 |
| Ilustrasi Parker Solar Probe NASA. Kredit: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben |
Pada pagi hari awal bulan Agustus, langit di Cape Canaveral Florida akan menyala
terang oleh peluncuran Parker Solar Probe. Dijadwalkan tidak akan melebihi
tanggal 6 Agustus 2018, United Launch Alliance Delta IV Heavy akan terbang
menggelegar ke luar angkasa dengan membawa sebuah pesawat antariksa seukuran
mobil yang akan mempelajari Matahari dari jarak lebih dekat daripada sebelumnya.
Pada
tanggal 20 Juli 2018, Nicky Fox, ilmuwan proyek misi Parker Solar Probe
dari Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins di Laurel, Maryland,
bersama Alex Young, Direktur Asosiasi Divisi Sains Heliofisika dari Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, mempresentasikan
sasaran dan teknologi pendukung misi Parker Solar Probe saat konferensi pers di Kennedy Space Center NASA di Cape Canaveral.
“Kita
sudah mempelajari Matahari selama beberapa dekade, dan sekarang kita menuju ke sana,” kata Young.
Parker
Solar Probe akan berada relatif dekat, hanya sekitar 4 juta mil dari Matahari, dan akan diterpa oleh panas dan radiasi intens. Dijadwalkan meluncur tahun
2018, Parker Solar Probe akan menyediakan data terbaru aktivitas
Matahari dan memberikan kontribusi penting untuk meramalkan
cuaca antariksa yang berpotensi memengaruhi kehidupan di Bumi.
Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa NASA
Matahari
kita ternyata jauh lebih kompleks daripada yang terlihat. Bukan sekadar bola panas stabil sebagaimana kerap kita amati, Matahari adalah sebuah bintang
yang dinamis dan aktif secara magnetis. Atmosfer Matahari mengirim material magnet secara konstan yang membungkus tata surya kita jauh melampaui
orbit Pluto dan memengaruhi setiap planet di sepanjang perjalanannya. Gulungan
energi magnetik meletus melalui radiasi cahaya dan partikel yang mengarungi ruang angkasa, menciptakan gangguan di atmosfer kita,
kadang-kadang mengganggu sinyal radio dan jalinan komunikasi di Bumi. Secara kolektif, pengaruh
aktivitas Matahari bagi Bumi dan seluruh planet tata surya dikenal
sebagai cuaca antariksa, sedangkan kunci untuk memahami asal usul cuaca antariksa terletak pada
pemahaman terhadap Matahari itu sendiri.
“Energi surya selalu mengalir melewati dunia kita,” tambah Fox. “Meskipun angin surya tak kasat mata, namun kita dapat melihatnya melingkari kutub Bumi sebagai aurora yang selain indah, juga mengungkap sejumlah besar energi
dan partikel yang mengalir ke atmosfer kita. Pemahaman kita belum cukup baik terkait mekanisme yang mendorong angin surya ke arah Bumi, dan itulah
tujuan misi Parker Solar Probe.”
 |
| Misi menyentuh Matahari seperti Parker Solar
Probe telah diimpikan oleh para ilmuwan selama beberapa dekade, tetapi baru
sekarang kita memiliki teknologi yang dibutuhkan, seperti perisai panas, sistem
pendingin panel surya dan sistem manajemen gangguan, untuk mewujudkan impian
menjadi kenyataan. Kredit: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman |
Di situlah
peran Parker Solar Probe. Pesawat antariksa besutan NASA dipersenjatai oleh seperangkat instrumen
untuk mempelajari Matahari secara langsung, baik dari jarak jauh maupun jarak dekat. Rangkaian data yang dikumpulkan oleh seperangkat instrumen Parker, harus membantu para
ilmuwan untuk menjawab tiga pertanyaan fundamental tentang bintang induk kita.
Salah
satu pertanyaan adalah misteri akselerasi angin surya atau aliran
konstan material dari Matahari. Meskipun sebagian besar asal usul
angin surya telah dipahami, ada titik yang belum bisa teramati saat angin surya terakselerasi hingga ke kecepatan supersonik. Data menunjukkan
perubahan terjadi di korona, wilayah atmosfer yang akan dipelajari oleh terbang lintas Parker secara langsung dan para ilmuwan
berencana untuk menggunakan instrumen pengukuran jarak jauh dan jarak
dekat untuk menjelaskan fenomena dimaksud.
