Pioneer 10
Pioneer 10 adalah sebuah wahana antariksa pertama yang melampaui sabuk asteroid, dan juga yang pertama melakukan pengamatan langsung terhadap planet Jupiter. Pesawat ini diluncurkan pada tanggal 2 Maret 1972, dan berhasil mengirimkan foto jarak dekat (close up) Jupiter pertama pada 3 Desember 1973. Pada tanggal 13 Juni 1983 Pioneer 10 melintasi orbit Neptunus dan menjadi benda buatan manusia pertama yang meninggalkan tata surya, walaupun belum melewati heliopause atau awan Oort.
Deskripsi
sunting
Pioneer 10 yang aslinya bernama Pioneer F adalah salah satu robot penjelajah angkasa milik NASA. Proyek Pioneer 10 bersaudara dengan Pioneer 11 (Pioneer G) disusun dan disetujui tahun 1960-an. Keduanya termasuk wahana antariksa tanpa awak (unmanned space missions). Pioneer 10 sendiri punya misi utama untuk mengamati Planet Jupiter. Ternyata Pioneer 10 tidak hanya berhasil mengamati Planet Jupiter dan mengirimkan foto-foto planet terbesar ini ke bumi, tetapi juga berhasil menjadi wahana antariksa pertama yang bisa mencapai escape velocity (kecepatan minimum untuk bisa lepas dari gravitasi) tata surya kita.
Pioneer 10 diluncurkan dari Florida pada tanggal 3 Maret 1972. Bulan Juni tahun yang sama berhasil melintasi orbit Planet Mars dan sebulan kemudian masuk cincin asteroid, memulai misi pengamatannya terhadap Planet Jupiter. Pioneer mencapai jarak terdekat dari Planet Jupiter pada tanggal 4 Desember 1973, dan mulai misinya menjelajah angkasa luar pada Bulan Januari tahun berikutnya.
Pada tanggal 25 April 1983 Pioneer 10 melintasi orbit Pluto akan tetapi bukan orbit regulernya (orbit yang paling dekat dengan Matahari, jaraknya ke Matahari lebih dekat daripada jarak orbit Neptunus ke Matahari), kemudian tanggal 13 Juni 1983 melintasi orbit Planet Neptunus (planet terluar saat ini) dan menjadi wahana antariksa pertama yang keluar dari tata surya kita.
Pada akhir Maret 1997, misi Pioneer 10 berakhir. Sampai dengan awal tahun 2003, masih ada kontak dengan bumi, kemudian setelahnya tidak dapat dikontak lagi.
Sejarah
suntingPada tanggal 2 Maret 2005, tepat 33 tahun sejak wahana angkasa Pioneer 10 diluncurkan ke ruang angkasa. Saat ini Pioneer 10 berada pada jarak sekira 12,7 miliar kilometer dari Bumi atau lebih dari 2 kali jarak si bungsu Pluto dari Matahari. Setelah meninggalkan Bumi dan dilanjutkan dengan pengembaraan di ruang antarplanet, kini Pioneer 10 sedang menuju ruang antarbintang mengarah ke bintang Aldebaran di rasi Taurus.
Pada 23 Januari 2003 telah diterima sinyal lemah terakhir dari wahana ruang angkasa Pioneer 10 di stasiun pengendali di Bumi. Setelah pada awal Februari pada tahun yang sama tidak lagi diterima sinyal-sinyal terakhir dari Pioneer 10 dan usaha-usaha yang dilakukan guna berkomunikasi pun tidak membuahkan hasil, disimpulkan sumber tenaga wahana sudah berada di bawah batas minimal untuk dapat berkomunikasi. Berkaitan dengan kondisi ini, pihak NASA Ames Research Center pun memutuskan untuk tidak lagi melakukan upaya kontak lebih lanjut.
Pioneer 10 merupakan bagian dari Projek Pioneer milik badan antariksa Amerika Serikat (National Aeronautics and Space Administration / NASA), dengan tiga misi ilmiah berbeda, yaitu penelitian Bulan (Pioneer seri 1 hingga 4), penelitian Matahari (Pioneer 5 sampai 9), dan penelitian planet-planet luar, yaitu planet-planet di luar sabuk asteroid (Pioneer 10 dan 11).
