Sebuah manuver berbahaya dilakukan oleh pesawat angkasa tanpa awak milik NASA, Juno dengan memacu mesin pendorong pesawat secara terus menerus selama 10,5 jam, dan ini tidak pernah dilakukan sebelumnya. Tujuannya? Untuk menyelamatkan hidup pesawat tersebut, atau setidaknya sampai misinya di Jupiter selesai.
Pada planet Jupiter terdapat area yang selalu ditutupi bayangan gelap. Area tersebut sangatlah gelap, hingga bisa secara efektif ‘membunuh’ Juno jika terbang melewatinya.
Dan daripada membiarkan pesawat angkasa tersebut menghabiskan 12 jam perjalanan yang menguras energi baterainya di area bayangan gelap Jupiter, dan kemudian menghadapi resiko harus menghidupkannya kembali di sisi lain dari planet, NASA melakukan tindakan lain: memacu mesin pendorong Juno selama 10,5 jam tanpa henti dan mengarahkannya keluar dari area bayangan gelap Jupiter yang diperkirakan bisa menghabiskan hidup baterai Juno.
Untuk memacu mesin pendorong selama 10,5 jam dibutuhkan sekitar 73 kg bahan bakar. Tetapi tanpa melakukan hal ini, Juno masih akan terjebak di dalam area bayangan gelap Jupiter pada tanggal 3 November, saat itu dijadwalkan Juno telah berada pada posisi mendekati planet gas raksasa ini. Berada dalam area bayangan gelap selama 12 jam pastinya akan menguras habis energi dari baterai pesawat.
Temperatur pesawat angkasa ini diperkirakan akan turun drastis ketika melewati area bayangan gelap tersebut, dan dengan ketiadaan tenaga dari baterai, kemungkinan mesin akan mati karena suhu dingin, dan akan sulit untuk bangkit kembali.
Dan ternyata maneuver ini berhasil dilakukan, dan menurut penyelidik utama misi Juno, Scott Bolton, adalah sebuah solusi kreatif yang luar biasa dalam memecahkan masalah dari bayangan gelap Jupiter.
“Dengan berhasilnya manuver pembakaran mesin pendorong ini, target misi kami untuk melewati bayangan gelap Jupiter pada tanggal 3 November bisa tercapai,” kata Scott Bolton, Penyelidik utama Juno di the Southwest Research Institute di San Antonio.
“Melewati area bayangan gelap secara cepat adalah solusi kreatif yang luar biasa untuk menghindari kegagalan geometri. Kondisi area tanpa cahaya sangat tidak cocok bagi pesawat angkasa bertenaga matahari. Dan sekarang, kita tidak perlu lagi mengkhawatirkan kejadian matinya mesin pesawat karena suhu rendah, kita berfokus pada penemuan-penemuan ilmiah planet Jupiter selanjutnya yang akan ditemukan oleh Juno.”
Juno telah mengorbit Jupiter sejak Juli 2016. Sejak saat itu, pesawat ini telah melakukan satu seri perjalanan sepanjang garis orbit elips yang sangat panjang.
Kegelapan bukan satu-satunya hal yang harus dihindari oleh Juno. Radiasi yang intens dari planet Jupiter menyebabkan pesawat ini harus melaju secara hati-hati di sekeliling planet ini. Setiap orbit dari kutub yang satu ke kutub yang lain akan membawa pesawat ini semakin mendekat ke lokasi sabuk radiasi intens yang mengelilingi Jupiter, pesawat akan selalu berusaha berada di bawah sabuk tersebut, untuk menghindari radiasi.
Tetapi hanya ada sedikit waktu dalam setiap orbit untuk bisa mendekat ke Jupiter. Radiasi di sekitar planet sangatlah intens sehingga setiap kali mendekatinya akan merusak sistem elektronik pesawat dan juga sedikit bagian instrumennya, yang akan berakibat pendeknya umur pesawat. Walaupun pesawat telah dilindungi oleh lapisan titanium, sistem instrumen pesawat akan mengalami gangguan, dan akan berakibat kegagalan misi.
Tetapi, melewati area bayangan gelap Jupiter selama 12 jam bisa juga menggagalkan misi secara prematur, walaupun instrumen pesawat masih utuh dan beroperasi. Dan kegagalan prematur tersebut akan menghilangkan kesempatan kita untuk meperoleh pengetahuan baru tentang planet Jupiter, dan juga foto-foto luar biasa yang diambil melalui JunoCam.
