Dalam sebuah pengumuman bersejarah yang kosmis, NASA mengatakan objek buatan manusia yang paling jauh - pesawat ruang angkasa Voyager 1 - berada di ruang antarbintang, ruang antara bintang-bintang. Itu sebenarnya membuat transisi sekitar setahun yang lalu.
"Kita berhasil!" kata Dr. Ed Stone yang tersenyum, Project Scientist Voyager selama lebih dari 40 tahun, berbicara pada briefing hari ini. "Dan kami melakukannya sementara kami masih memiliki kekuatan yang cukup untuk mengirim kembali data dari wilayah ruang baru ini."
Meskipun ada sedikit argumen tentang semantik apakah Voyager 1 masih di dalam atau di luar Tata Surya kita (tidak lebih jauh dari Oort Cloud - butuh 300 tahun lagi untuk mencapai awan Oort dan wahana antariksa lebih dekat bagi Matahari kita daripada bintang lain mana pun) lingkungan plasma yang ditempuh Voyager 1 sekarang benar-benar telah berubah dari apa yang berasal dari Matahari kita menjadi plasma yang ada dalam ruang di antara bintang-bintang.
Ada juga debat baru-baru ini tentang apakah Voyager benar-benar masuk atau keluar dari Tata Surya - debat antara berbagai makalah sains terbaru dan penulisnya. (Lebih lanjut tentang itu nanti ...)
Tapi Stone sekarang mengatakan bukti dengan jelas: Voyager 1 telah melakukan transisi.
"Kesimpulan ini dimungkinkan dari instrumen gelombang plasma pesawat ruang angkasa," kata Stone. "Probe berusia 36 tahun sekarang berlayar melalui perairan yang belum dipetakan dari laut kosmik baru dan telah membawa kita bersama untuk perjalanan."
Perjalanan Voyager 1 selama 36 tahun, 13 miliar mil dimulai pada tahun 1977.
Para ilmuwan berpikir bahwa ketika pesawat ruang angkasa telah menyeberang ke ruang antarbintang, arah medan magnet akan berubah. Namun, ternyata itu tidak terjadi, dan para ilmuwan memutuskan mereka perlu melihat sifat-sifat plasma sebagai gantinya.
Heliosfer Matahari dipenuhi dengan plasma terionisasi dari Matahari. Di luar gelembung itu, plasma berasal dari ledakan bintang-bintang lain jutaan tahun yang lalu. Perbedaan tell-tail utama adalah plasma antarbintang lebih padat.
Sayangnya, instrumen nyata yang dirancang untuk membuat pengukuran pada plasma berhenti bekerja pada tahun 1980-an, sehingga para ilmuwan membutuhkan cara yang berbeda untuk mengukur lingkungan plasma pesawat ruang angkasa untuk membuat penentuan lokasi yang pasti.
Sebagai gantinya mereka menggunakan instrumen gelombang plasma, yang terletak di antena sepanjang 10 meter di Voyager 1 dan “hadiah” tak terduga dari Matahari, sebuah Massa Ejeksi Massal Besar-besaran.
Antena memiliki penerima radio di ujungnya - "seperti telinga kelinci di perangkat televisi lama," kata Don Gurnett, yang memimpin tim ilmu gelombang plasma di University of Iowa. CME meletus dari Matahari pada Maret 2012, dan akhirnya tiba di lokasi Voyager 1 13 bulan kemudian, pada bulan April 2013. Karena CME, plasma di sekitar pesawat ruang angkasa mulai bergetar seperti string biola.
Nada osilasi membantu para ilmuwan menentukan kerapatan plasma. Stone mengatakan osilasi tertentu berarti pesawat ruang angkasa itu bermandikan plasma lebih dari 40 kali lebih padat daripada yang mereka temui di lapisan luar heliosphere.
