Apakah kalian tau apa itu Titan? Titan adalah salah satu bulan Saturnus. Sudah ada beberapa wahana antariksa yang melewati Saturnus, tapi yang benar-benar fokus menelitinya adalah misi Cassini - Huygens. Jadi itulah yang akan kita bahas kali ini. Pada tanggal 15 Oktober 1997, 3 agen angkasa - NASA, ESA, dan ASI dari Italia - meluncurkan Cassini yang membawa Huygens (baca : hoyjens) dari Cape Canaveral di Florida dengan Roket Titan IV - B. Sebelum ke Saturnus, mereka pergi dulu ke Venus untuk melewati Venus tanggal 25 April 1998 untuk mendapatkan dorongan gravitasinya yang mempercepat Cassini hingga 7 km/detik. Setelah hampir 7 tahun berkelana di angkasa, mereka akhirnya sampai di Saturnus pada 1 Juli 2004.
Roket Titan IV - B
Apa misi Cassini? Misinya adalah meneliti unsur awan dan atmosfer, angin dan suhu, lapisan dalamnya, rotasi ionosfer (lapisan atmosfer dengan ion dan elektron), asal usul dan evolusinya Saturnus. Kemudian dia mengamati cincinnya yang indah untuk mengamati bagian-bagian dan unsurnya, debu dan mikrometeoroid, dan keterkaitannya dengan bulan-bulan Saturnus. Salah satu bulan Saturnus yang dipelajari Cassini adalah Titan, bulan terbesar Saturnus. Penelitiannya di Titan dibantu oleh Huygens. Titan sendiri memiliki diameter 5,149 kilometer dengan waktu rotasi dan waktu orbit terhadap Saturnus sama, yaitu hampir 16 hari Bumi. Massanya tidak jauh berbeda dengan massa bulan kita, yaitu 1.8 kali massa bulan kita. Tidak hanya Titan saja, wahana antariksa ini juga meneliti bulan-bulan es Saturnus untuk mengamati ciri-ciri dan sejarah geologi mereka, mempelajari mekanisme yang terjadi di permukaannya, unsur keseluruhan, lapisan dalamnya, dan interaksi mereka dengan magnetosfer Saturnus. Dan yang terakhir, dia meneliti magnetosfer Saturnus untuk meneliti bagian dan arus listriknya, unsur, asal partikel yang bergabung dengannya, interaksinya dengan angin Matahari dan dengan bulan dan cincinnya Saturnus. Dengan tinggi 6.8 m dan lebar 4 m, Cassini adalah wahana antariksa keempat yang mengunjungi Saturnus dan yang pertama mengorbitnya. Selama 13 tahun mempelajari lingkungan Saturnus - dari 1 Juli 2004 sampai 15 September 2017 - Cassini menemukan banyak sekali hal baru, termasuk Huygens yang meneliti bulan terbesar Saturnus.
Dengan lebar 2.7 m dan berat 318 kg, Huygens berbentuk seperti kerang. Cangkang kerangnya ini berguna untuk melindungi bagian dalamnya dari suhu panas selama memasuki atmosfer Titan. Huygens dilepas dari Cassini pada tanggal 25 Desember 2004. Selama 20 hari berikutnya, dia melayang sebelum masuk ke atmosfer Titan. Akhirnya, Huygens mendarat pada tanggal 14 Januari 2005 setelah 2 jam 27 menit berada di atmosfernya. Tahukah kalian? Pendaratannya ini adalah pendaratan pertama di tata surya luar lho! Huygens terdiri dari 2 bagian, yaitu Entry Assembly Module dan Descent Module. Entry Assembly Module digunakan untuk mengendalikan Huygens setelah lepas dari Cassini dengan cangkang kerang pelindung panas. Setelah masuk ke atmosfer, modul ini dibuang dan digantikan dengan Descent module yang membawa peralatan sains, sistem kemudi, dan 3 parasut yang dikeluarkan saat Huygens turun ke permukaan Titan. Apa saja peralatan sains yang dia bawa?
Replika Huygens
Huygens membawa 6 peralatan sains utama, yaitu Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI),
Doppler Wind Experiment (DWE), Gas Chromatograph Mass Spectrometer (GCMS), Descent Imager and Spectral Radiometer (DISR), Aerosol Collector and Pyrolyser (ACP), dan Surface Science Package (SSP). HASI memuat sepasang pendeteksi yang mengukur unsur elektrik dan penampakan atmosfer Titan. DWE mengukur kecepatan dan arah angin di Titan dengan mengamati perubahan di frekuensi Huygens karena efek Doppler. Apakah kalian sudah tau tentang efek Doppler? Efek Doppler adalah perubahan frekuensi gelombang antara seseorang dengan sumber gelombang itu karena sumber itu bergerak, misalnya suara ambulans. Selanjutnya, DISR adalah instrumen penginderaan daerah terpencil dengan cahaya optik. ACP bertugas untuk menarik aerosol (salah satu partikel di Titan) dari atmosfer. Kemudian, aerosol yang sudah terkumpul dipanaskan - atau disebut pyrolysis - dan hasilnya akan dianalisa dengan Gas Chromatograph Mass Spectrometer. Selain itu, GCMS juga mengidentifikasi dan mengukur unsur kimia di atmosfer Titan dari ketinggian 170 km sampai ke permukaan. Yang terakhir adalah SSP yang memuat beberapa pendeteksi untuk menentukan komponen fisik permukaan tempat Huygens mendarat dan untuk menyelidiki komposisi material di permukaan bulan terbesar Saturnus ini.
