Teknologi Manusia Menggapai Matahari

Suhu 1.377 derajat celcius di atmosfer Sang Surya tak menjadi halangan bagi teknologi manusia untuk berupaya lebih dalam menguak ilmu pengetahuan.

NASA/JOHNS HOPKINS APL

Konsep artis saat Parker Solar Probe, wahana milik Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat mendekati Matahari. Wahan ini akan terbang melintasi korona atau atmosfer bagian atas Matahari.

Wahana antariksa Parker Solar Probe mengukir sejarah baru, menjadi teknologi buatan manusia pertama yang mencapai atmosfer bagian atas atau korona Matahari. Capaian itu diharapkan memperkaya khazanah pengetahuan manusia tentang Matahari serta dampaknya bagi Bumi dan Tata Surya.

Keberhasilan Parker Solar Probe (PSP) mencapai korona Matahari itu disampaikan tim ilmuwan Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat (NASA), selaku pemilik wahana, dalam Pertemuan Musim Gugur Persatuan Geofisika Amerika (AGU) di New Orleans, AS, Selasa (14/12/2021).

"Keberhasilan PSP 'menyentuh' Matahari adalah momen bersejarah dalam sains Matahari dan prestasi yang luar biasa," kata Thomas Zurbuchen, administrator asosiat di Direktorat Misi Sains NASA, Washington DC seperti dikutip dari situs NASA, Rabu (15/12/2021).

Sebelum menyentuh Matahari, teknologi manusia sudah lebih dulu mencapai ruang antarbintang yang dicapai Voyager 1 dan Voyager 2. Namun, menyambangi Matahari bukan perkara mudah. Panasnya suhu permukaan dan korona Matahari, besarnya tarikan gravitasi dan kuatnya medan magnet membuat misi ke Matahari membutuhkan persiapan khusus.

PSP diharapkan mampu terbang hingga jarak 6 juta km dari permukaan Matahari yang suhunya mencapai 6.000 derajat celsius.

Tantangan itu akhirnya berhasil ditundukkan PSP. Wahana itu terbang melintasi korona atau atmosfer atas Matahari pada 28 April 2021. Saat itu, PSP terbang pada jarak 18,8 jari-jari Matahari atau 13 juta kilometer (km) dari permukaan tampak Matahari atau fotosfer. Namun, dari mana bisa diketahui bahwa pada ketinggian itu sudah benar-benar masuk atmosfer Matahari?

Batas atmosfer atas Matahari itu selama ini dikenal sebagai permukaan kritis Alfvén, jaraknya diperkirakan mencapai 10-20 kali jari-jari Matahari atau 6,9-13,8 juta kilometer dari permukaan Matahari. Batas ini menjadi bagian akhir dari atmosfer Matahari dan awal dari angin Matahari. Di batas ini, gravitasi dan medan magnet Matahari menjadi terlalu lemah untuk menahan material yang naik dari permukaan Matahari hingga akhirnya menjadi angin Matahari.

NASA/JOHNS HOPKINS APL/ED WHITMAN

Wahana Parker Solar Probe dengan perisai Matahari berbahan material komposit karbon maju di bagian atasnya. Perisai itu untuk melindungi berbagai instrumen riset di dalam wahana agar tetap bekerja dalam suhu 29 derajat celsius meskipun suhu di luar mencapai 1.370 derajat celsius.

PSP telah terbang melintas pada jarak kurang dari 20 jari-jari Matahari secara konsisten. Sang wahana terbang di dalam korona dalam tiga waktu berbeda selama lima jam.

"Di dalam korona Matahari, medan magnet tumbuh sangat kuat dan didalamnya didominasi oleh gerakan partikel yang kuat. Kondisi itu membuat wahana dikelilingi oleh material yang benar-benar bersentuhan lansung dengan Matahari," kata Stuart Bale dari Universitas California Berkley seperti dikutip BBC.

Dalam perjalanan melintasi korona, PSP berhasil mengumpulkan sejumlah citra dan mengukur beberapa parameter tentang Matahari. Berbagai data itu sudah dipublikasikan dalam beberapa jurnal ilmiah.

