Bagaimana WISE Bekerja

Jika Anda dibesarkan di era program Apollo , pesawat ulang-alik, dan teleskop Hubble , Anda mungkin terbiasa memikirkan eksplorasi ruang angkasa sebagai melibatkan perangkat keras dengan label harga yang mencengangkan, misi tunggal yang terfokus secara sempit, dan harapan hidup yang pendek. Namun di era di mana NASA berada di bawah tekanan anggaran yang semakin ketat, para ilmuwan luar angkasa saat ini tidak lagi memiliki cek kosong untuk menjelajahi kosmos. Sebaliknya, mereka harus menggunakan kecerdikan mereka untuk memanfaatkan sumber daya yang terbatas sebaik-baiknya—misalnya, dengan mengeluarkan satelit mothball dari hibernasi dan menggunakannya kembali untuk misi baru.

Itulah tepatnya yang dilakukan NASA dengan Wide-field Infrared Survey Explorer , atau WISE .

Ketika teleskop orbital senilai $320 juta diluncurkan pada Desember 2009, misi awalnya adalah untuk mencari radiasi infra merah yang datang dari objek yang jauh — dari asteroid hingga bintang katai coklat eksotis — yang terlalu redup untuk diamati dalam spektrum cahaya tampak [sumber: Chow , Klotz ]. Selama 13 bulan berikutnya, WISE melakukan pekerjaan besar pada tugas itu, mengkatalogkan 560 juta benda langit. Selain bintang dan galaksi, WISE menemukan 19 komet yang sebelumnya tidak terlihat dan lebih dari 33.500 asteroid [sumber: Chow ]. Akhirnya, setelah WISE menyelesaikan pekerjaannya, para ilmuwan NASA mematikan sebagian besar elektronik satelit dan meninggalkannya di orbit dalam mode hibernasi pada Februari 2011 [sumber: Space.com ].

Tapi ternyata, WISE belum selesai. Pada Agustus 2013, NASA mengumumkan bahwa mereka mengaktifkan kembali satelit untuk misi tiga tahun yang baru. Alih-alih menyelidiki jangkauan ruang yang jauh, WISE akan mencari dan mempelajari objek dekat Bumi (NEOs)—batuan luar angkasa yang dapat ditemukan mengorbit dalam jarak 28 juta mil (45 juta kilometer) dari jalur planet kita mengelilingi matahari, yang menurut para ilmuwan cukup dekat bagi mereka untuk menimbulkan bahaya bertabrakan dengan kita. Selain itu, WISE akan membantu NASA mengidentifikasi asteroid yang mungkin menjadi tujuan potensial yang baik bagi para astronot, sebagai bagian dari tujuan Presiden AS Barack Obama mengirim manusia untuk mengunjungi asteroid yang ditangkap pada tahun 2025 [sumber: NASA ].

Dalam peran barunya, WISE memiliki potensi untuk membuat beberapa penemuan yang sangat penting — dan melakukannya dengan murah, dengan biaya hanya $5 juta untuk setiap tahun tambahan operasi [sumber: Klotz ].

Dalam artikel ini, kita akan berbicara tentang pekerjaan baru yang menarik dari WISE, serta beberapa hal menakjubkan yang telah dicapai oleh satelit.

1. Misi Asli WISE
2. Misi Baru WISE
3. Mengapa WISE Sangat Penting

Untuk mengkooptasi frase dari Kapten James Kirk fiksi dari "Star Trek," ketika WISE diluncurkan pada tahun 2009 ke orbit kutub 326 mil (525 kilometer) di atas permukaan bumi, itu dirancang untuk berani melihat di mana tidak ada yang melihat sebelum. WISE bukan observatorium orbital inframerah pertama, tetapi tidak seperti probe sebelumnya, ia dirancang untuk mengamati seluruh bentangan langit, melihat lebih jauh ke luar angkasa untuk melihat objek yang redup dan/atau jauh [sumber: NASA ].

Untuk mencapai itu, WISE mengandalkan desain yang canggih dan teknologi mutakhir. Satelit itu dilengkapi dengan teleskop sensitif dan detektor cahaya inframerah yang dipasang di dalam tangki hidrogen beku padat — bayangkan Termos raksasa, dan pada dasarnya Anda punya ide — yang membuat instrumen tetap dingin -429 derajat Fahrenheit (-256 Celcius) . Efek dingin itu mencegah WISE mengambil tanda tangan panas dari gadgetnya sendiri, membuat pengamatannya lebih tepat [sumber: NASA ].

