Tak lama setelah NASA didirikan pada tahun 1958, ilmuwan top bangsa tersebut menyusun daftar misi yang menurut mereka harus dilakukan oleh badan antariksa baru tersebut. Proposal itu memabukkan, mengingat pada saat itu hanya tiga satelit yang pernah diluncurkan.
Periset menyarankan sebuah teleskop yang mengorbit Bumi yang bisa mendeteksi bintang paling jauh di alam semesta, yang akan terbang ke planet lain di tata surya, sebuah inisiatif untuk menebarkan manusia di permukaan bulan.
Seiring berjalannya waktu, masing-masing mimpi itu menjadi kenyataan – Teleskop Luar Angkasa Hubble , pesawat ruang angkasa Voyager kembar, program Apollo .
Semuanya tercapai kecuali satu : upaya untuk melihat dari dekat Matahari, sumber cahaya dan panas Bumi, serta badai matahari yang bisa mengganggu satelit kita dan menggoreng jaringan listrik kita.
Butuh waktu puluhan tahun untuk teknologi untuk melindungi peralatan ilmiah dari sinar matahari yang akan ditemui.
Pada pagi hari baru-baru ini, sebuah pesawat ruang angkasa yang tidak berbeda dengan yang dibayangkan pada tahun 1958 bertengger di sebuah ruangan steril di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard milik NASA . Panel sampingnya terbuka untuk mengekspos pekerjaan intinya – kotak elektronik, tangki propulsi, instrumen untuk mengukur medan magnet Matahari dan menangkap gambar atmosfernya yang hiruk-pikuk.
Perisai panas pesawat ruang angkasa itu terbungkus dalam wadah terpisah, dihiasi dengan huruf merah besar yang memperingatkan “HANYA UNTUK DI BAWAH PENGAWASAN” dan “JANGAN TERKENA SINAR MATAHARI LANGSUNG.”
Menunjukkan pada peringatan tersebut, insinyur Curtis Wilkerson terkekeh. Musim panas ini, Parker Solar Probe akan diluncurkan dalam sebuah perjalanan yang akan mengirimkannya melalui atmosfer Matahari dengan kecepatan 724.205 km / jam – cukup cepat untuk bisa mengatarkan dari Washington ke New York dalam hanya waktu sekitar satu detik!
Pesawat itu akan terbang dalam jarak 4 juta mil dari permukaan Matahari – tujuh kali lebih dekat dari pesawat antariksa sebelumnya.
Perisai panas itu tidak hanya akan terkena sinar matahari, ia harus tahan terhadap ledakan 1.427 derajat Celsius – sekaligus harus tetap menjaga instrumen di sisi lain pada suhu sekitar ruangan.
Setelah 60 tahun kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, pesawat ini akan menyelidiki misteri bintang kita dan memonitor perilaku yang dapat mempengaruhi semua orang di Bumi.
“Kami akhirnya akan menyentuh Matahari,” Nicola Fox, ilmuwan proyek misi tersebut, dengan senang mengatakannya.
“Tapi pertama,” kata Wilkerson, “kita harus membawanya ke landasan peluncuran,”
Wilkerson adalah manajer sistem jaminan dari Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, yang membangun Parker Solar Probe. Tugasnya adalah memastikan para ilmuwan dan insinyur yang bekerja di pesawat ruang angkasa mengikuti protokol di tempat untuk melindunginya.
Benda logam harus demagnetisasi sehingga tidak mempengaruhi instrumen. Teknisi harus memakai penutup kepala, sarung tangan dan gelang tanah yang menghilangkan listrik statis sehingga mereka tidak akan terkena kejutan pada pesawat ruang angkasa.
Bahkan notebook biasa dilarang – sebaliknya, pengunjung diberi lembaran kertas khusus yang dirancang untuk tidak menumpahkan potongan mikroskopis. Meski lingkungan sekitar Matahari mungkin keras, ancaman terbesar yang akan dihadapi probe dalam hidupnya adalah manusia yang ceroboh.
(Di sinilah saya membuat pengakuan: Saya bersin di dalam kamar bersih Jika ada yang tidak beres, lendir dan saya akan disalahkan.)
Dengan Wilkerson dan rekan-rekannya di bawah pengawasan untuk menjaga orang-orang yang tidak dapat dipercaya (terutama reporter nakal), integrasi dan uji coba APL Annette Dolbow mengawasi proses untuk benar-benar menempatkan Parker Solar Probe bersama-sama.
Dalam beberapa bulan terakhir, di bawah pengawasannya, koleksi bagian logam yang dibuat di laboratorium di seluruh negeri bersatu menjadi pesawat ruang angkasa berbentuk vas berukuran Prius.
Prosesnya membuat Dolbow sangat mengenal kebiasaan probe. Dia membandingkannya dengan balita: menawan, tapi terus-menerus memberinya kecemasan.
Di satu sisi, ada fitur seperti Solar Probe Cup , yang akan menyodok keluar dari balik perisai panas untuk meraup sampel dari banjir partikel energi tinggi yang lepas dari Matahari. “Ini instrumen kecil paling berani yang kita miliki,” kata Dolbow.
