NASA Ingin Menempatkan Teleskop Masif di Bulan
Sebagai bagian dari Program Artemis, NASA bermaksud untuk membangun semua infrastruktur yang diperlukan untuk menciptakan “program eksplorasi dan pengembangan bulan yang berkelanjutan.”
Ini termasuk Lunar Gateway, sebuah habitat yang mengorbit yang memungkinkan perjalanan reguler ke dan dari permukaan, dan Artemis Base Camp, yang memungkinkan astronot untuk tinggal di sana hingga dua bulan.
Beberapa badan antariksa juga berencana menciptakan fasilitas yang memanfaatkan “sifat tenang” lingkungan bulan, termasuk teleskop resolusi tinggi.
Sebagai bagian dari Program NASSA Innovative Advance Concepts (NIAC) NASA tahun ini, tim dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA telah mengusulkan desain Long-Baseline Optical Imaging Interferometer (LBI) bulan untuk pencitraan pada panjang gelombang tampak dan ultraviolet.
Dikenal sebagai Stellar Imager (AeSI) berkemampuan Artemis, rangkaian beberapa teleskop yang diusulkan ini dipilih untuk pengembangan Tahap I. Jika beruntung, susunan AeSI dapat beroperasi di sisi jauh Bulan, mengambil gambar detail permukaan bintang dan lingkungannya.
Usulan tersebut disampaikan oleh Kenneth Carpenter dan rekan-rekannya di NASA Goddard Space Flight Center (GSFC).
Carpenter adalah Ilmuwan Proyek Operasi Hubble di GSFC dan ilmuwan sistem darat untuk Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman (RST).
Seperti yang mereka catat dalam proposal mereka, kembalinya NASA ke Bulan menawarkan beberapa peluang signifikan bagi penelitian ilmiah yang berdampak padanya.
Baca Juga: Pesawat Luar Angkasa SLIM Jepang Mendarat Terbalik di Bulan
Yang paling penting adalah potensi untuk menciptakan observatorium yang memanfaatkan lingkungan “radio sunyi” dan periode kegelapan yang berkepanjangan di sisi jauh Bulan.
Karena sifat orbitnya yang terkunci pasang surut, dimana salah satu sisi Bulan selalu menghadap ke Bumi, siklus siang/malam Bulan berlangsung selama 14 hari.
Ini berarti “lunar day” terdiri dari dua minggu sinar matahari terus menerus, sedangkan malam lunar terdiri dari dua minggu kegelapan terus menerus.
Seperti dilansir UniverseToday, pada saat yang sama, lingkungan Bulan yang tidak memiliki udara berarti bahwa pengamatan apa pun dengan teleskop optik tidak akan mengalami gangguan atmosfer.
Hal ini menjadikan sisi jauh Bulan sebagai lingkungan yang sempurna untuk melakukan pencitraan interferometri resolusi tinggi, sebuah metode di mana beberapa teleskop mengumpulkan cahaya untuk mencari pola interferensi.
Para astronom mengekstrak data dari pola-pola ini untuk membuat gambaran detail benda-benda langit yang sulit dipecahkan dengan teleskop konvensional.
Teknik yang sama memungkinkan Event Horizon Telescope (EHT), jaringan teleskop radio global, memperoleh gambar pertama lubang hitam yang pernah diambil.
Menurut tim, susunan interferometri bulan memiliki potensi ilmiah yang sangat besar dan dapat dibangun secara bertahap untuk membatasi biaya konstruksi.
Baca Juga: Inilah Penampakan Jarak Dekat Bulan Jupiter Io yang Ditangkap oleh Pesawat Ruang Angkasa Juno
“Hal ini dapat mengungkap permukaan bintang, menyelidiki piringan akresi bagian dalam yang mengelilingi bintang baru dan lubang hitam, dan memulai perjalanan teknis menuju penyelesaian fitur permukaan dan pola cuaca di exoplanet terdekat.
Fasilitas yang dikembangkan sepenuhnya akan berukuran besar dan mahal, namun tidak harus dimulai dengan cara seperti itu.
Teknologi ini dapat dikembangkan dan diuji dengan 2 atau 3 teleskop kecil pada garis dasar pendek.
