Sejak April lalu, para ahli astronomi mengarahkan perhatiannya ke langit timur menjelang matahari terbit. Mereka melihat planet-planet secara bergantian berbaris dari ufuk Timur ke arah zenit, titik khayal di langit yang tegak lurus di atas bumi terhadap cakrawala.

Salah satu yang dilihat pada Juni lalu merupakan kejadian langka yakni: planet Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, dan Saturnus dalam satu baris bergantian. Kesempatan berikutnya melihat kelima planet ini tampil bersama ini diprediksi terjadi lagi pada 2040.

Parade planet adalah pemandangan langit istimewa. Ini mungkin terjadi karena planet-planet di Tata Surya mengelilingi Matahari dalam orbit-orbit yang nyaris sebidang.

Jika dilihat dari Bumi, saat posisi planet-planet ini dihubungkan dengan garis-garis (proyeksi) tampak seperti membentuk lintasan segaris.

Penulis masih ingat ketika posisi Bumi, Matahari, dan beberapa planet hampir segaris pada 5 Mei 2000, Observatorium Bosscha Institut Teknologi Bandung menerima banyak pertanyaan tentang dampak fenomena ini. Sebagian khawatir akan kemungkinan malapetaka di Bumi akibat meningkatnya gaya gravitasi.

Walau tampak segaris, planet-planet ini sesungguhnya amat jauh satu sama lainnya untuk dapat saling mempengaruhi. Namun demikian, secara teoritis ada pengaruh gravitasi yang dapat kita manfaatkan dalam misi pesawat luar angkasa.

Siasat efisiensi untuk pesawat luar angkasa

Sejak era awal pengembangan sains dan teknologi antariksa pada 1960-an, pertanyaan paling besar dan sering dilontarkan adalah seberapa jauh suatu wahana antariksa (pesawat luar angkasa) tak berawak dapat pergi menjelajahi ruang angkasa.

Salah satu kendala dalam jenis pesawat ini adalah bagaimana mencukupi kebutuhan energi untuk menjalankan wahana tersebut. Strategi untuk mendorong cakupan misi adalah dengan memilih lintasan terhemat, selain efisiensi dalam sistem pembakaran (mesin) roket dan konstruksi wahana itu sendiri.

Menilik jarak antarplanet yang amat jauh, pada 1950 dan 1960-an banyak ahli pesimis untuk pesawat luar angkasa dapat mencapai planet lebih jauh dari Mars^[1].

Untuk bergerak menjauh dari Matahari yang tarikan gravitasinya amat kuat, dengan desain roket yang ada pada 1960-an, akan memakan waktu 30-40 tahun untuk mencapai Neptunus.

Harapan untuk menjelajah area jauh dalam Tata Surya menjadi hidup melalui gagasan insinyur luar angkasa Gary Flandro^[2] yang saat itu, pada 1960-an, bekerja di Jet Propulsion Laboratory – fasilitas milik NASA, Amerika Serikat.

Gary mengelaborasi hasil kerja matematikawan Michael Minovich^[3] tentang “masalah tiga benda”. Dalam konsep ini, sistem fisis yang tersusun atas tiga benda yang berinteraksi secara gravitasional (saling tarik menarik) dapat dituangkan secara matematis sebagai masalah yang kompleks. Pemecahannya pun membutuhkan bantuan komputer besar.

Solusi matematis ini terkait posisi masing-masing benda dari waktu ke waktu. Minovitch memanfaatkan masalah tiga benda ini untuk keperluan perjalanan antariksa dengan mengandaikan dua benda bermassa besar (dalam hal ini planet-planet) pada saat yang sama berinteraksi dengan benda ketiga yang bermassa kecil (sebuah wahana antariksa). Di posisi tertentu, interaksi ketiga benda ini bisa melontarkan benda teringan hingga cukup jauh.

Flandro kemudian menghitung dengan seksama kemungkinan posisi planet-planet dan wahana yang akan memberikan bantuan gravitasi (gravity assist). Tujuannya agar wahana dapat terdorong ke posisi lebih jauh tanpa tenaga roket. Ini akan sangat menguntungkan jika memang interaksi gravitasi tersebut sungguh terjadi.

Agar posisi planet-planet dan wahana dari waktu ke waktu bisa diprediksi, Flandro membutuhkan perhitungan akurat. Soal ini, lagi-lagi kita melihat bagaimana terobosan dalam teknik matematika – melalui model matematis – bisa menyelesaikan masalah fisika. Kita pun melihat bagaimana teknologi komputasi membantu mempercepat dan mengakuratkan penghitungan-penghitungan kompleks, besar, dan berulang.

