Uranus seperti yang terlihat oleh Voyager 2 pada tahun 1986. Gambar: NASA/JPL-Caltech
Dengan cincin dan kemiringannya yang aneh, variasi musim yang mengejutkan, dan 27 bulan, Uranus adalah planet aneh tata surya. Raksasa es yang penuh teka-teki memiliki banyak hal untuk diajarkan kepada kita, itulah sebabnya para astronom menuntut misi untuk menjelajahi planet ini dari dekat.
Misi khusus pertama ke Uranus sudah lama tertunda, kata Kathleen Mandt, seorang ilmuwan planet dari Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins, dalam esai Perspektif Sains yang diterbitkan hari ini.
Memang, sudah satu menit sejak satu-satunya kunjungan singkat kami ke raksasa es yang jauh. Wahana antariksa Voyager 2 milik NASA terbang melewati Uranus pada 24 Januari 1986, mengabadikan pemandangan planet dan bulan-bulannya yang luar biasa sebelum melanjutkan perjalanannya ke Neptunus—raksasa es tata surya lainnya—dan kemudian ke ruang antarbintang.
Seperti Saturnus dan Jupiter, Uranus dan Neptunus dikemas dengan hidrogen dan helium, dua unsur paling ringan di alam semesta. “Kami menyebut raksasa es Uranus dan Neptunus karena mereka memiliki lebih banyak unsur lain yang lebih berat dibandingkan dengan hidrogen daripada Saturnus atau Jupiter,” jelas Mandt dalam email. “Karena Saturnus dan Jupiter sebagian besar adalah hidrogen, kami menyebutnya raksasa gas.”
Gambar-gambar yang diambil Voyager 2 membuat kami menginginkan lebih, tetapi sekarang sudah tiga dekade kemudian dan kami masih belum berusaha untuk kembali. Dalam esainya, Mandt menjelaskan hal itu dengan tepat: pengorbit dan penyelidikan NASA Uranus yang berdedikasi, dijuluki UOP. Diparkir di orbit Uranus, pesawat ruang angkasa akan melakukan pembacaan planet, banyak bulan, dan cincinnya yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan juga mengerahkan penyelidikan untuk menyelidiki campuran kimiawi yang membentuk atmosfernya yang keruh.
G/O Media dapat memperoleh komisi
Pre-order sekarang
Galaxy Buku 3 Seri
Tersedia 24 Februari
Setiap model laptop baru hadir dengan peningkatan penyimpanan gratis. Versi 1TB masing-masing dihargai sama dengan versi 512GB yang pada dasarnya berarti versi 1TB adalah diskon $200.
Bahwa misi khusus ke Uranus sangat dibutuhkan bukanlah berita baru. Kekurangan utama yang diidentifikasi dalam tinjauan dekade terakhir, di mana NASA menugaskan Akademi Sains, Teknik, dan Kedokteran untuk menyusun daftar prioritas untuk dekade mendatang, adalah “kelangkaan pengetahuan tentang raksasa es”. Tinjauan tersebut mengidentifikasi UOP sebagai misi planet dengan prioritas tinggi, sebuah kesimpulan yang dicapai selama tinjauan dekade sebelumnya, seperti yang ditunjukkan oleh Mandt. Tinjauan dekade 2013 mencantumkan Misi Pengembalian Sampel Mars dan Europa Clipper sebagai prioritas tinggi, dan misi tersebut sekarang dalam mode pengembangan penuh. Misi khusus untuk Uranus, menurut Mandt, tampaknya akan menjadi urutan berikutnya.
Cerita terkait: Wah, Uranus Terlihat Benar-Benar Kacau Saat Ini
Misi semacam itu akan membantu membuka banyak misteri Uranus (berhenti cekikikan, ini serius). Ilmuwan planet berusaha untuk mempelajari lebih lanjut tentang raksasa es dan bagaimana mereka terbentuk dan sejauh mana Uranus bermigrasi dari lokasi formatif aslinya. Menurut Mandt, penyelidikan Uranus dari dekat dapat merinci sejarah lingkungan sekitar kita, menunjukkan bagaimana benda angkasa kecil mampu mendistribusikan air dan blok bangunan kehidupan lainnya ke tata surya bagian dalam. Investigasi ini juga dapat menjelaskan eksoplanet yang jauh dan “arsitektur sistemnya,” tulis Mandt dalam esainya. Penilaian semacam itu akan membutuhkan pengukuran rinci rasio isotop dan jumlah gas mulia yang ada di dalam raksasa es — data yang dapat dikumpulkan oleh penyelidikan atmosfer dengan mudah, menurut ilmuwan planet.