Meskipun kehadiran populasi asteroid di antara orbit planet Mars dan Jupiter telah diketahui, pada tahun 1960-an para astronom belum dapat memperkirakan kerapatannya. Sebagai akibatnya, penerbangan ruang angkasa melintasi daerah yang membentang antara 2,1 hingga 3,3 satuan astronomi (1 satuan astronomi sekira 150 juta kilometer, jarak rata-rata Bumi-Matahari) dari Matahari tersebut menjadi sulit diperhitungkan.
Untuk dapat menjawab pertanyaan di atas, tidak ada jalan lain selain berani mengirimkan wahana antariksa untuk menerobos barikade sabuk asteroid tersebut. Pioneer 10 yang didesain untuk "misi martir" tersebut. Seandainya selamat, ia juga akan mengemban misi utama lain, yaitu "melihat" Jupiter dari dekat untuk pertama kali guna menghasilkan gambar-gambar beresolusi tinggi dari planet terbesar di Tata Surya ini berikut satelit-satelitnya, juga mengukur medan magnet (magnetosfer) Jupiter dan radiasi lingkungan dalam sistem Jovian.
Sejarah eksplorasi ruang angkasa mencatat Pioneer 10 sebagai wahana antariksa pertama yang berhasil menerobos daerah hunian asteroid dengan selamat. Sabuk asteroid ternyata tidak lah serapat yang diduga sebelumnya. Pioneer 10 juga menjadi benchmark bagi misi-misi besar sesudahnya dalam penggunaan teknik umpan gravitasi untuk mengubah kecepatan wahana saat melintasi planet-planet yang dapat menekan penggunaan energi.
Berbeda dengan wahana-wahana antariksa sebelumnya dengan tujuan planet-planet dalam (inner planet), Pioneer 10 yang khusus dirancang untuk tujuan planet-planet luar (outer planet) dan melanjutkan perjalanannya menjauhi Matahari, menggunakan Radioisotope Thermonuclear Generator (RTG) dengan isotop plutonium-238 sebagai pembangkit energinya. RTG mampu menghasilkan daya listrik sebesar 155 watt yang akan memasok energi bagi wahana berbobot 258 kilogram ini.
Dua puluh satu bulan setelah peluncuran, tepatnya pada 3 Desember 1973, Pioneer 10 mencapai jarak terdekatnya ke Jupiter pada jarak sekira 200.000 kilometer. Pada perjumpaan dekatnya dengan Jupiter tersebut, Pioneer 10 berhasil memindai sabuk radiasi yang cukup kuat dari planet yang namanya diambil dari raja para dewa dalam mitologi Romawi ini, informasi tentang sumber semburan elektron yang terdeteksi sampai lingkungan dekat Bumi (yang ternyata berasal dari Jupiter), juga memetakan medan magnet planet yang bervariasi (mengembang dan menyusut) sesuai dengan tekanan angin surya yang diterima planet gas ini dari Matahari.
Semua pengukuran di atas, terutama tentang lingkungan radiasi Jupiter yang kuat, sangat diperlukan dalam perancangan wahana untuk misi berikutnya, yaitu misi Voyager dan Galileo (pada 1995 berhasil tiba di Jupiter dan menjatuhkan wahana peneliti ke dalam atmosfernya).
Setelah berjumpa Jupiter dan meneruskan perjalanannya menuju tepian tata surya, Pioneer 10 menginformasikan kepada para ilmuwan di Bumi tentang masih terdeteksinya berbagai aktivitas Matahari sampai di luar orbit Pluto. Pioneer 10 berhasil melalui satu-satunya planet di tata surya yang berada di daerah Sabuk Kuiper ini pada April 1983. Saat itu, Pioneer 10 menjadi satu-satunya wahana antariksa buatan manusia yang berada di jarak terjauh dari Bumi tempat asalnya, yaitu sejarak 4,3 miliar kilometer.
Bergerak dengan kelajuan konstan sekira 12 km/detik (kecepatan roket pesawat ulang-alik untuk lepas dari gravitasi Bumi sekira 11 km/detik), Pioneer 10 saat ini masih berada di daerah Sabuk Kuiper pada jarak sekira 85 satuan astronomi dari Matahari. Sabuk Kuiper adalah sebuah daerah yang membentang sampai sejauh 100 satuan astronomi dari Matahari. Keberhasilan Pioneer 10 menerobos halang-rintang populasi asteroid tidak lama diikuti saudaranya, Pioneer 11, yang diluncurkan setahun kemudian dengan misi mengamati Saturnus dari jarak dekat.