“Sekarang kami memiliki data penting yang baru, kami percaya ini adalah lompatan bersejarah umat manusia ke ruang antarbintang,” kata Stone, “Tim Voyager membutuhkan waktu untuk menganalisis pengamatan itu dan memahami mereka. Tetapi sekarang kita dapat menjawab pertanyaan yang kita semua tanyakan - 'Apakah kita sudah sampai?' Ya, kita sudah. "
Tim ilmu gelombang plasma meninjau datanya dan menemukan rangkaian osilasi sebelumnya yang lebih samar pada bulan Oktober dan November 2012 dari CME lainnya. Melalui ekstrapolasi kepadatan plasma yang diukur dari kedua peristiwa, tim menentukan Voyager 1 pertama kali memasuki ruang antarbintang pada Agustus 2012.
"Kami benar-benar melompat dari tempat duduk kami ketika kami melihat osilasi ini dalam data kami - mereka menunjukkan kepada kami bahwa pesawat ruang angkasa berada di wilayah yang sama sekali baru, sebanding dengan apa yang diharapkan di ruang antarbintang, dan sama sekali berbeda dari pada gelembung matahari," kata Gurnett . "Jelas kami telah melewati heliopause, yang merupakan batas panjang hipotesis antara plasma surya dan plasma antarbintang."
Data plasma baru menunjukkan kerangka waktu yang konsisten dengan perubahan mendadak, tahan lama dalam kepadatan partikel energetik yang pertama kali terdeteksi pada 25 Agustus 2012.
Pada saat itu, Stone berkata, “Kita tentu berada di wilayah baru di tepi tata surya di mana segala sesuatunya berubah dengan cepat. Tetapi kami belum dapat mengatakan bahwa Voyager 1 telah memasuki ruang antarbintang, "menambahkan bahwa data berubah dengan cara yang tidak diharapkan tim," tetapi Voyager selalu mengejutkan kami dengan penemuan baru. "
Sekarang, setelah ditinjau lebih lanjut, tim Voyager umumnya menerima tanggal Agustus 2012 sebagai tanggal kedatangan antarbintang. Partikel bermuatan dan perubahan plasma adalah apa yang diharapkan selama persilangan heliopause. Ini memperkuat bahwa hasil sains definitif tidak selalu cepat.
"Kerja keras tim untuk membangun pesawat ruang angkasa yang tahan lama dan dengan hati-hati mengelola sumber daya terbatas pesawat ruang angkasa Voyager terbayar pertama untuk NASA dan kemanusiaan," kata Suzanne Dodd, manajer proyek Voyager, yang berbasis di Jet Propulsion Laboratory NASA, Pasadena, Calif. "Kami berharap instrumen bidang dan partikel sains di Voyager akan terus mengirim kembali data sampai setidaknya tahun 2020. Kami tidak sabar untuk melihat apa yang instrumen Voyager tunjukkan selanjutnya tentang ruang angkasa. "
Ada bolak-balik tentang apakah Voyager 1 berada di dalam atau di luar Tata Surya. Seperti yang kami katakan, pertama kali dipertanyakan pada bulan Agustus 2012, dengan lebih banyak spekulasi pada bulan Desember 2012, kemudian pada bulan Maret 2013 sebuah makalah oleh William Webber dan F.B. McDonald mengklaim Voyager 1 telah keluar dari Tata Surya Desember sebelumnya, tetapi Stone bersikeras bahwa datanya belum positif. Kemudian sekitar sebulan yang lalu sebuah makalah yang dikeluarkan oleh Marc Swisdak dari Universitas Maryland mengatakan Voyager 1 keluar dari tata surya, tetapi pada saat itu Ed Stone dan tim Voyager mengeluarkan pernyataan yang mengatakan mereka masih membuat tekad itu.
Hari ini, Gurnett mengungkapkan bahwa waktu semua ilmuwan dalam perjanjian "resmi" tidak aktif karena waktu proses peninjauan untuk makalah ilmiah. "Makalah kami diajukan sebulan sebelum mereka, mereka baru saja melewati siklus peninjauan sebelum kami," katanya. "Tapi mereka pada dasarnya adalah makalah teori."