Jadi, kini Juno telah mahir dalam menghindari bahaya, dan dinstruksikan untuk menghindari kegelapan. Dibutuhkan banyak energi untuk melakukannya, dalam bentuk sistem kontrol reaksi dari hydrazine propellant (bahan baku roket).
Juno tidak pernah dirancang untuk melakukan perjalanan dalam gelap. Faktanya, selama misi yang dijalaninya, hanya pernah melalui kegelapan dalam waktu 10 menit, ketika Juno melintas melalui bayangan bumi pada masa awal dari misinya.
Hal ini disebabkan karena Juno tidak menggunakan RTG (radioisotope thermoelectric generator) sebagai sumber tenaga seperti yang umumnya digunakan oleh pesawat angkasa pada misi lainnya yang melakukan perjalanan jauh dari matahari, Juno bergantung pada tenaga matahari sebagai sumber energinya. Juno adalah misi pertama yang melakukan perjalanan angkasa yang jauh dari matahari dengan menggunakan tenga matahari sebagai sumber energinya.
Pasawat angkasa ini memilki tiga buah panel surya yang bisa menghasilkan tenaga hingga 490 watts pada awal dari misinya. Dan selanjutnya, tingkat efisisensi dari panel surya ini berkurang, dan pada akhir dari misi ini hanya akan dihasilkan energi sebesar 420 watts.
Tetapi bahkan pada puncak efisiensinya, sistem tenaga matahari Juno tidak akan membuat pesawat angkasa ini bertahan selama 12 jam di kegelapan. Kapasitas baterai tidak memadai untuk bertahan selama itu. Dan baterai sangatlah berat; anda tidak bisa meluncurkan pesawat angkasa dengan tambahan baterai hanya untuk “kalau sewaktu-waktu dibutuhkan”.
Dan ini bukan untuk pertama kalinya Juno merubah jalur orbitnya di atas Jupiter. Faktanya, manuver untuk menghindari area bayangan gelap ini dilakukan karena adanya perubahan jalur orbit Juno sebelumnya.
Ketika pertama kali memasuki orbit di sekitar Jupiter, dibutuhkan 53 hari untuk menyelesaikan satu kali orbit. Awalnya direncanakan untuk memacu mesin pendorong untuk mempersingkat durasi orbit menjadi hanya 14 hari. Tetapi para insinyur di NASA menghadapi masalah pada sistem pengaturan bahan bakar, akhirnya mereka menetapkan waktu orbit 53 hari.
Dengan mempersingkat durasi orbit menjadi 14 hari berarti lebih singkat pula waktu yang tersedia untuk mengumpulkan data-data ilmiah dari planet Jupiter. Juno bisa menyelesaikan orbitnya selama 14 hari, tetapi karena Juno menghadapi masalah dalam menyelesaikan durasi 14 hari, waktu yang tersedia untuk mengumpulkan data-data ilmiah menjadi lebih lama. Jadi, ketika rencana awal dari misi tidak bisa terlaksana karena masalah 12 jam di area bayangan gelap, malah menguntungkan rencana lainnya. Itulah mengapa rencana memacu mesin pesawat selama 10,5 jam harus dilakukan.
Ed hirst adalah project manager di Jet Propulsion Laboratory milik NASA di Pasadena, California. Dalam sebuah press rilis, dia memuji keahlian dari tim yang mengoperasikan Juno, dan juga desain dari pesawat itu sendiri.
“Pada perencanaan misi sebelum peluncuran tidak pernah mengantisipasi panjangnya area gelap di Jupiter yang menyebabkan Juno yang bertenaga matahari akan terbang dalam kegelapan,” kata Hirst.
“Bahwa kami mampu menyusun rencana baru dan melakukan manuver yang dibutuhkan ketika mengoperasikan pesawat di orbit Jupiter adalah bukti akan kecerdikan dan keahlian dari tim kami, digabungkan dengan kapabilitas dan versatilitas dari pesawat angkasa kami.”
Misi Juno ke planet Jupiter dikelola oleh Jet propulsion Laboratory milik NASA. Juno diluncurkan pada tanggal 5 Agustus 2011, dan memasuki orbit Jupiter pada tanggal 5 Juli 2016. Misi Juno akan berjalan hingga juli 2021, ketika pesawat angkasa tersebut akan menghancurkan dirinya ketika memasuki atmosfer Jupiter.
