Astronomy News

NASA dan ESA Lakukan Penerbangan Terdekat ke Matahari Tahun Ini, Untuk Apa Ya?

Selama beberapa dekade terakhir, pemahaman manusia akan bintang yang jaraknya sangat jauh kini telah meningkat secara dramatis.

Ini bisa terjadi berkat instrumen yang semakin canggih dan meningkat, yang telah dicipta kan oleh para ilmuwan, sehingga mereka bisa melihat dan mengamati benda langit tersebut lebih jauh dan jelas.

Dengan begitu, pembelajaran tentang sistem bintang dan planet yang mengorbitnya (alias planet ekstra-surya) menjadi lebih mungkin untuk dilakukan.

Namun, mengeksplorasi bintang-bintang tersebut dari dekat akan membutuhkan waktu yang sangat lama, terutama dalam pengembangan teknologi yang diperlukan.

Sementara ilmuwan menciptakan teknologi, NASA dan ESA sedang menyiapkan misi yang akan memungkinkan manusia untuk mengeksplorasi Matahari, yaitu bintang terbesar yang ada di galaksi kita.

Misi yang dikenal sebagai Parker Solar Probe NASA dan Solar Orbiter ESA kabarnya akan melakukan eksplorasi ke bintang terbesar di tata surya tersebut dengan jarak yang lebih dekat dari misi yang pernah dilakukan sebelumnya.

Misi Parker Solar Probe dan Solar Orbiter

Masing-masing misi yang sedang dipersiapkan oleh NASA dan ESA untuk membawa manusia lebih dekat ke bintang ini tentu memiliki tujuan yang sepenuhnya tak sama, tapi saling mendukung satu sama lain.

Untuk Solar Probe dari NASA, kabarnya ini akan menjadi misi pertama kali untuk “menyentuh” ​​Matahari. Pesawat ruang angkasa, yang berukuran seperti sebuah mobil kecil, akan digunakan untuk melakukan perjalanan langsung ke atmosfer solar sekitar 4 juta mil dari permukaan bintang besar tersebut. Peluncuran dijadwalkan pada musim panas 2018.

Sedangkan Solar Orbiter ESA adalah misi yang didedikasikan untuk fisika surya dan heliosfer. Ini dipilih sebagai misi kelas menengah pertama dari Program Cosmic Vision 2015-2025 ESA.

Program ini akan menguraikan beberapa pertanyaan ilmiah utama yang perlu dijawab, yaitu tentang perkembangan planet-planet dan munculnya kehidupan, bagaimana Tata Surya bekerja, asal-usul Alam Semesta dan fisika dasar yang bekerja di alam semesta.

Melalui misi tersebut, diharapkan mereka dapat menyelesaikan berbagai pertanyaan mengenai cara kerja bagian dalam Matahari, yang sudah ada sejak puluhan tahun lalu.

Misi-misi ini rencananya akan diluncurkan pada tahun 2018 ini dan tahun 2020, dimana masing-masingnya akan memiliki implikasi penting bagi kehidupan di Bumi.

Tujuan Pelaksanaan Misi

Seperti yang kita ketahui, matahari merupakan salah satu sumber penunjang kehidupan di Bumi. Coba bayangkan apa jadinya Bumi ini jika tidak ada cahaya? Kemungkinan besar yang akan terjadi adalah tidak adanya kehidupan seperti sekarang.

Tidak hanya sinarnya saja, jilatan api yang dihasilkannya juga bisa menimbulkan bahaya besar bagi teknologi yang semakin sangat dibutuhkan oleh manusia. Ini termasuk komunikasi radio, satelit, jaringan listrik dan penerbangan manusia ke ruang angkasa.

Dan dalam beberapa dekade mendatang, jika keduanya berhasil dengan baik, Low-Earth Orbit (LEO) diharapkan akan semakin ramai, karena stasiun ruang angkasa komersial dan bahkan pariwisata ruang angkasa bisa menjadi kenyataan.

Dengan meningkatkan pemahaman manusia tentang proses yang mendorong flare (semburan) matahari, manusia bisa lebih baik dalam memprediksi kapan semburan tersebut akan terjadi dan bagaimana mereka akan mempengaruhi Bumi, pesawat ruang angkasa dan infrastruktur di LEO.

