Badan Antariksa Eropa Kasih Tips ke India Cara Dekati Matahari

Jakarta -

Wahana Solar Orbiter milik badan antariksa Eropa ESA, mampu memotret Matahari dari jarak yang lebih dekat daripada yang pernah dilakukan pesawat luar angkasa mana pun sebelumnya. Prestasi ini mungkin akan disalip oleh India yang baru meluncurkan wahana Aditya-L1 ke Matahari, Sabtu (2/9) lalu.

Solar Orbiter diluncurkan pada Februari 2020, bekerja sama dengan badan antariksa nasional AS NASA. Wahana ini menjadi yang pertama mengamati secara langsung kutub Matahari, yang merupakan kunci untuk memahami medan magnet bintang yang mendorong pembentukan cuaca luar angkasa.

"Namun untuk mencapai orbit miring unik yang diperlukan untuk mengamati kutub, memerlukan serangkaian manuver yang rumit berdasarkan teknik dari sejumlah misi sebelumnya," kata ESA saat peluncuran Solar Orbiter, dikutip dari situs resmi ESA, Rabu (6/9/2023).

Belajar dari keberhasilan Solar Orbiter yang sudah lebih dulu meluncur, ESA membagikan tips agar wahana berikutnya yang menjelajahi Matahari, termasuk Aditya-L1, bisa mendapatkan pemandangan Matahari terbaik.

Menjelajahi Kutub Matahari

Mempelajari wilayah kutub Matahari sangat penting untuk meningkatkan pemahaman kita tentang proses ini. Namun, akibat fisika yang membentuk Tata Surya, Bumi dan planet-planet lain mengorbit Matahari pada bidang datar yang kurang lebih sama, yang dikenal sebagai ekliptika, sehingga tidak memungkinkan kita untuk melihat kutub Matahari dengan jelas.

Solar Orbiter saat itu harus meninggalkan pesawat dan memulai orbit 'miring' untuk mempelajari wilayah kutub Matahari, karena wilayah tersebut hanya dapat diamati secara langsung oleh pesawat ruang angkasa yang dapat melihatnya dari atas atau bawah ekliptika.

"Mencapai kemiringan besar orbit Solar Orbiter cukup menantang. Hal ini membutuhkan perubahan besar pada kecepatan pesawat ruang angkasa, yaitu energinya," kata José Manuel Sánchez Pérez, analis misi Solar Orbiter di ESA.

Faktanya, Solar Orbiter menjadi pesawat ruang angkasa kedua yang melakukan manuver seperti itu, setelah misi Ulysses NASA/ESA yang menggunakan bantuan gravitasi di Jupiter untuk meningkatkan kemiringannya dan melakukan pengukuran langsung di atas kutub Matahari pada pertengahan tahun 1990an.

Manuver bantuan gravitasi memungkinkan operator pesawat ruang angkasa menyesuaikan kecepatan dan lintasan pesawat ruang angkasa menggunakan tarikan gravitasi planet (atau benda lain) ketimbang menggunakan bahan bakar dalam jumlah besar.

Dalam kasus Solar Orbiter, mereka akan menggunakan teknik ini tidak hanya untuk memperketat orbit wahana mengelilingi Matahari, tetapi juga untuk menaikkannya dari bidang ekliptika.

Untuk mencapai kemiringan yang diperlukan, pesawat ruang angkasa akan mengikuti jalur yang terus berubah yang akan terus dimiringkan dan diperas, membuatnya semakin tinggi untuk memberikan pemandangan ke kutub Matahari. Setiap kali Solar Orbiter mendekati Matahari, ia akan melihatnya dari sudut pandang baru.

Selanjutnya: Menuju Matahari dan Manfatkan Venus >>>

Menuju Matahari

Solar Orbiter mengorbit mengelilingi Matahari dalam lintasan elips, menyelesaikan satu putaran setiap lima hingga enam bulan. Perihelion, titik di setiap orbit yang paling dekat dengan Matahari, secara bertahap bergeser semakin dekat setiap lintasannya.

Meskipun perihelion pertama misi tersebut pada bulan Juni 2020 berada pada jarak 77 juta kilometer atau sekitar setengah jarak antara Matahari dan Bumi, Solar Orbiter pada akhirnya mencapai jarak sedekat 42 juta kilometer.

