Orbit Terakhir: Bagaimana dan Mengapa NASA Membunuh

NASA/JPL

Selama lebih dari satu dekade, misi Penjelajah Survei Inframerah Medan Lebar Objek Dekat Bumi (NEOWISE) NASA telah mencari objek dekat Bumi di langit. Dengan menggunakan penglihatan inframerahnya, wahana yang mengorbit di atas permukaan bumi ini telah mencari asteroid dan komet di seluruh tata surya dan telah digunakan untuk mengidentifikasi benda-benda yang mungkin mendekati Bumi.

Anda mungkin mengenali nama tersebut karena digunakan untuk salah satu penemuan misi, Komet NEOWISE, yang merupakan komet paling terang dalam lebih dari 20 tahun ketika terbang melewati Bumi pada tahun 2020.

Namun misi NEOWISE segera berakhir ketika pesawat ruang angkasa tersebut menabrak atmosfer bumi dan terbakar. Tim sedang bersiap menghadapi akhir yang akan datang awal tahun depan, mendapatkan ilmu pengetahuan terakhir yang mereka dapat dari pesawat ruang angkasa sebelum dinonaktifkan.

Misi dapat berakhir dengan beberapa cara. Jika pesawat ruang angkasa bergantung pada tenaga surya, maka pesawat tersebut mungkin akan terbakar karena panel-panelnya kehilangan efisiensi. Hal itulah yang terjadi pada pendarat InSight di Mars karena panel suryanya tertutup debu yang tertiup angin yang terakumulasi seiring berjalannya waktu hingga akhirnya tidak dapat menghasilkan daya yang cukup untuk menjalankannya. Atau pesawat luar angkasa yang berada di orbit bisa saja kehabisan propelan, sehingga tidak mampu lagi melakukan navigasi dan mengembalikan informasi ke Bumi, seperti yang terjadi pada teleskop luar angkasa Kepler.

Panel surya pendarat Mars InSight terlalu berdebu untuk terus beroperasi pada tahun 2022. NASA/JPL-Caltech

Terkadang misi tidak lagi diperlukan karena telah digantikan oleh teknologi yang lebih baru dan lebih baik. Misalnya, Teleskop Luar Angkasa Spitzer memelopori astronomi inframerah, tetapi dengan peluncuran Teleskop Luar Angkasa James Webb yang lebih kuat ke cakrawala, hal ini tidak lagi diperlukan.

Tapi apa yang terjadi pada pesawat luar angkasa setelah misinya selesai? Bagaimana Anda mematikannya? Kami berbicara dengan anggota tim NEOWISE, misi NASA yang akan offline tahun depan, untuk mencari tahu.

Akhir yang besar

Beberapa pesawat luar angkasa dapat dengan aman melayang ke luar angkasa jika tidak ada kemungkinan pesawat tersebut menabrak apa pun atau menyebabkan kerusakan. Hal itulah yang terjadi pada Spitzer, yang akan melayang menjauh dari planet ini selama sekitar 50 tahun ke depan saat ia mengorbit Matahari dan mengamati Bumi.

Namun, pesawat ruang angkasa yang mengorbit mengelilingi planet harus dibuang dengan hati-hati. Ketika misi Cassini ke Saturnus berakhir, ia secara dramatis terjun ke atmosfer planet, atau mengalami deorbit, untuk sengaja dipecah dan dihancurkan. Hal ini memastikan bahwa tidak ada kemungkinan kontaminasi tersebut dapat mencemari bulan-bulan Saturnus yang berpotensi layak huni. Penurunan terbaru ini juga memungkinkan dilakukannya sejumlah studi baru yang luar biasa tentang atmosfer Saturnus.

Pesawat luar angkasa NEOWISE mengorbit Bumi, sehingga harus dibuang dengan aman. Kekhawatirannya adalah bahwa pesawat ruang angkasa tersebut tidak akan menjadi sampah luar angkasa, yang merupakan masalah yang berkembang di beberapa orbit, dan bahwa deorbitnya tidak akan menimbulkan bahaya bagi siapa pun di bumi.

Poin terakhir itu tidak diberikan. Ada beberapa kasus di mana pecahan pesawat yang tidak mengorbit mendarat di bumi, seperti stasiun luar angkasa Skylab yang jatuh dari orbit pada tahun 1979 dan pecahannya mendarat di Australia.

Bongkahan besar Skylab, seperti tangki oksigen ini, jatuh di gurun Australia pada tahun 1979. Craigboy / Creative Commons

Saat ini, misi harus merencanakan bagaimana misi tersebut akan dideorbitkan bahkan sebelum diluncurkan.

