Sebagian besar dari kita telah mengalami frustrasi akibat polusi, kabut, atau awan yang mengubah malam pengamatan bintang menjadi latihan frustrasi. Bahkan di orbit, teleskop tidak dapat melihat dengan baik melalui debu yang mengotori Tata Surya bagian dalam. Tetapi tim ilmuwan NASA telah menemukan cara untuk mengangkat astronomi dari kabut kosmik ini.
Venus, Bumi, dan Mars semuanya mengorbit dalam awan debu yang dibuat oleh komet dan tabrakan sesekali antara asteroid. Apa yang disebut awan zodiak ini adalah fitur Tata Surya yang paling bercahaya setelah Matahari dan dapat mencapai seribu kali lebih terang daripada objek yang ditargetkan oleh para astronom. Cahaya memengaruhi pengamatan orbital dengan cara yang sama seperti cahaya dari bulan purnama memengaruhi pengamatan di darat. Awan zodiak sangat cerah sehingga telah mengganggu setiap misi pengamatan astronomi inframerah, optik, dan ultraviolet yang pernah diluncurkan NASA.
"Sederhananya, itu belum pernah malam bagi para astronom ruang angkasa," kata Matthew Greenhouse, seorang astrofisika di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, MD. Cahaya dari awan adalah yang terbesar di bidang orbit Bumi, bidang yang sama di mana setiap teleskop ruang angkasa beroperasi.
Jadi bagaimana NASA berencana untuk menjauh dari awan? Dengan memiringkan orbit teleskop masa depan. Jenis penyesuaian ini akan memungkinkan pesawat ruang angkasa menghabiskan sebagian besar setiap orbit di atas dan di bawah debu paling tebal, sehingga memberikan pandangan yang lebih jelas tentang objek di ruang angkasa.
"Hanya dengan menempatkan teleskop luar angkasa pada orbit yang cenderung ini, kita dapat meningkatkan sensitivitasnya dengan faktor dua di dekat ultraviolet dan 13 kali dalam inframerah," Greenhouse menjelaskan. "Itu terobosan dalam kemampuan sains dengan sama sekali tidak ada peningkatan ukuran cermin teleskop."
Greenhouse telah bekerja sama dengan Scott Benson dan tim studi COllaborative Modeling and Parametric Assessment of Space Systems (COMPASS), keduanya di Glenn Research Center NASA di Cleveland, OH. Mereka sedang menyelidiki misi untuk menempatkan teleskop di bidang sudut jenis ini - orbit ekstra-zodiak - menggunakan perkembangan baru dalam susunan surya, tenaga listrik, dan kendaraan peluncuran yang lebih murah.
Mereka telah mengembangkan misi pembuktian konsep yang disebut Extra-Zodiacal Explorer (EZE), sebuah observatorium kelas EX seberat 1.500 pound. EZE akan diluncurkan dengan roket SpaceX Falcon 9. Penggerak listrik-surya baru yang kuat sebagai panggung atasnya akan mengarahkan pesawat ruang angkasa pada manuver gravitasi-bantuan yang melewati Bumi atau Mars, sebuah jalur terbang yang akan mengarahkan misi ke orbit yang condong sejauh 30 derajat ke Bumi.
Mesin NASA Xenon Thruster (NEXT) Evolutionary adalah jenis penggerak ion yang ditingkatkan. Ini beroperasi dengan menghilangkan elektron dari atom gas xenon dan mempercepat ion yang bermuatan melalui medan listrik untuk menciptakan daya dorong. Sementara jenis mesin ini memberikan daya dorong jauh lebih sedikit pada waktu tertentu daripada roket kimia tradisional, mereka jauh lebih hemat bahan bakar dan dapat beroperasi selama bertahun-tahun.
Dua dari mesin canggih ini, yang mendapatkan daya dari susunan surya onboard, akan ditempatkan di panggung atas EZE. Mereka akan menembak untuk mengirim pesawat ruang angkasa pada flyary planet yang akan menempatkannya ke orbit ekstra-zodiak. “Kami telah menjalankan satu pendorong BERIKUTNYA selama lebih dari 40.000 jam dalam pengujian di darat, lebih dari dua kali masa operasi pendorong yang diperlukan untuk mengirimkan pesawat ruang angkasa EZE ke orbit ekstra-zodiaknya,” jelas Benson. "Ini adalah teknologi matang yang akan memungkinkan misi ruang angkasa yang jauh lebih hemat biaya baik di bidang ilmu astrofisika maupun ilmu planet."
Jika misi konsep ini berhasil, kata tim, itu akan menjadi kinerja terbaik dari sebuah observatorium dalam sejarah program NASA Explorer. Itu juga akan menjadi game changer. Seperti yang dijelaskan Greenhouse, “itu akan membuat orbit ekstra-zodiak tersedia untuk setiap astronom yang mengusulkan program Penjelajah NASA. Ini akan memungkinkan kemampuan sains yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk Penjelajah astrofisika. "
Sumber: NASA.