Setelah teknologi dikembangkan, garis dasar dapat diperpanjang, teleskop yang lebih besar dapat dipasang, dan jumlah teleskop dapat ditingkatkan.
Baca Juga: Helikopter Ingenuity Mars Milik NASA Tidak akan Pernah Terbang Lagi
Masing-masing peningkatan ini dapat dicapai dengan gangguan minimal pada seluruh sistem.”
Terlepas dari kelebihan ini, tim mencatat bagaimana penelitian sebelumnya tentang interferometer di ruang angkasa terkonsentrasi pada desain susunan terbang bebas.
Hal ini sebagian besar disebabkan oleh Studi Misi Visi NASA tahun 2003-2005 yang meneliti trade-off antara konsep ruang angkasa yang terbang bebas dan interferometer berukuran kilometer yang dibangun di permukaan bulan.
Studi tersebut menyimpulkan bahwa lebih baik melakukan penerbangan bebas berbasis ruang angkasa, mengingat tidak adanya infrastruktur manusia yang sudah ada di permukaan bulan yang dapat menyediakan listrik dan pemeliharaan rutin.
Namun, dengan adanya Program Artemis, Carpenter dan timnya berpendapat bahwa situasi tersebut kini telah berubah.
Dengan selesainya pembangunan habitat permukaan, transportasi, pengeboran, dan fasilitas listrik yang direncanakan pada tahun-tahun mendatang, sekarang adalah saat yang tepat untuk menyelidiki kemungkinan membangun interferometer di permukaan bulan.
“Studi kami tentang interferometer berbasis permukaan bulan akan menjadi langkah maju yang besar menuju susunan yang lebih besar baik di bulan maupun terbang bebas di luar angkasa, pada berbagai panjang gelombang dan topik sains,” tulis mereka.
“Ini akan menentukan, mengingat keadaan teknologi luar angkasa dan rencana eksplorasi manusia saat ini dan yang diantisipasi, apakah lebih baik mengejar desain untuk permukaan bulan atau untuk luar angkasa.”
Mereka lebih jauh membayangkan bahwa interferometer bulan akan membawa kemajuan dalam astrofisika, seperti studi tentang aktivitas magnet bintang, inti galaksi aktif, dan dinamika fenomena kosmologis dalam berbagai skala.
Baca Juga: Neptunus dan Uranus Memiliki Warna yang Sama! Voyager 2 NASA Menangkap Fakta Menakjubkan Ini
Desain dan konstruksi fasilitas tersebut akan mengatasi permasalahan teknis utama, seperti cara terbaik untuk menggabungkan jalur optik dengan panjang variabel, konfigurasi terbaik untuk teleskop, dan ukuran cermin optimal untuk memenuhi tujuan teknis dan ilmiah.
Mereka juga berharap dapat membuat rencana untuk memelihara dan memperluas fasilitas dari waktu ke waktu dengan menggunakan kombinasi dukungan manusia dan robot.
Selain itu, manfaat yang diharapkan mencakup kemajuan teknis yang memungkinkan interferometer optik UV dan misi berbasis ruang angkasa yang mampu mencitrakan lubang hitam (mirip dengan EHT), mencari biosignature, dan secara langsung mencitrakan planet ekstrasurya berbatu di sekitar bintang lain.
Carpenter dan rekan-rekannya juga mengantisipasi bahwa pembangunan fasilitas besar di Bulan, bersamaan dengan tujuan eksplorasi manusia Program Artemis, akan menghasilkan minat dan keterlibatan publik yang luar biasa:
“Pada akhirnya, upaya ini akan membuat masyarakat kembali bermimpi – dan mengingat bahwa kita mampu melakukan hal-hal besar, bahkan dalam menghadapi masa-masa sulit."
"Studi kami akan membantu menjaga fokus pada keagungan alam semesta dan apa yang dapat dilakukan manusia jika mereka bekerja keras bersama-sama."
"Proyek kami akan menggairahkan generasi pekerja Sains, Teknologi, Teknik, Seni, dan Matematika (STEAM) masa depan, yang akan terinspirasi oleh visi yang berani ini.”