Eksplorasi Jupiter, Mengenal Dari Dekat si Raja Planet di Tata Surya

Tonggak keberhasilan Pioneer, Voyager, dan Galileo, masih diteruskan dengan mengirim misi ke Jupiter maupun planet raksasa lainnya.

Misi yang dikirim ke Jupiter maupun yang singgah di Jupiter untuk memperoleh tambahan kecepatan. Ki-ka: Ilustrasi wantariksa Cassini-Huygens, New Horizons, Juno, Lucy, Europa Clipper, dan JUICE. Kredit: NASA/ESA
Misi yang dikirim ke Jupiter maupun yang singgah di Jupiter untuk memperoleh tambahan kecepatan. Ki-ka: Ilustrasi wantariksa Cassini-Huygens, New Horizons, Juno, Lucy, Europa Clipper, dan JUICE. Kredit: NASA/ESA

Misi ke planet-planet di area luar Tata Surya atau lebih tepatnya objek-objek yang berada di luar Sabuk Asteroid, masih dilanjutkan. Selain Jupiter, target kunjungan lainnya adalah Saturnus, Titan, Pluto dan objek di Sabuk Kuiper. Meskipun target utamanya bukan Jupiter, semua wantariksa masih tetap singgah di Jupiter untuk melakukan manuver yang memanfaatkan gravitasi planet raksasa tersebut. Tujuannya jelas. Untuk memperoleh kecepatan yang dibutuhkan untuk bisa tiba di objek targetnya.

Dari semua misi yang sudah diluncurkan, ada Juno yang memang ditujukan untuk mengorbit Jupiter dan mempelajari sistem planet raksasa tersebut. Selain itu di masa depan dua misi sedang dirancang untuk mengorbit Jupiter dan satelit-satelitnya.

Cassini-Huygens

Proyeksi stereografi dari kutub utara dan selatan Jupiter yang dipotret oleh Cassini saat terbang lintas di Jupiter pada tanggal 11 dan 12 Desember 2000 sebelum papasan dekat pada 30 Desember 2000. Kredit: NASA

Cassini-Huygens. Misi ini khusus dibuat untuk mengunjungi planet Saturnus. Sama seperti misi-misi sebelumnya, wahana Cassini yang membawa serta penjejak Huygens juga menyambangi Jupiter untuk memperoleh bantuan gravitasi supaya bisa mencapai Saturnus. 

Tapi, tentunya, Cassini-Huygens tidak sekedar lewat. Sama seperti misi-misi yang terbang lintas sebelumnya, Cassini juga melakukan pengukuran saintifik saat melintas.

Tanggal 30 Desember 2000, Cassini-Huygens berpapasan dekat dengan Jupiter pada jarak 9,7 juta km. Buat kita jarak itu masih sangat jauh. Tapi, bahkan pada jarak sejauh itupun gravitasi yang dibutuhkan untuk memanuver lintasan Cassini menuju Saturnus sudah mencukupi. 

Bukan itu saja. Dari jarak tersebut, Cassini bisa melakukan pengukuran dan pemotretan sistem Jupiter. Selama berpapasan dan 6 bulan terbang lintas, Cassini melakukan pengukuran dan menghasilkan 26.000 foto Jupiter, cincin tipis Jupiter, serta satelit-satelitnya. 

Papasan Cassini menghasilkan foto Jupiter yang memperlihatkan warna planet ini dengan cukup detail. Selain itu, Cassini juga mengamati aurora di Jupiter dan melakukan pengukuran magnetosfer planet ini. 

Citra yang diambil Cassini memperlihatkan evolusi atau perkembangan badai petir dari waktu ke waktu sehingga para astronom bisa mengetahui komposisi dan ketinggian badai, awan, kabut, serta badai lain yang juga menyelimuti Jupiter. 

Cassini juga menyingkap keberadaan noktah oval gelap yang ukurannya juga besar dan bisa jadi saingan Bintik Merah Raksasa. Fitur oval gelap itu merupakan badai besar lainnya di Jupiter. Tapi badai ini tidak seperti bintik merah raksasa yang terus menerus ada. Badai oval gelap ini bertumbuh dan kemudian mengecil dalam 6 bulan. Badai ini diduga memiliki keterkaitan dengan aurora karena terjadi pada lintang tinggi dan ketinggian yang juga cukup tinggi. 

CItra yang diambil Cassini juga memperlihatkan evolusi badai selama 70 hari di dekat kutub utara Jupiter. Bagaimana badai terbentuk, membesar dengan melahap badai-badai kecil. Dan dengan spektrometer inframerah yang dibawanya, Cassini bisa membuat peta temperatur dan komposisi atmosfer Jupiter.