Kedua,
para ilmuwan ingin mengungkap rahasia suhu yang sangat tinggi di
korona. Suhu di permukaan Matahari sekitar 10.000 derajat Fahrenheit, tetapi
untuk alasan yang tidak sepenuhnya dipahami, suhu korona ratusan kali lebih
panas, melonjak hingga beberapa juta derajat Fahrenheit. Lonjakan suhu sangat
membingungkan, mengingat energi Matahari dihasilkan di bagian inti.
“Seperti kita berjalan menjauh dari api unggun, namun mendadak suhu menjadi
lebih panas,” jelas Fox.
Yang
terakhir, seperangkat instrumen Parker harus mengungkap mekanisme
yang menyebabkan akselerasi partikel energik yang dapat melampaui separuh kecepatan cahaya saat dilontarkan dari
Matahari. Partikel semacam itu dapat mengganggu komponen elektronik satelit,
terutama satelit yang berada di luar medan magnet Bumi.
Untuk
menjawab ketiga pertanyaan utama ini, Parker Solar Probe akan menggunakan empat
rangkaian instrumen.
FIELDS
suite, untuk mengukur medan listrik dan magnet di sekitar pesawat antariksa.
FIELDS menangkap gelombang dan turbulensi di interior heliosfer dengan
resolusi waktu yang cepat untuk memahami bidang yang terkait dengan
gelombang, guncangan dan rekoneksi magnetik, suatu proses saat garis-garis
medan magnet kembali sejajar secara eksplosif. FIELDS suite dikelola oleh
Universitas California di Berkeley.
WISPR, singkatan dari Wide-Field Imager for Parker Solar Probe, adalah satu-satunya instrumen pencitraan Parker. WISPR akan membidik struktur lontaran massa
korona, suar surya dan material lain yang dilontarkan oleh Matahari untuk mengungkap apa yang terjadi di struktur koronal
berskala besar, hingga pengukuran fisik terperinci dari lingkungan di dekat Matahari. WISPR dikelola oleh Laboratorium Penelitian Naval
di Washington, D.C.
SWEAP
(singkatan dari Solar Wind Electrons
Alphas and Protons Investigation), menggunakan dua instrumen untuk mengumpulkan data. Rangkaian instrumen SWEAP menghitung partikel yang paling
melimpah di dalam angin surya (elektron, proton dan ion helium), sekaligus mengukur
sifat seperti kecepatan, kepadatan dan suhu untuk meningkatkan pemahaman
kita tentang angin surya dan plasma koronal. SWEAP dikelola oleh Universitas Michigan, Universitas California dan Observatorium Astrofisika
Smithsonian di Cambridge, Massachusetts.
ISIOS, Integrated Science Investigation of the Sun,
termasuk akrononim huruf O dengan sebuah titik di tengahnya sebagai simbol
Matahari, akan mengukur partikel dalam berbagai rentang energi. Dengan mengukur
elektron, proton dan ion, ISIOS akan
mempelajari siklus partikel, dari mana mereka berasal, bagaimana mereka dapat
terakselerasi dan bagaimana mereka bergerak keluar dari Matahari melalui ruang
antarplanet. ISIOS dikelola oleh Universitas Princeton di New Jersey.
Parker
Solar Probe adalah sebuah misi yang membutuhkan waktu sekitar enam puluh tahun untuk terwujud. Dengan
dimulainya Era Antariksa, umat manusia diperkenalkan ke seluruh dimensi
pengaruh kuat Matahari atas tata surya. Pada tahun 1958, fisikawan Eugene
Parker menerbitkan makalah ilmiah inovatif yang menggagas teori angin surya. Misi menyentuh Matahari yang digelar oleh NASA kali ini menyandang namanya dan inilah misi
pertama NASA yang diberi nama dari seseorang yang masih hidup.
Hanya
dalam beberapa dekade terakhir, teknologi meningkat cukup pesat untuk
mewujudkan Parker Solar Probe menjadi kenyataan. Kunci perjalanan berani
pesawat antariksa ini terletak pada tiga terobosan utama: perisai panas
mutakhir, sistem pendingin panel surya, dan sistem manajemen gangguan.
“Sistem
perlindungan termal (perisai panas) adalah salah satu teknologi yang
memungkinkan misi digeler,” ungkap Andy Driesman, manajer proyek misi Parker
Solar Probe dari Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins. “Perisai menjagai pesawat antariksa untuk beroperasi pada suhu normal.”
