Jakarta — Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA) tengah bersiap membuka jendela peluncuran Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman Space Telescope. Instrumen utama teleskop ini dirancang untuk menjangkau hampir seluruh bidang astrofisika, namun ada satu perangkat khusus yang menjadi sorotan utama para ilmuwan.
Di dalam teleskop tersebut tersemat sebuah koronagraf eksperimental, alat yang akan mencoba menangkap langsung cahaya bintang yang dipantulkan dari permukaan planet untuk pertama kalinya. Proyek ambisius ini diharapkan NASA dapat membuka jalan bagi teleskop luar angkasa masa depan yang mampu menampilkan gambaran planet mirip Bumi yang mengorbit bintang mirip Matahari.
Kemampuan tersebut masih jauh melampaui kekuatan rekayasa saat ini, sehingga teknik dasar ini perlu diuji coba terlebih dahulu melalui teleskop Roman. "Kami akan mengujinya di luar angkasa untuk pertama kalinya, dan kami akan memahami pekerjaan apa yang masih tersisa," ujar Vanessa Bailey, astrofisikawan di Jet Propulsion Laboratory NASA sekaligus ilmuwan instrumen koronagraf tersebut.
Pada dasarnya, koronagraf adalah penghalang cahaya yang dirancang untuk memblokir cahaya bintang terang dan mengungkap objek redup yang sebelumnya tenggelam dalam silau. Instrumen semacam ini sebenarnya sudah pernah diterbangkan ke luar angkasa, baik oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble maupun James Webb yang sama-sama membawa koronagraf.
Namun koronagraf milik Roman jauh lebih canggih dibanding pendahulunya, berkat teknologi yang disebut optik adaptif. Teknologi ini bekerja dengan mengubah bentuk cermin teleskop untuk membatalkan distorsi cahaya yang mengganggu pengamatan objek luar angkasa.
Meski demikian, tantangan yang dihadapi tetap monumental. NASA bahkan membandingkan tugas koronagraf Roman dengan upaya memotret seekor kunang-kunang yang bertengger di samping lampu sorot dari jarak seberang negara. "Sedikit saja cahaya bintang yang masuk ke tempat yang salah bisa menghancurkan seluruh bagian gambar," kata Margaret Turnbull, ilmuwan planet ekstrasurya di SETI Institute yang memimpin tim sains koronagraf Roman.
Teknologi optik adaptif sebenarnya sudah menjadi standar pada teleskop berbasis darat yang canggih, termasuk Very Large Telescope di Cile dan Observatorium Keck di Hawaii. Di darat, teknologi ini memantau gangguan dari lapisan atmosfer Bumi yang tebal dan bergerak yang mengaburkan cahaya bintang, sehingga observatorium dapat menangkap gambar yang lebih tajam.
Teleskop luar angkasa selama ini tidak membutuhkan optik adaptif karena berada di luar gangguan atmosfer, namun mereka juga belum pernah mencoba mencari planet tua dan dingin yang hanya diterangi oleh pantulan cahaya bintang. Kunci keberhasilan Roman terletak pada dua cermin seukuran telapak tangan yang masing-masing dilengkapi sekitar 2.300 aktuator kecil.
Aktuator ini memuai ketika diberi aliran listrik kecil, secara halus mengubah bentuk cermin untuk membalikkan interferensi cahaya. Ini merupakan pertama kalinya NASA menerbangkan cermin deformasi aktif di luar angkasa, sebuah langkah berani dalam pengembangan teknologi antariksa.
Cermin tersebut tidak dapat bekerja sendiri, karena sistem ini membutuhkan detektor super sensitif untuk memperkuat sinyal dari foton individual. Hal ini penting mengingat sangat sedikitnya foton yang akan ditangkap instrumen dari planet mana pun, sehingga setiap partikel cahaya sangat berharga.
Kemudian ada bagian inti dari setiap koronagraf, yaitu penutup bintang berupa serangkaian topeng yang sangat detail. Bruce Macintosh, astronom yang memimpin Observatorium Universitas California, menyebut bentuk topeng ini sebagai "bentuk yang indah dan rumit" yang belum pernah ada di luar angkasa sebelumnya, sangat berbeda dengan koronagraf Hubble yang ia sebut "kasar dan sederhana".
Selama operasi koronagraf Roman, para insinyur akan mengumpulkan banyak data uji untuk mengevaluasi seberapa baik alat ini bekerja di luar angkasa. Para ilmuwan akan menguji koronagraf dengan mencoba mengamati sejumlah exoplanet yang sudah diketahui sebelumnya untuk memastikan instrumen berfungsi dengan benar.
"Jika kita melalui seluruh proses dan tidak melihat mereka, maka kita tahu ada yang salah dengan koronagraf, karena planet-planet itu ada di sana," jelas Turnbull. Instrumen ini juga akan menargetkan beberapa bintang yang dikelilingi awan debu untuk mengungkap celah yang disebabkan oleh planet yang belum dapat dideteksi.
Baca Juga:
Semua aspek dari koronagraf Roman akan menjadi dasar bagi teleskop masa depan yang mencari planet yang lebih kecil, termasuk Habitable Worlds Observatory yang ditargetkan NASA luncurkan pada 2040-an. Teleskop tersebut akan membutuhkan koronagraf hingga 100 kali lebih efektif daripada yang ada saat ini.
Koronagraf dengan optik adaptif yang hampir sama sensitifnya dengan milik Roman juga dijadwalkan terbang di Lazuli Space Observatory yang diumumkan oleh lembaga riset milik mantan CEO Google Eric Schmidt pada Januari lalu. Meskipun melihat dunia asing menjadi aplikasi yang paling menarik, koronagraf suatu hari nanti juga bisa menunjukkan bintang biner atau objek yang bersembunyi di dekat quasar terang.
Julie McEnery, astrofisikawan di Goddard Space Flight Center NASA dan ilmuwan proyek senior untuk Roman, menegaskan bahwa Roman adalah langkah pertama yang vital menuju masa depan ini. "Cara terbaik untuk menunjukkan bahwa sesuatu berhasil adalah dengan melakukan sesuatu yang menarik secara ilmiah," ujarnya, menegaskan pentingnya demonstrasi nyata dalam eksplorasi antariksa.