Pengetahuan yang diperoleh itu tak hanya membuka wawasan manusia lebih dalam tentang evolusi Matahari dan pengaruhnya terhadap Tata Surya, tetapi juga pengetahuan tentang bintang-bintang lain di semesta. Pengetahuan tentang Matahari ini akan membantu manusia memahami lingkungan luar angkasa Bumi yang memengaruhi kehidupan dan teknologi di Bumi.

Rekor baru

PSP adalah wahana pertama yang didedikasikan untuk mendekati Matahari. Wahana seukuran mobil ini diluncurkan dari Pangkalan Udara Tanjung Canaveral, Florida,AS pada 12 Agustus 2018 untuk misi selama tujuh tahun.

Untuk bisa mendekati Matahari, wahana ini memanfaatkan gravitasi Venus yang akan membawa wahana lebih dekat ke Matahari. Setelah menempuh perjalanan hampir tiga tahun, wahana akhirnya mengorbit atau mengelilingi Matahari dengan kecepatan 700.000 km per jam.

Baca juga: Misi ke Matahari Dimulai

Dengan kecepatan sebesar itu, Jakarta-Surabaya via tol sejauh 780 km hanya akan ditempuh kurang dari 4 detik. Kecepatan tinggi itu juga menjadi strategi agar wahana bisa masuk dan keluar dengan cepat dari lingkungan Matahari sembari menjalankan riset ilmiah.

Saat mendekati Matahari, bagian PSP yang dilengkapi pelindung panas tebal akan menghadap langsung permukaan Matahari. Bagian depan pelindung PSP ini akan menghadapi suhu sebesar 1.377 derajat celsius. Namun dengan pelindung itu, peralatan ilmiah yang ada dalam wahana dipertahankan untuk berada pada suhu kamar antara 20-22 derajat celsius.

Meski sudah memasuki korona Matahari pada jarak 13 juta km dari permukaan Matahari, PSP ditargetkan akan bergerak lebih mendekati Matahari pada akhir misinya tahun 2025. Saat itu, PSP diharapkan mampu terbang hingga jarak 6 juta km dari permukaan Matahari yang suhunya mencapai 6.000 derajat celsius. Jarak ini hanya sepersepuluh dari jarak rata-rata Matahari-Merkurius, planet terdekat dengan Matahari, yang mencapai 58 juta km.

NASA/BILL INGALLS

Roket peluncur Delta IV Heavy milik United Launch Alliance diluncurkan dari Pangkalan Udara Amerika Serikat di Tanjung Canaveral, Florida, AS pada Minggu (12/8/2018) pukul 03.31 waktu setempat atau 14.31 WIB. Roket tersebut membawa muatan wahana Parker Solar Probe yang akan meneliti korona atau atmosfer bagian atas Matahari.

Jika berhasil, itu akan menjadi jarak terdekat yang dicapai teknologi manusia Bumi terhadap Matahari. Jarak itu pula akan memecahkan rekor jarak terdekat wahana Bumi terhadap Matahari yang dicapai wahana Helios 2 milik Jerman Barat dan NASA pada 1976.

Korona adalah bagian Matahari yang menarik. Banyak proses penting terjadi di atmosfer atas Matahari ini, namun mekanisme proses tersebut banyak yang tidak terjelaskan. Salah satunya adalah proses pemanasan super yang membuat suhu di korona bisa mencapai jutaan derajat celsius meski suhu di permukaan Matahari hanya 6.000 derajat celsius.

Di korona pula, aliran keluar partikel bermuatan, baik elektron, proton dan ion berat, dipercepat secara tiba-tiba menjadi angin supersonik. Proses dari mekanisme ini juga belum diketahui karena jejak proses fisik yang memunculkan angin Matahari itu terhapus oleh perjalanan angin Matahari sendiri. Karena itu, kehadiran PSP diharapkan mampu menjawab teka-teki itu.