RADARBONANG.ID - Menjangkau wilayah di atas dan di bawah kutub Matahari ternyata menjadi tantangan besar bagi wahana antariksa.
Meski manusia telah mengirimkan misi ke objek yang sangat jauh, seperti Pluto, mengubah lintasan wahana agar dapat mengamati Matahari dari arah kutub membutuhkan energi dan manuver khusus.
Tantangan tersebut bukan semata-mata soal jarak. Posisi Bumi dan sebagian besar planet berada di bidang ekliptika, yakni bidang yang mendekati jalur orbit Bumi mengelilingi Matahari.
Baca Juga: Lubang Hitam Seukuran Jeruk Bali Diduga Bisa Ungkap Misteri Planet Sembilan
Wahana yang diluncurkan dari Bumi pun membawa sebagian besar kecepatan awal yang searah dengan pergerakan tersebut.
Akibatnya, perjalanan menuju objek yang jauh di sepanjang jalur tata surya bisa lebih mudah direncanakan daripada mengubah arah orbit secara drastis untuk mencapai wilayah di atas atau di bawah Matahari.
Kanal YouTube Insane Curiosity membahas persoalan ini dengan membandingkan kebutuhan energi perjalanan menuju Pluto dan wilayah kutub Matahari.
"Mencapai Pluto yang berjarak sekitar 5,6 miliar kilometer membutuhkan energi lebih sedikit daripada mencapai titik yang hanya beberapa juta kilometer tepat di atas kutub utara Matahari, karena keluar secara vertikal membutuhkan energi yang sangat besar," sebagaimana diulas dalam tayangan tersebut.
Perbandingan tersebut menyoroti prinsip penting dalam mekanika antariksa: jarak tempuh bukan satu-satunya penentu tingkat kesulitan sebuah misi.
Perubahan kemiringan orbit atau inklinasi juga dapat membutuhkan perubahan kecepatan yang besar, terutama ketika wahana harus keluar jauh dari bidang ekliptika.
Bumi sendiri bergerak mengelilingi Matahari dengan kecepatan sekitar 30 kilometer per detik.
Untuk mengubah lintasan dari orbit yang hampir sebidang dengan Bumi menuju orbit berinklinasi tinggi, wahana perlu melakukan manuver yang dirancang secara cermat agar kebutuhan bahan bakar tetap terkendali.
Misi Ulysses dan Solar Orbiter Buka Jalan Pengamatan
Meski sulit, pengamatan Matahari dari lintang tinggi bukan hal yang mustahil.
Salah satu misi penting yang pernah melakukannya adalah Ulysses, wahana antariksa yang diluncurkan pada 1990 melalui kerja sama NASA dan Badan Antariksa Eropa (ESA).
Ulysses memanfaatkan gravitasi Jupiter untuk mengubah bidang orbitnya sehingga dapat mengamati Matahari dari lintang tinggi, termasuk kawasan kutub.
Wahana tersebut tidak dilengkapi kamera untuk mengambil foto permukaan Matahari seperti kamera biasa, tetapi membawa instrumen untuk mengukur berbagai karakteristik lingkungan Matahari dan angin surya.
Misi lain yang berkontribusi terhadap pengamatan dari sudut berbeda adalah Solar Orbiter milik ESA.
Wahana ini dirancang untuk mempelajari Matahari dari jarak dekat dan secara bertahap meningkatkan kemiringan orbitnya.
Pengamatan tersebut membantu ilmuwan memperoleh perspektif yang tidak tersedia dari wahana yang hanya bergerak di dekat bidang ekliptika.
Data dari wilayah lintang tinggi penting untuk memahami medan magnet Matahari, asal-usul angin surya, serta bagaimana partikel bermuatan menyebar ke seluruh tata surya.
Informasi ini juga membantu penelitian cuaca antariksa yang berpotensi memengaruhi satelit, komunikasi, dan sistem teknologi di Bumi.
Teknologi untuk Menjelajahi Wilayah di Luar Ekliptika
Keluar dari bidang ekliptika tidak hanya bermanfaat untuk mempelajari Matahari.
Wilayah di luar bidang tersebut juga berpotensi mendukung pengamatan astronomi karena distribusi debu dan cahaya latar di sepanjang tata surya dapat berbeda menurut arah pengamatan.
Insane Curiosity menggambarkan potensi tersebut melalui penjelasan tentang wahana yang bergerak menjauhi kawasan berdebu di sekitar bidang tata surya.
"Wahana antariksa yang bergerak naik melampaui bidang ekliptika dapat keluar dari wilayah berdebu ini dalam hitungan bulan. Pemandangannya jauh lebih jernih, dengan lebih sedikit cahaya yang tersebar dan kabut latar belakang yang mengganggu. Kondisi ini memungkinkan teleskop mendeteksi sinyal-sinyal redup," lanjut ulasan tersebut.
Namun, seberapa besar manfaatnya bergantung pada lintasan, posisi wahana, instrumen yang digunakan, dan jenis objek yang diamati. Pengamatan dari luar bidang ekliptika tidak otomatis menghilangkan seluruh gangguan cahaya latar.
Untuk merancang misi ke wilayah tersebut, ilmuwan dapat mempertimbangkan berbagai pendekatan.
Salah satunya adalah manuver Oberth, yaitu memanfaatkan pembakaran mesin ketika wahana bergerak sangat cepat di dekat benda langit untuk meningkatkan energi orbit secara efisien.
Penerapannya tetap memerlukan perhitungan lintasan, batas suhu, dan kebutuhan bahan bakar yang ketat.
Teknologi layar surya atau solar sail juga berpotensi membantu mengubah lintasan secara bertahap dengan memanfaatkan tekanan cahaya Matahari.
Meski demikian, teknologi ini memiliki keterbatasan dan tidak serta-merta menyelesaikan seluruh tantangan perjalanan menuju kutub Matahari.
Pengamatan dari luar bidang ekliptika juga dapat membantu penelitian heliosfer, wilayah luas yang dipengaruhi angin surya dan medan magnet Matahari. Bentuk heliosfer masih menjadi bahan penelitian.
Sejumlah model menggambarkannya menyerupai croissant, tetapi struktur sebenarnya belum dapat dipastikan hanya berdasarkan satu gambaran.
Eksplorasi kutub Matahari pada akhirnya bukan sekadar upaya menjangkau wilayah yang belum banyak diamati.
Misi tersebut berpotensi memperluas pemahaman tentang medan magnet, angin surya, dan struktur lingkungan antariksa yang turut memengaruhi Bumi. (*)
Editor : Shafa Dina Hayuning Mentari