Chris St. Cyr, yang merupakan ilmuwan proyek Solar Orbiter di NASA Goddard Space Flight Center mengatakan :

Tujuan kami adalah untuk memahami bagaimana Matahari bekerja dan bagaimana hal itu mempengaruhi lingkungan luar angkasa hingga titik prediktabilitas. Ini benar-benar ilmu yang didorong rasa ingin tahu.”

Kedua misi akan fokus pada atmosfer luar bintang yang dinamis, atau dikenal sebagai korona. Saat ini, sebagian besar perilaku lapisan Matahari tidak dapat diprediksi dan belum bisa dipahami dengan baik.

Beberapa diantaranya ada yang disebut “masalah pemanasan koronal”, dimana bagian tersebut katanya jauh lebih panas daripada permukaannya. Ada pula pertanyaan tentang apa yang mendorong penumpahan material matahari (alias angin surya) dengan kecepatan tinggi.

Eric Christian, seorang ilmuwan peneliti pada misi Parker Solar Probe di NASA Goddard, menjelaskan:

“Parker Solar Probe dan Solar Orbiter menggunakan berbagai jenis teknologi, tetapi sebagai misi mereka akan saling melengkapi. Mereka akan mengambil foto korona pada saat yang sama dan mereka akan melihat beberapa struktur yang sama, melihat apa yang terjadi di kutub Matahari dan bagaimana bentuk struktur yang sama di khatulistiwa.”

Di dalam misi ini, Parker Solar Probe akan berada lebih dekat ke bintang besar tersebut daripada pesawat luar angkasa lainnya, yang akan tercatat dalam sejarah, yang kabarnya akan berada pada jarak sedekat 6 juta km (3,8 juta mil) dari permukaannya.

Ini akan segera menggantikan rekor sebelumnya, yaitu 43.432 juta km (~ 27 juta mi), yang dipecahkan oleh probe Helios B pada tahun 1976.

Untuk bisa mencapai tujuan itu, Parker Solar Probe akan menggunakan empat suite instrumen ilmiah untuk menggambarkan angin matahari dan mempelajari medan magnet, plasma dan partikel energik yang ada di dalamnya.

Dengan demikian, probe akan membantu memperjelas anatomi sebenarnya dari atmosfer luar benda langit tersebut, yang akan membantu manusia memahami alasan mengapa korona lebih panas daripada permukaannya.

Suhu di korona diperkirakan dapat mencapai dapat mencapai setinggi beberapa juta derajat, sedangkan untuk bagian permukaannya (aka. Photosphere), memiliki suhu sekitar 5538 ° C (10.000 ° F).

Sementara itu, Solar Orbiter akan mencapai jarak sekitar 42 juta km (26 juta mil) dari Matahari dan mengasumsikan orbit yang sangat miring, yang dapat memberikan gambar langsung dari kutub Matahari untuk yang pertama kalinya.

Ini adalah area lain dari Matahari yang belum dipahami oleh para ilmuwan dan dengan adanya studi tentangnya dapat memberikan petunjuk berharga tentang apa yang mendorong aktivitas dan letusan konstan yang diakibatkannya.

Seperti yang telah disebutkan di atas, kedua misi ini juga akan mempelajari angin, yang merupakan pengaruh Matahari yang paling besar di tata surya. Uap gas magnet ini mengisi sistem Tata Surya bagian dalam, berinteraksi dengan medan magnet, atmosfer dan bahkan permukaan planet.

Di Bumi, inilah yang bertanggung jawab atas Aurora Borealis dan Australis, serta menyebabkan kekacauan pada satelit dan sistem kelistrikan.

 

Misi sebelumnya telah mengarahkan para ilmuwan untuk percaya bahwa korona berkontribusi pada proses yang mempercepat angin matahari ke kecepatan tinggi tersebut. Ketika partikel bermuatan ini meninggalkan Matahari dan melewati korona, kecepatan mereka tiga kali lipat lebih efektif.