Meskipun misi Pioneer 10 secara resmi berakhir pada 31 Maret 1997, pengolahan data ilmiah yang dikirimkannya dan penelusuran posisi wahana ini secara acak masih dilakukan pada tahun-tahun setelahnya. Barulah pada 7 Februari 2003 silam para ilmuwan di NASA Ames Research Center memutuskan untuk tidak lagi melakukan upaya kontak dengan wahana ini karena ketidakmampuan wahana melakukan komunikasi dengan Bumi.
Pada jarak Pioneer 10 yang sekarang dan dengan kecepatan transmisi gelombang elektromagnetik sebesar 300.000 km/detik (kecepatan interaksi maksimum yang terdapat di alam semesta), untuk komunikasi bolak-balik (Bumi-Pioneer 10-Bumi) diperlukan waktu 23 jam 37 menit atau hampir sekira satu hari.
Pioneer 10 beserta saudaranya, Pioner 11, merupakan contoh sebuah misi eksplorasi ruang angkasa dengan keberhasilan besar dalam studi tentang tata surya, baik dalam hal membuktikan apa yang diprediksikan para ilmuwan di Bumi maupun temuannya untuk hal-hal yang tidak diduga sama sekali sebelumnya. Pioneer 10 yang selama 25 tahun (1972 - 1997) misi ilmiahnya telah menghabiskan dana senilai 350 juta dolar AS, kini mengembara sendiri mengarah ke bintang raksasa merah Aldebaran di rasi Taurus berjarak 68 tahun cahaya dari Matahari (1 tahun cahaya setara dengan 9,5 triliun kilometer), sebuah jarak tempuh yang baru akan dicapainya lebih 2 juta tahun dari sekarang.
Pada 18 November 1999, US Postal Service menerbitkan perangko untuk memperingati misi Pioneer 10, sebagai satu dari 15 ikon selama era 1970-an, dengan inskripsi berbunyi: "Launched March 1972, Pioneer 10 was the first spacecraft to travel to an outer planet, providing data and images of Jupiter. Eleven years later, it became the first man-made object to leave the solar system."
Komponen
suntingInstrumen ilmiah
sunting| Helium Vector Magnetometer (HVM) | |
|
Instrumen ini mengukur struktur halus dari medan magnet antarplanet, memetakan medan magnet Jovian, dan memberikan pengukuran medan magnet untuk mengevaluasi interaksi angin surya dengan Jupiter. Magnetometer terdiri dari sel helium dipasang pada boom 6,6-m untuk sebagian mengisolasi instrumen dari medan magnet wahana antariksa.
|
|
| |
| Quadrispherical Plasma Analyzer | |
|
Mengintip melalui lubang di antena berbentuk piring besar untuk mendeteksi partikel angin matahari yang berasal dari matahari.[1]
|
|
| |
| Charged Particle Instrument (CPI) | |
|
Mendeteksi sinar kosmik di Tata Surya.[3]
|
|
| |
| Cosmic Ray Telescope (CRT) | |
|
Mengumpulkan data pada komposisi partikel sinar kosmik dan rentang energi mereka.[4]
|
|
| |
| Geiger Tube Telescope (GTT) | |
 |
Mensurvei intensitas, spektrum energi, dan distribusi sudut elektron dan proton di sepanjang jalur wahana antariksa melalui sabuk radiasi Jupiter.[5]
|
|
| |
| Trapped Radiation Detector (TRD) | |
|
Termasuk sebuah fokus counter Cerenkov yang mendeteksi cahaya yang dipancarkan ke arah tertentu sebagai partikel melewatinya merekam elektron energi, 0,5-12 MeV, detektor pencar elektron untuk elektron energi, 100-400 keV, dan detektor pengion minimum terdiri dari diode solid-state yang diukur partikel minimum pengion (<3 MeV) dan proton di kisaran 50-350 MeV.[6]
|
|
| |
| Meteoroid Detectors | |
|
Dua belas panel detektor sel bertekanan dipasang di bagian belakang antena utama yang mencatat dampak menembus meteoroid kecil.[7]
|
|
| |
| Asteroid/Meteoroid Detector (AMD) | |
|
Detektor Meteor-asteroid tampak ke luar angkasa dengan empat teleskop non-imaging untuk melacak partikel mulai dari close-by bit debu asteroid besar yang jauh.[8]
|
|
| |
| Ultraviolet Photometer | |
|
Sinar ultraviolet yang merasakan untuk menentukan jumlah hidrogen dan helium di ruang angkasa dan di Jupiter.[9]
|
|
| |
| Imaging Photopolarimeter (IPP) | |
|
Percobaan pencitraan spin wahana antariksa untuk teleskop kecil di seluruh planet di strip sempit hanya lebar 0,03 derajat, melihat planet di lampu merah dan biru. Strip ini kemudian diproses untuk membangun sebuah citra visual dari planet ini.[10]
|
|
| |
| Infrared Radiometer | |
|
Informasi yang diberikan pada suhu awan dan output panas dari Jupiter.[11]
|
|
| |
Referensi
sunting- ^ "Quadrispherical Plasma Analyzer". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- ^ a b c d e f g h i j Simpson 2001, hlm. 146.