Pertanyaan lain yang membutuhkan jawaban termasuk alasan kemiringan planet yang parah, kemiringan 90 derajat yang “menyebabkan variasi musiman atmosfer yang ekstrem selama orbit 84 tahun Bumi,” tulis Mandt, menambahkan bahwa “pengamatan kabut dan awan dari Bumi tidak dapat memberikan informasi yang cukup untuk menjelaskan sirkulasi atmosfer dan pola angin.”
UOP dapat mempelajari magnetosfer Uranus dan memberikan wawasan baru ke dalam struktur internal planet (apakah intinya padat atau tersebar?). Dan kemudian ada banyak bulan Uranus untuk dipertimbangkan.
“Bulan Uranus jauh lebih kecil daripada empat bulan besar Jupiter dan Titan, bulan Saturnus. Mereka harus padat dan tidak aktif karena kecil, dan permukaannya hanya menunjukkan kawah tumbukan, ”tulis Mandt kepada saya. “Yang menarik adalah bahwa gambar Voyager 2 tidak menunjukkan banyak kawah dan justru menunjukkan fitur yang dapat dibentuk oleh aktivitas geologis. Kami ingin mempelajari struktur internal bulan-bulan ini untuk mencari tahu mengapa permukaannya sangat muda, dan kami berharap menemukan bukti air cair.”
Memang, Uranus mungkin menampung satu atau dua bulan dengan air cair yang tersembunyi di bawah cangkang es. Ahli astrobiologi harus berusaha keras untuk mendapat kesempatan menyelidiki sistem Uranus dari dekat.
Rencana misi, menurut Mandt, dapat memanfaatkan pekerjaan yang sudah ada sebelumnya, termasuk dokumen Origins, Worlds, and Life (OWL), yang dirilis sebagai bagian dari survei dekadal ilmu planet tahun 2022. Rencana tersebut menyerukan UOP untuk diluncurkan pada tahun 2032 untuk memanfaatkan gravitasi Jupiter yang sangat besar, di mana raksasa gas itu akan menembakkan pesawat ruang angkasa ke tujuan akhirnya. UOP akan mencapai Uranus sekitar tahun 2050. Ini adalah perkiraan kasar, tetapi umumnya ini adalah jangka waktu di mana misi ini kemungkinan besar akan terjadi, jika disetujui.
Saya bertanya kepada Mandt tentang jenis instrumentasi yang ingin dia lihat di pengorbit dan probe.
“Untuk probe, instrumen yang paling penting adalah spektrometer massa. Alat ini mampu mengukur unsur dan molekul apa saja yang ada di atmosfer berdasarkan massanya,” jawabnya. “Kami memerlukan informasi ini untuk mencari tahu di mana Uranus terbentuk dan berapa banyak ia bermigrasi setelah terbentuk. Pengorbit akan membutuhkan kombinasi instrumen yang mencakup kamera yang mengukur panjang gelombang yang berbeda dan sensor yang mendeteksi elektron, ion, dan medan magnet.”
Misi tersebut juga akan menghadirkan beberapa tantangan unik, karena tidak ada pengorbit yang bekerja sejauh ini dari rumah. Pada jarak yang mencapai hampir 20 kali lebih jauh dari jarak Bumi ke Matahari, sinyal dari UOP membutuhkan waktu lebih dari tiga jam untuk mencapai stasiun bumi di Bumi; ini “akan membuat perencanaan menjadi penting dengan mengirimkan perintah dan membutuhkan kesabaran saat menunggu hasil baru,” kata Mandt kepada saya. Mengumpulkan energi matahari yang cukup juga terbukti menantang. Dia mengatakan pesawat ruang angkasa “akan membutuhkan sumber daya radioisotop seperti yang dimiliki misi Cassini dan seperti yang masih menyediakan daya untuk dua pesawat ruang angkasa Voyager dan New Horizons.”
Jika diberi kesempatan untuk bekerja pada misi ini, Mandt mengatakan dia ingin membantu merencanakan pengamatan penyelidikan, bersama dengan menempa rencana untuk mempelajari komposisi bulan dan cincin Uranus. “Kami sangat menantikan untuk mendengar dari NASA apa langkah selanjutnya,” katanya.
Selengkapnya: Mengapa Uranus Memiliki Warna Biru Yang Berbeda Dari Neptunus