Pada saat angin ini mencapai pesawat ruang angkasa yang bertanggung jawab untuk mengukurnya, yaitu sekitar 148 juta km (92 juta mil) dari Matahari, ia memiliki banyak waktu untuk bercampur dengan partikel-partikel lain dari luar angkasa dan kemudian kehilangan beberapa fiturnya yang menentukan.

Dengan dibawa pada jarak yang lebih dekat, Parker Solar Probe diharapkan akan mampu mengukur angin tersebut, baik pada saat pembentukannya sampai pada saat mereka meninggalkan korona, sehingga memberikan pengukuran angin yang paling akurat, yang pernah tercatat dari yang sebelumnya.

Dari sudut pandangnya di atas kutub Matahari, Solar Orbiter akan melengkapi penelitian Parker Solar Probe tentang angin tersebut dengan melihat bagaimana struktur dan perilaku angin yang bervariasi pada garis lintang yang berbeda.

Orbit yang unik ini juga akan memungkinkan Solar Orbiter untuk mempelajari medan magnetnya, karena beberapa aktivitas magnetik yang paling menarik dari benda bercahaya itu terkonsentrasi di kutub.

Medan magnet yang sangat luas ini sebenarnya disebabkan oleh angin matahari yang dapat menjangkau keluar untuk menciptakan gelembung magnetik yang dikenal sebagai heliosfer. Dalam heliosfer, angin tersebut memiliki efek mendalam pada atmosfer planet dan keberadaannya berfungsi untuk melindungi planet-planet dalam dari radiasi galaksi.

Terlepas dari itu, masih belum jelas sepenuhnya bagaimana sebenarnya medan magnet tersebut dihasilkan atau terstruktur jauh di dalam Matahari. Tetapi mengingat posisinya, Solar Orbiter diyakini akan dapat mempelajari fenomena tersebut, yang kemudian dapat mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana medan magnet itu dihasilkan.

Ini termasuk flare matahari dan penyemburan massa koronal, yang terjadi akibat variabilitas, yang disebabkan oleh medan magnet di sekitar kutub.

Untuk alasan di atas, bisa dikatakan kalau kedua misi yang direncanakan dan tengah dipersiapkan oleh NASA dan ESA tersebut adalah sesuatu yang sagat terpuji, dimana ini bertujuan mempelajari Matahari dari titik-titik yang berbeda, untuk membantu menyempurnakan pengetahuan manusia tentang Matahari dan heliosfer.

Dalam prosesnya, mereka akan memberikan data berharga yang dapat membantu para ilmuwan untuk mengatasi pertanyaan lama tentang pusat tata surya tersebut. Ini dapat membantu memperluas pengetahuan kita tentang sistem bintang lain dan mungkin bahkan akan menjawab pertanyaan tentang asal usul kehidupan.

Adam Szabo, yaitu seorang ilmuwan misi untuk Parker Solar Probe di NASA Goddard, menjelaskan:

“Ada pertanyaan yang telah mengganggu kami untuk waktu yang lama. Kami mencoba memahami apa yang terjadi di  Matahari dan solusi yang jelas adalah hanya pergi ke sana. Kami tidak bisa menunggu – bukan hanya saya, tetapi seluruh komunitas.”

Pada waktunya dan dengan pengembangan materi lanjutan yang diperlukan, bukan sesuatu yang mustahil manusia dapat mengirim probe ke Matahari. Tetapi sampai saat itu tiba, misi-misi ini telah mewakili upaya paling ambisius dan berani untuk mempelajari Matahari, yang ada hingga saat ini.

Berhasilkah mereka mengungkap semua misteri terpendam dari bintang terbesar di tata surya itu? Sudah cukup canggihkan teknologi yang mereka gunakan untuk membawa pesawat ruang angkasa kita ke sana? Kemungkinan buruk seperti apakah yang akan terjadi jika misi tersebut gagal?

Semua pertanyaan di atas baru akan terjawab setelah kedua misi tersebut benar-benar sudah dijalankan. Untuk saat ini, kita hanya bisa menunggu, berharap dan melihatnya nanti. Persiapkanlah diri anda untuk melihat sesuatu yang menakjubkan ini.