"Selama fase penjelajahan, yang dimulai empat bulan setelah peluncuran dan berlangsung hingga akhir tahun 2021, kami menggunakan dua penerbangan planet di Venus dan satu di Bumi untuk mengubah orbit kami," kata Ilmuwan Proyek Pengorbit Surya ESA, Daniel Müller.

"Lokasi Bumi pada November 2021 hanya akan berada pada ketinggian 440 kilometer, sangat dekat dengan Bumi, jadi kita bisa mengamati Solar Orbiter dengan teleskop kecil," ujarnya.

Lintasan pertama ini akan memungkinkan operator pesawat ruang angkasa menyesuaikan lintasan Solar Orbiter agar dapat memasuki orbit yang diperlukan untuk tugas ilmiahnya.

Tak lama setelah penerbangan terakhir Bumi pada tahun 2021, fase sains penuh dari misi tersebut pun dimulai. Pada Maret 2022, Solar Orbiter melakukan lintasan terdekat pertamanya ke Matahari, dengan jarak sekitar sepertiga jarak antara Bumi dan Matahari.

Hal ini akan memberikan kesempatan pertama bagi enam set teleskop pesawat ruang angkasa untuk menunjukkan kekuatan sebenarnya dan memperoleh gambar permukaan Matahari dan atmosfernya, corona, dengan resolusi sangat tinggi. Pesawat ruang angkasa kemudian melanjutkan orbit elipsnya.

Manfaatkan Bantuan dari Venus

"Selama lima hingga enam tahun ke depan saat mendekati Matahari secara berkala setiap lima hingga enam bulan, Solar Orbiter secara bertahap mencondongkan orbit untuk melihat wilayah kutub," kata Daniel.

Kecenderungan ini akan dicapai dengan memanfaatkan gravitasi Venus. Oleh karena itu, orbit Solar Orbiter dirancang agar 'beresonansi' dengan planet ini.

Pesawat ruang angkasa ini melewati dekat Venus setiap beberapa orbit, menggunakan gravitasi planet tersebut untuk mengubah orbitnya dan mencapai kemiringan 18 derajat pada awal tahun 2025.

Selama tahap sains yang diusulkan, Solar Orbiter akan meningkatkan kemiringan orbitnya lebih jauh lagi, pada akhirnya mencapai 33 derajat di atas ekuator Matahari pada tahun 2029. Dengan kemiringan ini, wilayah kutub yang belum banyak dieksplorasi akan semakin terlihat.

"Hukum mekanika orbital yang mengatur bantuan gravitasi ini sama persis dengan hukum mekanika orbital yang mengatur bantuan gravitasi untuk pesawat ruang angkasa yang menggunakan bantuan gravitasi untuk mencapai planet lain," kata José Manuel.

"Apa yang membuat Solar Orbiter berbeda adalah kami tidak mencoba membawanya ke planet atau benda kecil dengan menggunakan bahan bakar dalam jumlah minimum atau dalam waktu sesingkat-singkatnya, kami mencoba menyesuaikan kemiringan orbitnya dan jaraknya ke Matahari," sambungnya.

Teknik ini, jelas José Manuel, lebih umum untuk misi menjelajahi planet gas raksasa dan bulan-bulannya, seperti Galileo milik NASA, Cassini (misi gabungan NASA, ESA, dan Badan Antariksa Italia) dan JUICE milik ESA, karena memungkinkan pesawat ruang angkasa untuk mengunjungi suatu benda beberapa kali dan melakukan pengamatan berulang kali setiap kali benda itu lewat.

Para ilmuwan berharap bahwa memahami aktivitas di wilayah kutub akan membantu mereka mengungkap misteri siklus Matahari 11 tahun, pasang surut aktivitas magnetik Matahari secara berkala yang mempengaruhi lingkungan di seluruh Tata Surya.

Solar Orbiter dirancang untuk beroperasi selama sepuluh tahun, namun misi tersebut dapat melanjutkan eksplorasi ilmiahnya lebih lama lagi. Jika wahana ruang angkasa itu masih dalam kondisi baik, para ilmuwan akan berusaha membawanya lebih dekat ke permukaan Matahari.

(rns/fay)