Satu sisi lain, ada sistem pendinginan probe, yang bekerja seperti radiator yang mengandung lima liter air bertekanan dan tidak seperti yang pernah digunakan pada pesawat ruang angkasa sebelumnya. “Air dan elektronik – mereka bukan teman baik,” kata Dolbow.
Tim Dolbow juga telah menundukkan pesawat ruang angkasa itu untuk deretan pengujian untuk memastikannya dapat menangani bahaya selama penerbangan – memanggangnya, mengguncangnya, meledakkannya dengan laser.
Pekan lalu, mereka memulai salah satu uji coba probe yang paling signifikan: uji vakum termal.
Selama tujuh minggu di dalam sebuah ruangan setinggi 12 meter, pesawat ruang angkasa akan kedinginan sampai -180 derajat C untuk mensimulasikan ruang dingin yang menggigil, kemudian meledak dengan panas yang sebanding dengan apa yang mungkin dialami selama pendekatan terdekatnya dengan Matahari.
Insinyur akan menguji perangkat keras pesawat antariksa dan melakukan simulasi penerbangan di bawah berbagai kondisi yang mengerikan.
Setelah selesai, pesawat ruang angkasa itu harus dikemas, dikirim ke Florida, ditempatkan di atas sebuah roket dan diluncurkan dari bumi.
Saat melewati Venus, ini akan mendapat dorongan gravitasi yang dibutuhkan untuk berayun ke dalam serangkaian 24 orbit berbentuk telur mengelilingi Matahari. Dengan setiap pendekatan yang dilakukan, probe akan terbang melintasi atmosfir Matahari, yang disebut korona.
Pada saat itu, perisai panas komposit karbon setebal ensiklopedia akan menjadi semua yang menahan di antara pesawat ruang angkasa dan suhu yang cukup panas untuk melelehkan besi.
“Teknologi itu tidak ada 30 tahun yang lalu,” kata Eric Christian, seorang fisikawan di Goddard dan wakil kepala peneliti untuk salah satu instrumen utama Solar Solar Probe.
Mengapa mengerahkan semua usaha ini hanya untuk terbang mendekati Matahari – sebuah upaya yang dilakukan beberapa mitos Yunani yang telah memperingatkan kita untuk tidak melakukannya?
Seperti yang dijelaskan oleh Christian, ceritanya dimulai dengan ilmuwan muda Matahari bernama Eugene Parker, yang merupakan orang pertama yang menyadari angin matahari bermuatan partikel yang mengalir dari korona bergerak melebihi kecepatan suara.
Temuan itu, yang diterbitkan pada tahun 1950an, pada awalnya diberhentikan oleh komunitas astrofisika – namun kemudian pengamatan langsung mengkonfirmasikannya.
Akselerasi angin matahari tetap menjadi salah satu “pertanyaan sains mendasar tentang Matahari,” kata Christian.
Misteri yang tersisa adalah mengapa NASA sangat ingin menjelajahi bintang kita, dan mengapa agen luar angkasa mengambil langkah yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk menamai penyelidikan surya berdasarkan seorang Parker, yang sekarang berusia 90 tahun. Tidak ada pesawat ruang angkasa lain yang pernah diberi nama berdasarkan orang yang masih hidup.
Penyelidik juga akan menyelidiki dua misteri terkait: Mengapa atmosfer Matahari lebih panas dari permukaannya? Dan bagaimana partikel berenergi tinggi lolos dari korona dan ke luar angkasa?
“Ini adalah pertanyaan yang coba kami jawab dari jarak 150 juta km,” kata Christian. “Tapi faktanya, Anda harus pergi ke tempat kejadiannya agar benar-benar mengerti apa yang sedang terjadi.”
Jawabannya sangat relevan dengan kehidupan di Bumi. Gangguan di atmosfer Matahari bisa menghasilkan ledakan gas terionisasi besar, yang disebut Coronal Mass Ejections (CME) atau Lontaran massa korona, dan semburan radiasi yang dikenal sebagai Semburan Matahari.
Ketika CME berinteraksi dengan magnetosfer planet kita, mereka menginduksi arus listrik yang dapat berjalan melalui tanah dan menghancurkan jaringan listrik.
Sementara itu, semburan matahari dapat mengganggu komunikasi radio dan menyebabkan keracunan radiasi pada astronot antariksa yang tidak dilindungi oleh medan magnet bumi. Memprediksi kejadian ini akan mengharuskan ilmuwan untuk mengetahui fisika kompleks reaktor fusi di langit kita.
“Orang lupa,” kata Christian, “bukankah Matahari adalah bintang yang bervariasi.”
Dari Bumi, mungkin tampak seperti bola monokrom hangat. Tapi lukisan yang digambarkan Christian lebih seperti sesuatu yang akan dihasilkan oleh Van Gogh: Pancaran radiasi kuat yang menyembur keluar dari atmosfer. Cambuk panjang plasma disebut magnetic loops arc di sepanjang permukaannya. Ledakan gelembung gas super panas memuntahkan isinya ke langit.
“Ini tempat yang sangat dinamis,” kata Christian. “Sekarang kita akhirnya bisa pergi ke sana.”