Selama 13 bulan kerjanya, WISE memindai langit 1 1/2 kali, mengambil sekitar 1,8 juta gambar yang digabungkan para ilmuwan untuk membuat peta komposit kosmos [sumber: Klotz ]. Beberapa kilasan detail alam semesta yang sebelumnya tidak terlihat yang diberikannya sangat mencengangkan. Sebagai contoh, satu cuplikan mengungkapkan bahwa awan merah dan hijau yang luas di luar angkasa penuh dengan bintang-bintang yang baru terbentuk, baru berusia beberapa juta tahun, di dalam gumpalan debu antarbintang seperti bunga [sumber: Space.com ].

Tapi WISE tidak dirancang untuk berjalan selamanya dengan kapasitas penuh. Pada bulan September 2010, pesawat ruang angkasa mulai kehabisan pendingin yang dibutuhkan untuk mendinginkan detektor inframerahnya. Pada saat itu, para ilmuwan mematikan dua dari empat detektor dan berhenti melihat ke luar angkasa [sumber: Chow ]. Tetapi peralatan observatorium orbital bekerja cukup baik sehingga sangat cocok untuk misi penting lainnya.

Setelah menyelesaikan misi aslinya, WISE benar-benar mendapatkan semacam uji coba tentang apa yang akhirnya akan menjadi babak keduanya. Setelah NASA mematikan sebagian besar peralatan inframerahnya ketika pendingin mulai habis, para ilmuwan memanfaatkan apa yang masih beroperasi untuk mengerjakan sebuah proyek yang disebut NEOWISE antara Januari 2010 dan Februari 2011. Pesawat ruang angkasa itu mulai memindai langit untuk mencari objek yang lebih dekat. Selama 2010, ia mengamati sekitar 158.000 benda berbatu, termasuk 34.000 asteroid di sabuk utama tata surya antara Mars dan Jupiter, dan melihat 135 objek dekat Bumi yang berpotensi berbahaya - yaitu, yang cukup dekat dengan orbit Bumi sehingga bisa menimbulkan bahaya tabrakan. [sumber: NASA ].

Ketika NASA mengaktifkan kembali WISE lagi, ia akan menggunakan teleskop satelit 16 inci (40 sentimeter) dan sensor inframerahnya untuk mencari objek dekat Bumi tambahan. Karena sensor tidak lagi menjadi super-dingin, mereka tidak semua bekerja, dan dengan demikian satelit tidak pandai mendeteksi radiasi dari objek yang jauh dan redup seperti dulu. Tetapi masih memiliki kemampuan yang cukup untuk mendeteksi radiasi infra merah dari objek yang lebih dekat. "Dua dari empat detektor inframerah kami masih berfungsi bahkan pada suhu yang lebih hangat, jadi kami dapat menggunakan pita itu untuk melanjutkan perburuan asteroid dan komet," Amy Mainzer dari Jet Propulsion Laboratory NASA mengatakan kepada Space.com pada Oktober 2010 [sumber: Malik ].

Penginderaan inframerah adalah alat yang sangat berguna, tidak hanya untuk melihat asteroid tetapi juga untuk menghitung ukurannya secara akurat. Asteroid memantulkan cahaya tetapi tidak memancarkannya, dan mereka bervariasi dalam albedo , atau kemampuan untuk memantulkan cahaya tampak. Itu berarti bahwa untuk teleskop optik biasa, batu ruang angkasa kecil berwarna terang dapat terlihat sebesar batu gelap yang jauh lebih besar. Sebuah teleskop inframerah, bagaimanapun, mengambil bagian dari spektrum yang tidak terlihat yang dilewatkan oleh teleskop biasa, dan dapat memberikan gambaran yang lebih lengkap tentang sebuah asteroid [sumber: NASA ].

Para ilmuwan bertaruh bahwa kapasitas akan memungkinkan WISE memberi kita gagasan yang lebih baik tentang asteroid mana yang cukup besar dan cukup dekat untuk menjadi masalah — dan mana yang mungkin berukuran tepat untuk ditangkap oleh pesawat ruang angkasa robot.

Mengapa Observatorium Orbital Sangat Berguna?

