghasilkan kaca di tanah bulan. Di Bumi, tempat-tempat di mana tanah secara alami mengandung kaca adalah di dekat gunung berapi. Johnson Space Center memproduksi sekitar 20 ton (44.092 pon) JSC-1. Namun, program SEI kemudian dibatalkan dan akibatnya permintaan terhadap simulasi regolit bulan menurun.
Namun, pada tahun 2005, Presiden George W. Bush membuat pidato yang mirip dengan ayahnya dengan mengumumkan Visi Eksplorasi Antariksa (VSE), yang bertujuan untuk kembali ke Bulan dan akan menjadi tempat uji coba untuk misi ke Mars di masa depan.
Setelah pengumuman ini, minat terhadap simulasi tanah bulan kembali bangkit, menghasilkan serangkaian simulasi tanah dataran tinggi Bulan yang disebut NU-LHT yang terbuat dari batuan anortosit dan norit yang diperoleh dari tambang Stillwater di Montana. Namun, nasib yang sama menimpa VSE ketika program tersebut ditangguhkan pada tahun 2010.
Namun, dengan lahirnya program Artemis pada tahun 2017, minat terhadap simulasi regolit bulan sekali lagi dihidupkan kembali, dan terdapat permintaan untuk seleksi simulasi tanah bulan yang lebih beragam untuk lebih mencerminkan tanah yang akan dihadapi oleh astronot di kutub selatan Bulan.
Kali ini, perusahaan swasta berada di garis depan dalam produksi simulasi. Salah satu produsen terbesar di dunia adalah Exolith Lab yang berbasis di Florida. Sejak didirikan pada tahun 2017, Exolith Lab telah memproduksi 80 ton (176.370 pon) simulasi tanah bulan dan Mars.