Secara spesifik Flandro memanfaatkan prediksi akurat posisi beberapa planet besar untuk keperluan misi luar angkasa Voyager^[4] yang tengah disiapkan saat itu. Ia mendapatkan prediksi bahwa pada 1977 Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus akan berjajar. Jika Voyager dapat tiba pada posisi-posisi istimewa pada saat yang tepat, maka wahana antariksa ini akan menikmati bantuan gravitasi berupa lontaran ketapel (sling shot) untuk bisa melintasi planet-planet raksasa nun jauh secara praktis dan hemat bahan bakar.

Jika sukses, perjalanan melintasi Neptunus akan menjadi sesingkat dua belas tahun saja. Masalahnya, posisi berjajar planet-planet besar ini hanya terjadi sekitar 176 tahun sekali.

Jadi, misi Voyager memang benar-benar didorong untuk bisa diluncurkan dan tiba pada posisi-posisi menguntungkan tersebut tepat waktu.

Manfaatnya bagi sains dan misi perdamaian

Selanjutnya adalah cerita yang sudah terkenal tentang misi Voyager^[5].

Pesawat luar angkasa Voyager 2 ^[6] diluncurkan pada 20 Agustus 1977 dan Voyager 1 pada 15 hari setelahnya. Misi yang kini berusia 45 tahun ini menjadi kepanjangan mata manusia melihat dari dekat planet-planet raksasa. Dua wahana ini bahkan melintasi beberapa bulan (satelit alami) beberapa planet besar itu dari jarak cukup dekat.

Foto-foto detail fitur permukaan planet dan satelitnya yang kita terima di Bumi bukan hanya mempesona pikiran kita, tapi juga memperluas khasanah pertanyaan akan semesta. Banyak orang menilai pemberian Voyager yang paling mengesankan adalah foto yang diambilnya saat ‘menoleh ke belakang’ dan melihat Bumi dari kejauhan.

Bumi yang tampak mungil dan redup pada foto itu, oleh astronom Carl Sagan^[7] dijuluki sebagai The Pale Blue Dot^[8]. Dia mengajak kita memaknai Bumi sebagai rumah kita semua yang perlu kita hargai dan rawat bersama. Ini menjadi kesempatan refleksi yang luar biasa tentang eksistensi kita di alam semesta.

Voyager juga membawa suvenir dari Bumi untuk semesta berisi pesan salam dan perkenalan tentang Bumi dan kehidupan yang ada padanya, dan tentunya manusia sebagai makhluk berkecerdasan dan berbudaya.

Salah satu suvenir yang dibawa Voyager dari Bumi adalah sejumlah rekaman musik sepanjang 90 menit, salah satunya musik dari gamelan Jawa Gending Ketawang Puspawarna gubahan Mangkunegoro IV.^[9]. Musik^[10] rekaman ini diputar di luar ruang angkasa untuk membawa pesan damai kepada seluruh alam semesta.

Voyager 1^[11] telah meninggalkan heliosphere (ruang pengaruh Matahari) pada 2012, dan Voyager 2 pada 2018^[12].

Sejak itu, keduanya keluar dari Tata Surya dan mulai mengarungi ruang antarbintang yang senyap tapi kaya akan cerita semesta. Wahana ini masih tetap berfungsi dan sesekali pesannya yang halus diterima di Bumi.

Sayangnya, kali ini tidak ada misi luar angkasa dari Amerika atau negara lain seperti misi 1977 yang dilakukan Voyager. Belakangan misi luar angkasa berfokus ke Bulan dan Mars.

Pada 2040 nanti, mungkin waktu yang tepat lagi untuk mengirim misi luar angkasa yang efisien, saat kelima planet ini tampil bersama dalam satu baris di garis khayal titik langit. Semoga.

References

1. ^{^} Mars (id.wikipedia.org)
2. ^{^} Gary Flandro (en.wikipedia.org)
3. ^{^} Michael Minovich (en.wikipedia.org)
4. ^{^} misi luar angkasa Voyager (id.wikipedia.org)
5. ^{^} misi Voyager (id.wikipedia.org)
6. ^{^} Voyager 2 (en.wikipedia.org)
7. ^{^} astronom Carl Sagan (en.wikipedia.org)
8. ^{^} The Pale Blue Dot (en.wikipedia.org)
9. ^{^} gamelan Jawa Gending Ketawang Puspawarna gubahan Mangkunegoro IV. (nationalgeographic.grid.id)
10. ^{^} Musik (www.youtube.com)
11. ^{^} Voyager 1 (solarsystem.nasa.gov)
12. ^{^} Voyager 2 pada 2018 (www.sciencealert.com)