Misi Voyager Tengah Menuju Kematian

Voyager yang kini berusia 44 tahun, jauh telah melampaui misinya mempelajari Jupiter dan Saturnus dalam waktu 5 tahun. Wahana itu kini sedang mengalami penurunan energi nuklirnya sehingga beberapa instrumen ilmiahnya harus dimatikan.

Usia Voyager sampai saat ini telah mencapai 44 tahun sejak diluncurkan pertama kali pada 1977 oleh NASA. Misi mempelajari Jupiter dan Saturnus itu menggunakan dua wahana antariksa tak berawak yaitu Voyager 1 dan Voyager 2.
Setelah misi di kedua planet tersebut, Voyager masih mampu melanjutkan perjalanan mereka hingga ke tepi luar tata surya. Padahal keduanya dirancang untuk bertahan selama lima tahun dan hanya mempelajari Jupiter dan Saturnus.
Voyager 1 dan 2 kini sedang berada di ruang antarbintang setelah melewati titik termination shock. Bahkan keduanya berhasil lolos dari gelembung plasma panas yang dikenal sebagai heliopause yang berada di tepi tata surya itu. Pada titik tersebut, angin matahari telah mengalami perlambatan.
Selama perjalanan yang cukup lama, sudah pasti bahwa pada titik tertentu plutonium yang memberi daya pada pesawat akan meluruh melebihi apa yang mampu membuatnya tetap berfungsi. Beberapa memperkirakan wahana yang dibangun oleh Jet Propulsion Laboratory (JPL) ini akan berakhir pada 2025, sementara yang lain berharap mungkin lebih lama.
Sebagai wahana berteknologi abad ke-20, Voyager 1 memiliki tiga generator termoelektrik radioisotop (RTG). Setiap RTG berisi 24 bola plutonium-238 oksida yang ditekan. Energi nuklir RTG menghasilkan daya listrik sekitar 470 W pada saat peluncuran, dengan sisanya terbuang sebagai panas buangan.
Wahana yang diluncurkan dari Cape Canaveral pada 1977 meluncurkan Voyager 2 untuk pertama kali disusul dengan Voyager 1. Hal ini untuk mengambil keuntungan dari penyelarasan langka (setiap 176 tahun sekali) Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus.
"Voyager berada di usia 44 setengah tahun, jadi kami telah melakukan 10 kali jaminan garansi pada wahana tersebut," ucap fisikawan NASA, Ralph McNutt, saat berbicara kepada majalah Scientific American tentang bagaimana cara mematikan (power down) wahana antariksa itu.
Pada kedua pesawat ruang angkasa itu, RTG yang ditenagai oleh panas dari bola plutonium terus mengalami penurunan sekitar empat watt setiap tahun. Karena daya listrik yang dihasilkan terus menurun, maka NASA terpaksa harus mematikan satu per satu instrumen dari 11 instrumen ilmiah yang terpasang.
Sampai hari ini Voyager 1 hanya hanya empat instrumen yang berfungsi, dan Voyager 2 masih terdapat lima instrumen yang berfungsi. Hal ini sebenarnya mengejutkan para insinyur, pasalnya NASA seharusnya sudah mematikan instrumen tersebut sejak 2008. Namun lembaga itu baru mulai mematikan instrumen Voyager 2 terlebih dahulu, satu per satu, mulai pada 2020.
"Jika semuanya berjalan dengan baik, mungkin kita bisa memperpanjang misi hingga 2030-an. Itu hanya tergantung pada kekuatannya. Itulah titik batasannya," kata Linda Spilker, yang mulai mengerjakan misi Voyager sebelum diluncurkan, kepada Scientific American.
Voyager 1 membutuhkan waktu sekitar 36 tahun untuk menembus heliopause dan data yang telah dikirim kembali sejak saat itu menunjukkan beberapa hal menarik tentang peran medan magnet di alam semesta. Sementara itu Voyager 2 kemudian melewati ruang antarbintang pada 2018 atau 41 tahun setelah diluncurkan dan telah mampu menembus batas luar heliopause tempat angin matahari yang panas bertemu dengan ruang dingin yang dikenal sebagai medium antarbintang.
Tapi ruang angkasa sangat besar dan tak satupun dari wahana ini dianggap berada di luar tata surya. Batas terakhir dari tata surya adalah awan Oort (Oort cloud), sebuah kumpulan benda-benda kecil yang masih di bawah pengaruh gravitasi Matahari yang Lokasinya masih sangat jauh dari perjalanannya saat ini.
NASA sendiri menyatakan, untuk mencapai titik awal awan Oort, Voyager masih membutuhkan waktu sekitar 300 tahun. Untuk melewatinya secara penuh diperlukan waktu 30.000 tahun. Voyager 1 saat ini berjarak 14,5 miliar mil (23,3 miliar kilometer) dari Bumi.
Jarak sejauh itu bagi cahaya membutuhkan waktu 20 jam cahaya dan 33 menit untuk menempuh jarak itu. Artinya perlu waktu dua hari untuk mengirim pesan ke pesawat ruang angkasa dan mendapatkan tanggapan. Sedangkan Voyager 2 tidak terlalu jauh, hanya 12 miliar mil dari Bumi atau hanya 18 jam jarak cahaya.