Inovasi
penting lainnya adalah sistem pendingin panel surya dan sistem manajemen
gangguan. Sistem pendingin memungkinkan panel surya untuk menghasilkan tenaga
di bawah beban panas yang intens dari Matahari dan sistem manajemen gangguan menjaga agar pesawat antariksa tetap beroperasi dengan baik secara otomatis dalam jangka waktu lama meskipun tidak dapat
berkomunikasi dengan Bumi.
Memanfaatkan data dari tujuh sensor yang ditempatkan di sekitar tepi
bayang-bayang perisai panas, saat mendeteksi masalah, sistem manajemen gangguan akan mengoreksi
diri untuk memastikan seluruh instrumen sains tetap
dingin dan berfungsi dengan baik.
Perisai
panas yang disebut sistem perlindungan termal adalah perisai komposit dari
karbon yang melapis busa karbon hampir setebal 4,5 inci. Meskipun diameternya hampir mencapai delapan kaki, bobot sistem perlindungan termal hanya sekitar 72 kg karena terbuat dari material ringan.
 |
| Parker Solar Probe akan diluncurkan menggunakan
United Launch Alliance Delta IV Heavy dari Cape Canaveral Air Force Station di
Florida. Meskipun berukuran relatif kecil, Parker membutuhkan wahana peluncur
kuat mengingat energi yang dibutuhkan untuk mencapai orbit Matahari. Kredit: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman |
Meskipun
Delta IV Heavy adalah salah satu roket terkuat di dunia dan ukuran Parker
Solar Probe relatif kecil, dibutuhkan energi maksimum untuk sampai ke orbit mengitari Matahari. Karena setiap objek yang diluncurkan dari Bumi melaju dengan kecepatan yang setara dengan kecepatan Bumi, sekitar 18,5 mil per detik. Agar bisa mengubah arah dan mendekati Matahari, objek harus melaju sangat cepat untuk menangkal momentum kecepatan
Bumi.
Parker
Solar Probe akan diluncurkan antara sekitar pukul 04.00 dan 06.00 pagi waktu
setempat. Dalam waktu sekitar dua minggu, Parker akan mengarah ke target
vital pertamanya, yaitu orbit Venus.
“Energi
peluncuran yang dibutuhkan untuk mencapai Matahari sekitar 55 kali dari energi yang dibutuhkan untuk mencapai Mars, atau dua kali lipat energi yang
dibutuhkan untuk mencapai Pluto,” kata perancang lintasan misi, Yanping Guo dari Laboratorium Fisika
Terapan Johns Hopkins. “Selama musim panas, Bumi
dan planet-planet tata surya lain memperoleh momentum terbaik untuk mendekati Matahari.”
Parker juga akan memperoleh bantuan bantuan gravitasi untuk menambah kecepatan dari orbit Venus, lintasan pertama yang membawanya lebih dekat ke permukaan dan korona Matahari. Parker akan melakukan banyak manuver selama durasi misi tujuh tahun, yang akan membawanya ke lintasan terakhir orbit, melintas sekitar 3,8
juta mil dari fotosfer.
“Dengan
mempelajari bintang induk kita, kita tak sekadar memperoleh pemahaman yang lebih baik
tentang Matahari,” ujar Thomas Zurbuchen, Administrator Asosiasi Direktorat Misi Sains di Markas Besar NASA. “Kita juga bisa belajar
lebih banyak tentang bintang di seluruh galaksi dan alam semesta.”
 |
| Parker Solar Probe akan mengeksplorasi korona
Matahari, sebuah wilayah yang hanya bisa dilihat dari Bumi saat gerhana
Matahari total. Korona adalah kunci untuk menjawab banyak pertanyaan sulit
terkait aktivitas Matahari. Foto ini diambil selama gerhana Matahari total pada
tanggal 21 Agustus 2017. Kredit: NASA/Gopalswamy |
Parker
Solar Probe adalah bagian dari Program Living
with a Star NASA(LWS), untuk mengeksplorasi aspek sistem
Matahari-Bumi yang secara langsung memengaruhi kehidupan dan masyarakat. LWS
dikelola oleh Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland,
untuk Divisi Sains Heliofisika Direktorat Misi Sains NASA di Washington.
Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins merancang, membangun, mengelola misi dan
juga mengoperasikan Parker Solar Probe untuk NASA.
Ditulis
oleh: Sarah Frazier, Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA, www.nasa.gov, editor: Rob Garner
Komentar
Posting Komentar