Sebuah tim khusus di JPL (Laboratorium Propulsi Jet NASA) menganalisis seperti apa perpecahan tersebut berdasarkan faktor-faktor tentang pesawat ruang angkasa, seperti massa dan kecepatannya. Hal ini membuat dampak deorbiting dapat diprediksi.

“Ada kemungkinan yang sangat kecil, jika ada, puing-puing akan jatuh dan melukai seseorang,” kata Joseph Hunt, manajer proyek NEOWISE di JPL. Orbit wahana tersebut akan turun sehingga akan terbakar di atmosfer bumi awal tahun depan.

“Kami ingin mengakhiri misi ini dengan baik,” kata Hunt.

Mengapa NEOWISE berakhir?

NEOWISE tidak kehabisan bahan bakar – tidak ada bahan bakar di dalamnya – juga tidak menjadi barang antik. Namun aktivitas matahari memaksa kehancurannya.

Pesawat luar angkasa tersebut berada di orbit rendah Bumi, sekitar 300 mil dari permukaan planet, dan itu berarti dipengaruhi oleh atmosfer planet.

“Matahari terus-menerus memuntahkan partikel bermuatan dan radiasi pada berbagai panjang gelombang. Apa yang terjadi ketika menghantam atmosfer bumi bisa menyebabkannya membengkak. Hal ini dapat menyebabkan atmosfer mengembang sedikit di atas ketinggian normalnya,” jelas Amy Mainzer, peneliti utama misi NEOWISE.

Kolase foto menunjukkan perubahan tingkat aktivitas matahari selama 10 tahun. David Chenette, Joseph B. Gurman, Loren W. Acton

Matahari beroperasi dalam siklus aktivitas sekitar 11 tahun, terkadang lebih aktif dan terkadang lebih sedikit. NEOWISE beruntung dan memulai misi lanjutannya selama periode yang disebut solar minimum, ketika aktivitas Matahari sedang rendah. Dan saat itu merupakan kondisi minimum matahari yang sangat tenang, sehingga atmosfernya tidak terlalu menyebar dibandingkan biasanya. Semua ini memungkinkan pesawat luar angkasa bertahan lebih lama.

“Pada akhirnya, semuanya tergantung pada alam.”

Namun aktivitas matahari yang rendah ini tidak berlangsung selamanya dan kita sekarang memasuki periode peningkatan aktivitas matahari di mana lebih banyak radiasi dari peristiwa seperti jilatan api matahari mempengaruhi atmosfer. Dan itu berarti akhir dari pesawat luar angkasa.

“Anda mungkin mengira kita berada di luar angkasa, pada jarak sekitar 500 kilometer di orbit, Anda akan mengira bahwa bumi sama sekali tidak memiliki atmosfer.” Tapi belum sepenuhnya,” kata Mainzer. “Masih ada sedikit yang tersisa, dan itu cukup untuk menimbulkan gaya tarik yang menarik pesawat ruang angkasa dan akhirnya menariknya ke atmosfer.”

Tanpa penggerak di dalamnya, pesawat ruang angkasa tidak dapat mundur atau berpindah ke orbit lain. Itu hanya bisa berputar di tempat, jadi ini adalah “pertempuran yang tidak bisa kita menangkan,” kata Mainzer.

Mengetahui bahwa akhir sudah dekat, tim NEOWISE menetapkan tanggal kapan mereka puas dengan akhir misi. Masalahnya adalah ketika gaya hambat dari atmosfer meningkat, kendali pesawat ruang angkasa menjadi semakin sulit, dan kemampuan untuk mengendalikannya menurun drastis dan cepat.

“Pada akhirnya, hukum fisika selalu menentukan apa yang terjadi,” kata Mainzer. “Pada akhirnya, semuanya tergantung pada alam.”

Kehidupan kedua

NEOWISE telah beroperasi sejak tahun 2013, sehingga telah beroperasi selama 11 tahun. Namun nyatanya ia sudah memiliki kehidupan kedua. Itu karena dulunya merupakan misi yang sama sekali berbeda yang disebut WISE.

Pekerja mempersiapkan pesawat ruang angkasa WISE untuk diluncurkan pada tahun 2009. Doug Kolkow / NASA

WISE, atau Penjelajah Survei Inframerah Bidang Lebar, diluncurkan pada tahun 2009 dan dirancang untuk mempelajari objek di dalam dan di luar tata surya, termasuk Bima Sakti dan galaksi yang lebih jauh. Pada masanya, misi tersebut menemukan ribuan objek kecil yang disebut planet minor dan juga menemukan banyak gugus bintang. Ia juga menemukan Trojan Bumi pertama, sebuah asteroid yang berbagi orbit dengan Bumi.