New Horizons

Empat satelit Jupiter yang ditemukan oleh Galileo Galilei pada tahun 1610 dalam potret yang diambil Cassini pada bulan Februari 2007. Kredit: NASA/JHU-APL/Southwest Research Institute

Misi yang membuka cakrawala baru. Itulah New Horizons. Misi ini membawa kita mengenal objek terjauh di Tata Surya, Pluto dan Arrokoth, sebuah objek di Sabuk Kuiper. Tapi, untuk tiba di Pluto, New Horizons membutuhkan bantuan gravitasi Jupiter untuk menambah kecepatan dan memperpendek waktu tempuh New Horizons ke Pluto. Hasilnya, New Horizons bisa tiba di Pluto lebih cepat tiga tahun karena bantuan gravitasi Jupiter. 

New Horizons diluncurkan 16 tahun lalu pada tanggal 19 Januari 2006. Wahana ini melakukan beberapa kali koreksi lintasan sebelum menjumpai Jupiter tanggal 28 Februari 2007 pada jarak 2,3 juta km. Pada saat berpapasan dekat inilah Pluto memanfaatkan gravitasi Jupiter untuk menambah kecepatan sebesar 4 km/detik (14.000 km/jam) dan mempercepat wahana 23 km/detik atau 83.000 km per jam. Percepatan ini jelas mempengaruhi waktu tempuh New Horizons ke Pluto. 

Namun papasan dengan Jupiter bukan sekedar memperoleh tambahan kecepatan saja. Sejak berada pada jarak 291 juta km, New Horizons sudah memotret Jupiter dan Callisto. Terbang lintas selama 4 bulan di Jupiter memberikan hasil pengamatan yang cukup detail apalagi kamera yang dipasang di New Horizons merupakan kamera terkini dibanding kamera yang dibawa Galileo ataupun Voyager. Pembaruan kamera memberikan hasil yang juga lebih baik meskipun berada pada jarak yang cukup jauh. Perlu diingat juga, New Horizons dirancang untuk mengamati objek redup di area terluar Tata Surya karena itu, dari jarak yang jauh sekalipun, wahana ini masih bisa menghasilkan citra yang cukup baik dan tajam. Tentunya akan berbeda jika berada dari dekat.  New Horizons juga menggunakan waktu terbang lintas di Jupiter untuk uji coba pengiriman data ke Bumi. 

Selama di Jupiter, New Horizons melakukan pengamatan atmosfer, analisis struktur dan komposisi awan, sambaran petir di kutub dan keterkaitannya dengan aktivitas badai di Jupiter. New Horizons juga memotret bintik merah kecil dari dekat untuk pertama kalinya, memotret cincin dan menemukan puing-puing sisa tabrakan di dalam cincin. Saat melewati magnetosfer Jupiter, New Horizons mengamati juga kehadiran gelembung plasma yang diduga terbentuk dari materi yang dilontarkan oleh Io. 

New Horizons juga berhasil memotret 11 erupsi yang terjadi di Io, di antaranya berasal dari erupsi gunung Tvashtar. Selain Io, New Horizons juga memotret dan menganalisis permukaan Callisto, Ganymede, dan Europa. 

Juno

Jupiter yang dipotret oleh Juno. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
Jupiter yang dipotret oleh Juno. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill

Dua puluh dua tahun sejak Galileo diluncurkan, pada tahun 2011, misi lain diluncurkan khusus untuk mengeksplorasi Jupiter. Untuk kedua kalinya ada misi yang khusus dikirim ke Jupiter. Juno memasuki orbit Jupiter pada saat perayaan kemerdekaan Amerika tanggal 4 Juli 2016 setelah menempuh perjalanan hampir 5 tahun sejak diluncurkan. 

Juno dikirim untuk mengeksplorasi Jupiter dengan tujuan mempelajari proses terbentuknya Tata Surya, pembentukan dan evolusi Jupiter. Setelah hampir enam tahun mengeksplorasi Jupiter sejak memasuki orbit planet ini di tahun 2016, ada banyak pencapaian yang sudah dikirimkan ke Bumi

Yang pasti foto-foto Jupiter resolusi tinggi menjadi salah satu pencapaian misi ini. Tapi tentu saja Juno tidak dikirim hanya untuk memotret Jupiter. Wantariksa ini bertugas untuk mempelajari komposisi, gravitasi, medan magnet, dan magnetosfer Jupiter. 

Selama misi utama berlangsung atau selama Juno mengorbit Jupiter sebanyak 35 kali, wantariksa ini mengirim lebih dari 3 TB data ke Bumi yang memperlihatkan keindahan Jupiter dan satelit-satelitnya.  Dari foto-foto Jupiter yang dikirim, Juno berhasil memperlihatkan foto jarak dekat yang sangat jelas dari kutub utara Jupiter. 