Voyager 1 dan kembarannya, Voyager 2, diluncurkan 16 hari terpisah pada tahun 1977. Penjajaran planet kebetulan yang hanya terjadi setiap 176 tahun memungkinkan kedua pesawat ruang angkasa untuk bergabung bersama untuk mencapai semua planet luar dalam periode waktu 12 tahun. Kedua pesawat ruang angkasa terbang oleh Jupiter dan Saturnus. Voyager 2 juga terbang oleh Uranus dan Neptunus. Voyager 2, diluncurkan sebelum Voyager 1, adalah pesawat ruang angkasa terpanjang yang dioperasikan secara berkelanjutan. Jaraknya sekitar 9,5 miliar mil (15 miliar kilometer) dari Matahari.
Pengendali misi Voyager masih berbicara atau menerima data dari Voyager 1 dan Voyager 2 setiap hari, meskipun sinyal yang dipancarkan saat ini sangat redup, sekitar 23 watt - kekuatan bola lampu kulkas. Pada saat sinyal-sinyal itu sampai ke Bumi, mereka adalah sepersekian milyar miliar watt. Data dari instrumen Voyager 1 ditransmisikan ke Bumi biasanya dengan 160 bit per detik, dan ditangkap oleh stasiun NASA Space Space 34- dan 70 meter. Bepergian dengan kecepatan cahaya, sinyal dari Voyager 1 membutuhkan waktu sekitar 17 jam untuk melakukan perjalanan ke Bumi. Setelah data ditransmisikan ke JPL dan diproses oleh tim sains, data Voyager tersedia untuk umum.
"Voyager telah dengan berani pergi ke tempat yang belum pernah diselidiki sebelumnya, menandai salah satu pencapaian teknologi paling signifikan dalam sejarah sejarah sains, dan menambahkan bab baru dalam mimpi dan upaya ilmiah manusia," kata John Grunsfeld, associate administrator untuk NASA sains di Washington. "Mungkin beberapa penjelajah luar angkasa masa depan akan mengejar ketinggalan dengan Voyager, utusan antarbintang pertama kita, dan merenungkan bagaimana pesawat ruang angkasa pemberani ini membantu memungkinkan perjalanan mereka."
Para ilmuwan tidak tahu kapan Voyager 1 akan mencapai bagian tak terputus dari ruang antarbintang di mana tidak ada pengaruh dari Matahari kita. Mereka juga tidak yakin kapan Voyager 2 diperkirakan akan menyeberang ke ruang antarbintang, tetapi mereka percaya itu tidak terlalu jauh di belakang.
“Dalam beberapa hal ini hanyalah awal. Kami sekarang memasuki lingkungan yang sepenuhnya asing dan apa yang Voyager akan temukan benar-benar tidak diketahui, "kata Gary Zank, dari Departemen Ilmu Luar Angkasa di Universitas Alabama, Huntsville, berbicara pada konferensi pers hari ini.
Sementara Voyager 1 akan terus berjalan, kita tidak akan selalu dapat berkomunikasi dengannya, seperti yang kita lakukan sekarang. Pada tahun 2025 semua instrumen akan dimatikan, dan tim sains akan dapat mengoperasikan pesawat ruang angkasa selama sekitar 10 tahun setelah itu untuk mendapatkan data teknik. Voyager 1 bertujuan menuju rasi bintang Ophiuchus. Pada tahun 40.272 M, Voyager 1 akan datang dalam 1,7 tahun cahaya dari bintang gelap di rasi Ursa Minor (Little Bear atau Little Dipper) yang disebut AC + 79 3888. Ini akan mengayun di sekitar bintang dan mengorbit di sekitar pusat bintang. Bima Sakti, kemungkinan selama jutaan tahun.
Baca lebih lanjut: NASA, JPL