Misi tersebut menggunakan detektor inframerah yang harus didinginkan hingga suhu sangat rendah agar dapat berfungsi. Temperatur aslinya hanya 8 Kelvin, yang dicapai dengan menggunakan hidrogen padat sebagai pendingin.

Tapi cairan pendinginnya habis. Pada tahun 2011, misinya selesai dan cairan pendinginnya hilang, sehingga pesawat ruang angkasa tersebut dimasukkan ke dalam mode hibernasi. “Saya pikir itulah akhir ceritanya,” kata Mainzer.

Namun kemudian, pada tahun 2013, NASA tertarik menggunakan pesawat luar angkasa tersebut untuk mencari objek dekat Bumi, dan tim tersebut menyadari bahwa pesawat luar angkasa WISE mungkin dapat melakukannya. Dalam beberapa bulan, itu diaktifkan kembali dan didinginkan hingga suhu pengoperasian baru. Wahana tersebut stabil pada suhu 75 Kelvin, “seperti hari musim panas yang hangat bagi ilmuwan kriogenik,” kata Mainzer.

Rantai titik merah buram mewakili Komet C/2020 F3 NEOWISE, ditemukan oleh NEOWISE pada tahun 2020. NASA / JPL-Caltech

Pada suhu yang lebih tinggi ini, dua dari empat saluran tidak akan berfungsi dengan baik, namun dua saluran sisanya masih dapat digunakan untuk ilmu pengetahuan. Selama dekade terakhir, wahana ini telah menjelajahi langit untuk mencari—dan menemukan—ribuan objek dekat Bumi menggunakan jutaan pengukuran inframerah.

“Merupakan jackpot luar biasa untuk mendapatkan waktu sebanyak itu dari pesawat ruang angkasa,” kata Mainzer. “Itu tidak seharusnya terjadi.

Selamat tinggal

Meskipun NEOWISE kini telah berakhir, namun tidak lama lagi ia akan mendapatkan penggantinya. Misi NEO Surveyor, yang sedang direncanakan untuk diluncurkan pada tahun 2027, juga merupakan pesawat ruang angkasa inframerah yang terinspirasi oleh keberhasilan NEOWISE. Negara ini akan mendapatkan keuntungan dari perbaikan pada detektor IR, yang telah menjadi jauh lebih canggih dalam beberapa dekade terakhir, sebagian berkat teknologi yang didukung oleh kamera ponsel.

Render artis dari NEO Surveyor. NASA

Mainzer juga akan menjadi PI untuk NEO Surveyor dan sudah sibuk mengawasi kedatangan perangkat keras untuk pesawat ruang angkasa sebelum integrasi.

Namun, sebelum peluncuran tersebut, tim masih berupaya untuk menyelesaikan misi NEOWISE dan segala sesuatu yang diperlukan. NASA tidak suka memamerkan akhir misinya, kata Hunt, dan lebih memilih untuk fokus pada peluncuran baru atau data yang baru diperoleh. Namun, mereka ingin memastikan bahwa misi tersebut berakhir dengan kemeriahan yang layak, termasuk wawancara media dan perayaan keberhasilan misi, serta menyiapkan laporan dan dokumen internal.

Belum lagi wahana antariksa tersebut masih melakukan sains hingga menit-menit terakhir, sehingga operasional misi harus tetap dipertahankan. “Dengan misi ini, Anda tidak pernah tahu kapan penemuan terbesar ilmu pengetahuan akan dirilis atau kapan pengamatan terbesar akan terjadi,” kata Hunt. “Mungkin perlu sehari sebelum kita mematikannya!”

Ketika hari terakhir misi tiba, itu akan menjadi pengalaman pahit bagi tim. NEOWISE telah mencapai lebih dari yang diharapkan dalam beberapa masa hidupnya, namun tetap menyedihkan jika hal itu gagal.

“Dalam beberapa hal, pesawat luar angkasa ini adalah perpanjangan kecil dari diri Anda sendiri. Ini seperti matamu di langit. Anda bisa melihat apa yang mereka lihat,” kata Mainzer. Namun dia menambahkan bahwa apa yang mendorongnya ke misi berikutnya adalah betapa menyenangkannya dia dan tim bersama NEOWISE. Sekarang ke petualangan berikutnya, dia berkata, “Mari kita lihat beberapa hal bagus lainnya!”

Rekomendasi redaksi