Teleskop Webb Meluncur, Masuki Era Baru Astronomi

(Nature)
(Nature)

KBRN, Guyana: Teleskop Luar Angkasa James Webb - pertaruhan terbesar umat manusia dalam upaya menyelidiki Semesta - membumbung ke luar angkasa pada 25 Desember, menandai puncak dari kerja puluhan tahun para astronom di seluruh dunia. Tetapi bagi Webb ini menjadi awal dari era baru dalam astronomi, seperti yang diharapkan banyak ilmuwan.

Webb senilai US$10 miliar adalah observatorium ruang angkasa paling rumit dan termahal dalam sejarah, dan menjadi penerus Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA, yang telah mempelajari Alam Semesta sejak 1990. Setelah diluncurkan, Webb sekarang akan memulai bagian paling berisiko dari misinya — membuka semua bagian yang diperlukan untuk membentuk cermin besarnya untuk mengintip jauh ke dalam kosmos, kembali ke awal waktu.

Para astronom belum akan dapat bersantai-santai hingga semua peralatan bekerja dan pengamatan ilmiah pertama telah dilakukan, kemungkinan pada bulan Juli. Sampai saat itu, “akan ada banyak kegugupan”, kata Heidi Hammel, ilmuwan interdisipliner untuk Webb dan wakil presiden sains di Association of Universities for Research in Astronomy di Washington DC.

Webb buatan NASA diluncurkan pada pukul 09:20 waktu setempat dari pelabuhan antariksa Kourou di Guyana Prancis, dengan roket Ariane 5 yang disediakan oleh Badan Antariksa Eropa (ESA). Mitra internasional ketiga proyek ini adalah Badan Antariksa Kanada, seperti dikutip dari Nature, Minggu (26/12/2021).

Setelah berpisah dari roket peluncuran 27 menit setelah peluncuran, Webb membuka panel suryanya, sebuah langkah penting yang memungkinkan tenaga listrik mulai mengalir. Beberapa jam kemudian, ia diperkirakan akan membakar mesinnya untuk diatur ke jalur menuju tujuan akhirnya, posisi di ruang angkasa yang dikenal sebagai titik Lagrange kedua, atau L2 (lihat 'Webb Journey'). Di sana, 1,5 juta kilometer jauhnya dari Bumi, ia akan selalu berada di sisi berlawanan planet dari Matahari, melihat ke dalam jangkauan gelap luar angkasa dengan optik sensitifnya yang terlindung dari sinar matahari.

Perjalanan ke L2 akan memakan waktu 29 hari, dengan 344 'titik kegagalan' di mana sesuatu bisa saja salah. Seluruh prosesnya seperti kupu-kupu yang muncul dari kepompongnya, kata Günther Hasinger, direktur sains ESA — kupu-kupu yang sangat mahal dan sangat kompleks yang tingginya tiga lantai.

Yang pertama dan paling krusial adalah pemasangan sunshield (perisai matahari) berbentuk layang-layang Webb, yang berukuran sebesar lapangan tenis. Tugas perisai adalah untuk menaungi Webb dari radiasi, dan mendinginkan lingkungan dari 110 C di sisi yang menghadap Matahari hingga –235 C di sisi yang teduh. Webb membutuhkan suhu dingin agar optiknya dapat menangkap cahaya galaksi jauh dan objek kosmik lainnya dalam panjang gelombang inframerah.

“Aspek unik Webb adalah teleskopnya yang dingin,” kata Hasinger. Jika sunshield tidak menyebar dengan benar, sains Webb akan sangat terdegradasi.

Tiga hari setelah peluncuran, dua palet persegi panjang dimaksudkan untuk dibuka di kedua sisi observatorium. Selama empat hari lagi, palet akan terbuka untuk memperlihatkan lima lapisan seperti membran dari kaca depan, dan kemudian meregangkannya dan memasangnya di tempatnya, seperti mengencangkan seprai di atas kasur.

Sepuluh hari setelah peluncuran, jika semuanya berjalan dengan baik, Webb akan memindahkan cermin sekunder kecilnya untuk menghadap cermin utama raksasa, yang masih akan dilipat. Dua hari kemudian, cermin utama akan mulai mengayunkan dua bagian berengsel ke tempatnya untuk membuat cermin selebar 6,5 meter. Pada saat itu, 18 segmen heksagonal cermin, yang terbuat dari berilium dan dilapisi emas, akan menyerupai sarang lebah raksasa yang berkilauan — dan Webb akan menjadi teleskop sebenarnya, kata Hammel, karena ia akan mampu menangkap cahaya.

Kira-kira dua minggu kemudian, Webb akan mencapai lokasi akhirnya di L2. Itu terlalu jauh dari Bumi untuk dikunjungi astronot dan memperbaiki teleskop jika ada yang tidak beres, seperti yang mereka lakukan setelah Hubble diluncurkan dengan optik yang cacat. Tapi jika sunshield dan kaca terpasang dengan benar, maka yang terburuk berada di belakang Webb. Sejak saat itu, ini tinggal masalah menyelaraskan cermin dan mengkalibrasi instrumen. Langkah-langkah itu rumit tetapi telah dilakukan sebelumnya, pada cermin teleskop berbasis darat.

Salah satu alasan perlu enam bulan sebelum sains memulai eksplorasi adalah karena teleskop membutuhkan waktu untuk mendinginkan suhu operasinya. Hanya sekitar empat bulan setelah peluncuran, segmen cermin utama akan cukup didinginkan dan disejajarkan untuk mengambil bentuk yang benar. Insinyur misi kemudian akan mulai mengkalibrasi instrumen.

Dan salah satu dari empat instrumen teleskop, yang akan bekerja pada panjang gelombang inframerah menengah, memerlukan pendingin lain untuk mencapai –266 C, hanya 7 C di atas nol mutlak. Setelah mencapai suhu itu, Webb harus 100 kali lebih sensitif daripada Hubble.

Penglihatan  inframerah Webb akan memungkinkannya mengintip ke belakang lebih dari 13,5 miliar tahun, menuju bintang dan galaksi jauh yang cahayanya telah direntangkan ke panjang gelombang inframerah oleh perluasan Alam Semesta. Ia juga akan mampu menembus daerah-daerah yang tertutup debu seperti tempat bintang-bintang lahir, dan untuk menyelidiki atmosfer planet-planet di luar Tata Surya. “Ini dirancang untuk menjawab pertanyaan luar biasa di semua bidang astrofisika,” kata astronom Antonella Nota, ilmuwan proyek ESA untuk Webb.

Jika semuanya berjalan sesuai rencana selama enam bulan ke depan, para ilmuwan misi akan berada di bawah tekanan kuat untuk merilis gambar dan data yang menakjubkan dari Webb sesegera mungkin. Sebuah komite kecil astronom di Space Telescope Science Institute di Baltimore, Maryland, yang mengoperasikan Webb, telah menyusun daftar rahasia objek mana yang harus diamati terlebih dahulu. Hasil tahap pertama mungkin akan mencakup gambar dan data spektakuler di planet, bintang, dan galaksi, untuk memamerkan kemampuan teleskop. Setelah itu, sains akan dimulai dengan sungguh-sungguh untuk para astronom lain yang mengantri untuk menggunakan Webb.

Untuk saat ini, mereka hanya bisa melihat dan menunggu untuk melihat apakah teleskop berfungsi seperti yang diinginkan oleh perancangnya. “Saya tahu kami telah melakukan semua yang kami bisa,” kata Hammel.

Reaksi anda terhadap berita ini :

Komentar