- ^ "Charged Particle Instrument (CPI)". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- ^ "Cosmic-Ray Spectra". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- ^ "Geiger Tube Telescope (GTT)". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- ^ "Jovian Trapped Radiation". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- ^ "Meteoroid Detectors". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- ^ "Asteroid/Meteoroid Astronomy". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- ^ "Ultraviolet Photometry". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- ^ "Imaging Photopolarimeter (IPP)". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- ^ "Infrared Radiometers". NASA / National Space Science Data Center. Diakses tanggal 2011-02-19.
- Angelo, Joseph A. (2007). Robot spacecraft. Frontiers in space. Facts on File science library. Infobase Publishing. ISBN 0-8160-5773-7
- Burgess, Eric (1982). "Pioneer odysseys". By Jupiter: odysseys to a giant. Columbia University Press. ISBN 0-231-05176-X.
- Burrows, William E. (1990). Exploring space: voyages in the solar system and beyond. Random House. ISBN 0-394-56983-0.
- Burrows, William E. (1999). This new ocean: the story of the first space age. Modern Library. Random House Digital, Inc. ISBN 0-375-75485-7.
- Dyer, Davis (1998). TRW: pioneering technology and innovation since 1900. Harvard Business Press. ISBN 0-87584-606-8.
- Fimmel, Richard O.; van Allen, James; Burgess, Eric (1980). Pioneer: first to Jupiter, Saturn, and beyond. Washington D.C., USA: NASA Scientific and Technical Information Office.
- Launius, Roger D. (2004). Frontiers of space exploration. Greenwood Press guides to historic events of the twentieth century (edisi ke-2nd). Greenwood Publishing Group. ISBN 0-313-32524-3.
- Rogers, John Hubert (1995). The giant planet Jupiter. Practical astronomy handbook series. 6. Cambridge University Press. ISBN 0-521-41008-8.
- Simpson, J. A. (2001). "The cosmic radiation". Dalam Johan A. M. Bleeker, Johannes Geiss, Martin C. E. Huber. The century of space science. 1. Springer. hlm. 146. ISBN 0-7923-7196-8.
- Van Allen, James A. (2001). "Magnetospheric physics". Dalam Johannes Alphonsus Marie Bleeker, Arturo Russo. The century of space science. 1. Springer. hlm. 155. ISBN 0-7923-7196-8.
- Wolverton, Mark (2004). The depths of space: the story of the Pioneer planetary probes. National Academies Press. ISBN 0-309-09050-4.
- (Inggris) Pioneer Project Home Page Diarsipkan 2006-01-01 di Wayback Machine.
- (Inggris) NSSDC Pioneer 10 page Diarsipkan 2005-12-16 di Wayback Machine.
- (Inggris) Pioneer Odyssey, NASA SP-396, 1977
- (Inggris) Mark Wolverton's The Depths of Space online Diarsipkan 2006-12-09 di Wayback Machine.
- (Inggris) A distant Pioneer whispers to Earth - CNN article, Dec. 19, 2002
- (Inggris) 2005 Pioneer Anomaly Conference - Mentions March 4, 2006 Contact Attempt