TEKNOLOGI ANTARIKSA

Peneliti Israel temukan cara lebih murah mengamati bintang

Ilustrasi satelit yang melayang di orbit Bumi
Ilustrasi satelit yang melayang di orbit Bumi | Andrey VP /Shutterstock

Teleskop luar angkasa James Webb, yang bakal diluncurkan pada tahun 2021, disiapkan untuk menjadi andalan para pengamat antariksa setidaknya selama beberapa dekade ke depan.

Pembuatan teleskop yang akan menggantikan tugas Hubble tersebut menghabiskan dana hingga 10 miliar dolar AS (Rp141,5 triliun), belum termasuk biaya peluncurannya kelak.

Tim peneliti dari Ben-Gurion University, Israel, mengklaim bisa mengembangkan sistem peneropongan antariksa yang lebih murah namun tetap efektif. Rangkaian sejumlah satelit kecil, menurut mereka akan merevolusi cara gambar diambil di ruang angkasa dan juga di Bumi.

Hasil studi tersebut telah dipublikasikan dalam jurnal Optica.

"Ini adalah penemuan yang sepenuhnya mengubah ongkos eksplorasi ruang angkasa, astronomi, fotografi udara, dan banyak lagi," kata Angika Bulbul, salah seorang peneliti studi, dikutip EurekaAlert.

Selama studi, para ilmuwan menemukan bahwa mengatur susunan satelit nano ukuran kemasan karton susu pada konfigurasi melingkar (annular) dapat secara efektif menangkap gambar yang sesuai dengan resolusi full-frame, berbasis lensa atau sistem cermin cekung yang digunakan pada teleskop saat ini.

"Beberapa asumsi sebelumnya tentang fotografi jarak jauh salah," kata Bulbul.

“Kami menemukan bahwa Anda hanya memerlukan sebagian kecil dari lensa teleskop untuk mendapatkan gambar berkualitas. Bahkan dengan menggunakan bukaan (aperture) perimeter lensa, serendah 0,43 persen, kami berhasil mendapatkan resolusi gambar yang serupa dibandingkan dengan area aperture penuh sistem pencitraan berbasis cermin/lensa."

Pada dasarnya, mereka yakin bisa menghasilkan citra sebanding dengan kamera berukuran 50 kali lebih besar.

Angka perbandingan itu menjadi sorotan karena menempatkan benda berukuran besar dan kompleks seperti teleskop luar angkasa James Webb ke orbit adalah upaya yang sangat rumit dan berbiaya tinggi.

Untuk menunjukkan kemampuan sistem, tim peneliti tidak benar-benar meluncurkan satelit nano ke ruang angkasa. Mereka membangun model laboratorium miniatur dengan susunan dua satelit nano berjalur melingkar sub-aperture (gambar multi-tampilan dalam hal susunan kamera) untuk mempelajari resolusi gambar dan membandingkannya dengan citra lensa penuh.

Tim peneliti memperkenalkan sistem holografis digital tidak koheren yang disebut sebagai aperture marginal buatan dengan teleskop berputar (SMART). SMART dibangun berdasarkan dua konsep, yaitu pencitraan aperture buatan dan holografi korelasi aperture berkode tanpa gangguan (I-COACH).

Ini adalah teknik di mana satu kamera kecil bergerak melintasi ruang angkasa, menangkap gambar saat berjalan, dan dengan analisis yang sangat cermat dari data yang dikumpulkannya, ia dapat menghasilkan citra seperti yang dibuat oleh kamera yang jauh lebih besar--pada dasarnya mensintesis aperture yang lebih besar.

Mereka menggambarkan perkembangan ini sebagai terobosan revolusioner. Selain harga dan biaya peluncuran satelit nano lebih rendah, jika salah satu unit rusak, unit lain bisa menggantikan fungsinya atau mereka hanya perlu mengganti satu unit itu saja.

"Akibatnya, kita dapat memangkas biaya besar, waktu dan bahan yang dibutuhkan untuk teleskop ruang angkasa berbasis optik tradisional raksasa dengan cermin melengkung berukuran besar," kata Bulbul.

Tim peneliti itu tidak mengungkapkan berapa besar biaya pembuatan dan peluncuran teleskop antariksa versi mereka tersebut.

Mengutip situs Alen, saat ini satelit nano atau CubeSat (satelit kotak nano) berukuran standar 10x10x10 cm dengan berat 1,33 kg bisa dibuat dan diluncurkan dengan biaya sekitar 500.000 euro (Rp8,1 miliar). Besarnya biaya juga bakal tergantung dengan spesifikasi satelit tersebut.

Jadi, kalaupun Bulbul dan timnya butuh merangkai 100 satelit nano untuk membuat teleskop antariksa versi mereka, biayanya masih jauh lebih murah ketimbang teleskop James Webb.

Namun, menurut Devin Coldewey dari Tech Crunch, salah satu tantangan yang dihadapi oleh teleskop antariksa adalah mereka harus melakukan pengukuran dengan amat akurat. Dan membuat satu satelit saja untuk diam sempurna masih sulit dilakukan, apalagi untuk memindahkannya sejauh beberapa milimeter.

Bayangkan betapa besar tantangannya untuk mengatur posisi rangkaian satelit.

Saat ini, agar tetap berada di jalurnya, banyak satelit yang menggunakan sumber cahaya tetap sebagai panduan mereka, misalnya bintang yang terang. Beberapa astronom menggunakan cahaya laser yang ditembakkan dari Bumi untuk menjadi semacam bintang buatan yang memandu satelit itu. Kedua cara itu memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.

Peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), Amerika Serikat, menemukan cara untuk memandu satelit tersebut dengan lebih presisi dibandingkan dua cara lawas itu. Mereka merancang CubeSat yang dilengkapi laser untuk diorbitkan didekat teleskop antariksa dan menjadi "bintang" pemandunya.

Semua perangkat di atas pada saat ini memang masih dalam taraf teori yang diuji di laboratorium, tetapi menunjukkan teknologi penelitian antariksa bakal terus berkembang dan bukan tak mungkin bakal terwujud dalam waktu dekat.

BACA JUGA
Tanya Loper Tanya LOPER
Artikel terkait: SPONSOR