Untuk sebagian besar sejarah astronomi, para ilmuwan terbatas dalam apa yang dapat mereka lihat dari kosmos karena atmosfer bumi mengaburkan pandangan bahkan teleskop berbasis darat yang dilengkapi dengan baik. Tetapi dengan munculnya zaman ruang angkasa, para astronom memiliki pilihan baru. Mereka bisa menempatkan observatorium di orbit di atas atmosfer, memberi mereka kesempatan untuk melakukan pengamatan tanpa hambatan. Contoh utama: Teleskop Luar Angkasa Hubble, yang digunakan oleh pesawat ulang-alik Discovery pada tahun 1990 dan masih beroperasi, telah membantu menulis ulang buku teks astronomi, menjelaskan isu-isu seperti usia alam semesta dan keberadaan energi gelap [sumber: HubbleSite , NASA ].

WISE harus menjadi bantuan besar dalam dua misi penting NASA: melacak objek dekat Bumi dan menemukan cara untuk melindungi Bumi dari mereka, dan melakukan misi berawak ke asteroid pada tahun 2025.

Mengidentifikasi dan melacak asteroid yang mungkin menjelajah di sekitar Bumi adalah misi NASA dengan prioritas tinggi. Urgensinya didorong pulang oleh ledakan Februari 2013 dari meteor setinggi 18 meter (60 kaki), 11.000 metrik ton (12.125 ton) di atas kota Chelyabinsk di Rusia. Sebongkah batu ruang angkasa itu melepaskan hampir 30 kali energi dari salah satu bom atom yang meledak pada akhir Perang Dunia II, dan lebih dari 1.200 orang terluka oleh puing-puing yang beterbangan [sumber: Yeager , Klotz ].

Mengkompilasi database objek dekat-Bumi dan melacak pergerakannya diharapkan akan memberi peringatan dini kepada NASA tentang objek di jalur tabrakan — dan waktu untuk menerapkan strategi pertahanan, apakah itu berarti mengalihkan asteroid dengan traktor gravitasi, layar surya, atau teknologi masa depan lainnya. , atau menghancurkannya dengan ledakan nuklir [sumber: Messier ].

NASA juga membayangkan menggunakan pesawat ruang angkasa robot untuk menangkap asteroid kecil di dekat Bumi dan mengarahkannya dengan aman ke orbit yang stabil di sekitar Bumi dan bulan. Sebuah video NASA menggambarkan satu metode yang mungkin: Sebuah probe robot yang ditenagai oleh layar surya dapat menyalip asteroid, mengikatnya dengan kabel, dan kemudian memasukkannya ke dalam "tas penangkap asteroid" raksasa, yang akan memungkinkan pesawat untuk mengontrol dan mengarahkan pergerakannya.

Begitu asteroid itu berada di tempat yang diinginkan NASA, para astronot akan terbang ke sana dengan pesawat ruang angkasa Orion, kendaraan luar angkasa yang masih dalam pengembangan, dan kemudian berjalan di luar angkasa ke permukaannya. Mereka akan mengambil sampel batuan yang akan dibawa kembali ke Bumi untuk dipelajari lebih lanjut [sumber: Moscowitz , NASA ]. Akhirnya, asteroid yang ditangkap mungkin menjadi sumber bahan berharga seperti nikel, platinum, dan paladium, atau bahkan tempat pembuatan [sumber: Mann ].

Catatan Penulis: Cara Kerja WISE

Saya terpesona dengan gagasan NASA untuk mendarat di asteroid, sebagian karena ketika saya masih kecil tumbuh di tahun 1960-an, saya masih ingat kegembiraan melihat versi buku komik Classics Illustrated dari novel fantasi Jules Verne tahun 1877 "Off on sebuah komet." Dalam novel Verne, bagaimanapun, astronot tidak mendarat di komet. Sebagai gantinya, sebuah benda langit yang disebut Gallia menyapu Bumi dan mengikis sedikit tanah di dekat Gibraltar, dan dalam prosesnya membawa beberapa lusin manusia bersamanya dalam perjalanan melalui tata surya. Sementara premis itu menghibur pembaca abad ke-19, tentu saja, dalam kehidupan nyata tabrakan seperti itu dapat menyebabkan bencana global yang mirip dengan yang membunuh dinosaurus. Kita jauh lebih baik mengikuti rencana NASA.

Artikel Terkait