Selain itu, Juno berhasil menyingkap kalau kelimpahan air di area ekuator Jupiter lebih banyak. Juno juga menemukan badai topan raksasa baru di kutub selatan Jupiter, juga kilat di awan Jupiter yang sebelumnya hanya ditemukan pada gelombang radio frekuensi rendah juga ada pada frekuensi yang lebih tinggi. Tak hanya itu. Juno juga memperlihatkan badai di kutub Jupiter dan menyingkap kedalaman Bintik Merah Raksasa yakni 320 km atau 50-100 kali kedalaman lautan di Bumi. 

Dalam misi lanjutannya, Juno berhasil mengumpulkan suara dari Ganymede saat melakukan terbang lintas di satelit Jupiter tersebut dari jarak 1038 km. Pada suara dari Ganymede itu, ketika Juno memasuki area berbeda pada magnetosfer Ganymede, maka suara yang direkam menunjukan perubahan ke frekuensi yang lebih tinggi. Juno juga merekam Bintik Biru Raksasa, anomali magnetik di ekuator Jupiter. Nah data Juno memperlihatkan perubahan medan magnetik Jupiter selama 5 tahun Juno mengorbit. Bintik biru raksasa ini tampak bergerak ke timur dan akan mengeliingi Jupiter dalam 350 tahun. Sementara itu, Bintik Merah Raksasa justru bergeser ke barat lebih cepat dan bisa mengelilingi Jupiter dalam waktu 4,5 tahun! 

Misi Juno belum berakhir dan masih diperpanjang sampai September 2025 dan tentu saja data yang dikirim Juno masih terus dianalisis dan kita masih akan diberi kejutan baru tentang Jupiter dan satelit-satelitnya. 

Misi Masa Depan

Lintasan perjalanan wahana antariksa Lucy menuju asteroid trojan yang berada di lintasan orbit Jupiter. Kredit: Southwest Research Institute

Jupiter dan objek-objek di sekitarnya masih jadi target untuk dijelajahi. Di masa depan akan ada misi yang menargetkan Jupiter beserta satelit-satelitnya. Selain itu, misi lain juga sudah diluncurkan untuk menjelajah asteroid trojan di orbit Jupiter. 

Lucy. Nama Lucy berasal dari fosil perempuan Australopithecus afarensis yang ditemukan pada tahun 1974 di Hadar, Lembah Awash, Ethiopia. Diberi nama Lucy karena wantariksa ini akan menjelajahi trojan yang menyimpan cerita dari masa pembentukan Tata Surya. Lucy diharapkan akan menyingkap keberadaan fosil pembentukan planet di dalam asteroid trojan. 

Wantariksa Lucy diluncurkan pada 16 Oktober 2021 dan sedang dalam perjalanan menuju sabuk asteroid. Wantariksa ini akan tiba di asteroid 52246 Donaldjohanson pada tahun 2025 dan mengunjungi empat asteroid trojan di L4 (60º di orbit Jupiter) pada tahun 2027. Ke-4 asteroid itu adalah 3548 Eurybates (dan satelitnya), 15094 Polymele, 11351 Leucus, dan 21900 Orus. Dua asteroid lainnya yakni 617 Patroclus dan satelitnya Menoetius akan menerima kunjungan Lucy pada tahun 2033.

Misi lain yang akan diluncurkan ke area Jupiter adalah Europa Clipper. Dari namanya kita bisa mengetahui kalau misi ini ditujukan untuk mengunjungi satelit Europa di Jupiter. Misi ini tentu saja untuk mencari tahu keberadaan air di bawah permukaan Europa serta menyelidiki apakah satelit es ini bisa menopang kehidupan. Misi NASA yang akan diluncurkan bulan Oktober 2024 ini akan mengorbit Jupiter dan melakukan terbang lintas di Europa. 

Selain kedua misi itu, ada misi lain yang juga direncanakan mengunjungi satelit Jupiter. JUICE atau Jupiter Icy Moons Explorer. Misi ini direncanakan diluncurkan pada bulan April 2023 dan mencapai Jupiter pada tahun 2031. JUICE dirancang untuk terbang lintas di Europa tahun 232 dan mengorbit Ganymede pada tahun 2034, Misi yang dirancang oleh Badan Antariksa Eropa (ESA) akan mempelajari Ganymede untuk mengetahui apakah satelit Jupiter ini berpotensi untuk mendukung kehidupan. Selain itu, JUICE juga akan mempelajari Europa dan Callisto dan tiga satelit lainnya untuk mempelajari potensi laik huni pada satelit-satelit es di Jupiter. 

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.

Tulis komentar dan diskusi...