Kontak Pertama
Kedua pesawat ruang angkasa membawa piringan berlapis emas yang berisi salam multikultural dari berbagai bahasa termasuk bahasa Indonesia, juga lagu dan foto, sebagai pesan jika suatu hari mereka bertemu kehidupan cerdas meskipun beberapa astronom telah memperingatkan bahwa umat manusia mungkin menyesal melakukan kontak pertama.
Astronom Carl Edward Sagan mengabaikan kekhawatiran ini. "Faktanya adalah, baik atau buruk, kami telah mengumumkan kehadiran dan lokasi kami ke alam semesta, dan terus melakukannya setiap hari," kata dia.
"Ada bola transmisi radio setebal sekitar tiga puluh tahun cahaya yang meluas ke luar dengan kecepatan cahaya, mengumumkan kepada setiap bintang yang diselimutinya bahwa Bumi ini penuh dengan manusia," lanjut dia.
"Program televisi kami membanjiri ruang angkasa dengan sinyal yang dapat dideteksi pada jarak yang sangat jauh oleh instrumen yang tidak lebih besar dari milik kita. Ini adalah pemikiran yang serius bahwa berita pertama tentang kami mungkin adalah hasil dari Super Bowl," tulis Sagan.
Bulan lalu NASA mengatakan para insinyurnya sedang mengerjakan pemecahan misteri yang mempengaruhi data telemetri Voyager 1. Pada Voyager 2, data-data telemetris masih berkerja normal meskipun beberapa instrumen sekarang dimatikan untuk memperpanjang umur operasi.
Wahana tersebut memiliki sistem artikulasi dan kontrol sikap (attitude articulation and control system/AACS) yang bertanggung jawab atas orientasi pesawat ruang angkasa, termasuk menjaga antenanya menunjuk tepat ke Bumi sehingga dapat mengirim data.
Beruntungnya data ini masih datang, hal ini menunjukkan AACS terus bekerja. Namun sayangnya data telemetri itu sendiri tidak valid, menurut NASA. Tampaknya dihasilkan secara acak atau tidak mencerminkan kemungkinan keadaan AACS sebenarnya, badan antariksa itu menjelaskan. hay/I-1

Bergerak Manfaatkan Gravitasi Planet

Pesawat Voyager masing-masing memiliki berat 773 kilogram. Dari total berat ini, setiap pesawat ruang angkasa membawa 105 kilogram instrumen ilmiah. Instrumen itu menggunakan sistem panduan tiga sumbu yang distabilkan yang menggunakan input giroskop dan akselerometer ke sistem artikulasi dan kontrol sikap (attitude articulation and control system/AACS).
Gary Arnold Flandro seorang luar angkasa di Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA di Pasadena, California, Voyager cukup berat dan membawa banyak instrumen. Flandro ditugaskan untuk menemukan cara paling efisien untuk mengirim pesawat luar angkasa ke Jupiter atau bahkan mungkin ke Saturnus, Uranus, atau Neptunus.
Dengan menggunakan alat presisi favorit para insinyur abad ke-20 yaitu pensil, untuk tugas memetakan jalur orbit planet-planet raksasa itu dan menemukan sesuatu yang menarik. Pada akhir '70-an dan awal '80-an, keempatnya akan dirangkai seperti mutiara pada kalung langit dalam panjang busur dengan Bumi.
Kebetulan ini berarti bahwa kendaraan ruang angkasa bisa mendapatkan dorongan kecepatan dari tarikan gravitasi dari setiap planet raksasa yang dilewatinya. Ini seolah-olah ditarik oleh kabel tak terlihat yang putus pada detik terakhir, melemparkan wahana pada sepanjang perjalanannya.
Flandro menghitung bahwa bantuan gravitasi berulang, demikian sebutannya, akan memangkas waktu penerbangan antara Bumi dan Neptunus dari 30 tahun menjadi 12 tahun. Hanya ada satu tangkapan, penyelarasan hanya terjadi sekali setiap 176 tahun. Untuk mencapai planet-planet sementara barisan berlangsung, sebuah pesawat ruang angkasa harus diluncurkan pada pertengahan '70-an.
Ketika kedua Voyager sedang dibangun, hanya satu pesawat ruang angkasa yang terbukti menggunakan bantuan gravitasi untuk mencapai planet lain yaitu wahana Mariner 10. Wahana ini mendapatkannya gaya gravitasi dari Venus untuk membantu perjalanan menuju Merkurius.
Tapi Voyager akan mencoba beberapa bantuan dengan margin kesalahan yang diukur dalam puluhan menit. Jupiter, pemberhentian pertama mereka, sekitar 10 kali lebih jauh dari Bumi daripada Merkurius. Selain itu, Voyager harus melakukan perjalanan melalui sabuk asteroid di sepanjang jalan.
"Sebelum Voyager, ada perdebatan besar tentang apakah pesawat ruang angkasa bisa melewati sabuk asteroid tanpa hancur berkeping-keping," kata insinyur luar angkasa pada Laboratorium Fisika Terapan Universitas John Hopkins, Ralph McNutt.
Namun, kata McNutt, pada awal '70-an, wahana Pioneer 10 dan 11 terbang melewatinya tanpa kerusakan. Ternyata sabuk asteroid itu ternyata sebagian besar merupakan ruang kosong. Hal ini membuka jalan bagi Voyager.
Untuk menangani semua tantangan ini dari misi tersebut, Voyager yang memiliki ukuran Volkswagen Beetle versi lama, membutuhkan teknologi kecerdasan bawaan. Jadi para insinyur NASA melengkapi komputer dengan memori 69 kb, kurang dari perseratus ribu kapasitas ponsel biasa. hay/I-1