Dengan peralatan yang dibawanya itu, Huygens meneliti 10 hal di Titan selama 72 menit setelah dia mendarat. Kok hanya 72 menit? Karena 72 menit setelah mendarat, dia kehilangan komunikasi dengan Cassini, entah karena ada kerusakan di pendarat berbentuk kerang ini atau karena sinyal yang dia kirimkan tidak sampai kepada Cassini. Jadi misinya singkat sekali. Kalaupun dia sudah mulai meneliti sejak masuk ke atmosfernya, robot pendarat ini tetap tidak mencapai (setidaknya) sehari di bulan ini, yaitu hanya sekitar 3 jam setengah. Lalu, apa saja yang ditemukannya di Titan selama waktunya yang sangat singkat itu? Pertama-tama, Huygens meneliti atmosfernya. Atmosfernya kebanyakan terdiri dari nitrogen dengan sedikit metana. Sama seperti di Bumi, atmosfernya juga bertingkat. Dengan menggunakan instrumen HASI, Huygens menemukan kepadatan, tekanan, suhu, dan unsur elektrik di atmosfernya. Metana di sana mungkin muncul saat Titan mulai terbentuk. Metana di atmosfer bawahnya diukur dengan instrumen GCMS. Karena metana akan hancur jika terkena panas Matahari, masa hidupnya di atmosfer hanya puluhan juta tahun. Walaupun begitu, metana di Titan tentu saja menambah terus menerus. Huygens menemukan bahwa metana meningkat 40% setelah dia mendarat. Mungkin itu karena adanya cairan metana di permukaannya. Penyelidikan metana di Titan tidak membuktikan adanya organisme mikro di sana, karena di beberapa tempat, metana adalah tanda bahwa di tempat itu ada kehidupan mikro.
Gambar potongan di kiri = foto asli permukaan Titan yang diambil Huygens
Sementara tentang kandungan nitrogen di atmosfernya, pada awalnya para ilmuwan berpikir bahwa hanya Titan dan Bumi di tata surya kita yang memiliki atmosfer nitrogen yang tebal. Tapi, ternyata nitrogen juga berada di meteorit, di atmosfer Bumi, Mars, Venus, dan Jupiter. Pola dari kuantitas nitrogen yang berbeda-beda menunjukkan asal mula dan evolusi dari obyek-obyek angkasa ini. Di Titan - di ketinggian tertentu - angin bergerak sangat cepat. Di ketinggian 120 km, angin bertiup secepat 120 m/detik atau 430 km/jam, bahkan sempat menyapu Huygens yang masih melayang. Kecepatan angin kemudian menurun dari 30 m/detik atau 108 km/jam di ketinggian 55 km menjadi 10 m/detik atau 36 km/jam di ketinggian 30 km. Di ketinggian 7 km, kecepatannya menjadi nol alias tidak ada angin. Sebenarnya, di antara ketinggian 45 - 70 km dan diatas 85 km, angin bergerak lebih cepat dari rotasi Titan lho! Di sana juga ditemukan gunung berapi yang tidak biasa dan peluruhan radioaktif. Gunung berapi yang kalau di dalam Bahasa Inggris bernama cryovolcanism ini adalah gunung berapi yang melontarkan zat yang mudah menguap - seperti air, ammonia, metana - daripada batu cair. Titan memiliki salah satu komponen khasnya, yaitu kabut metana. Tidak ada yang mengetahui tentang kabut ini sebelumnya. Penampakan, ukuran, dan kepadatan kabut berwarna jingga ini diukur dengan DISR. Ada cukup banyak kabut di setiap ketinggian yang meluas sampai ke permukaan.
Selain itu, Huygens juga meneliti partikel kecil di Titan, yaitu aerosol. Aerosol di atmosfernya diduga berperan dalam menentukan susunan atmosfer. Sama seperti beberapa penemuan sebelumnya, belum ada pengukuran komposisi kimia secara langsung dari aerosol Titan sebelum Huygens. Komposisi utama dari aerosol di Titan adalah karbon dan nitrogen. Mungkin kalian masih ingat tentang kanal-kanal yang ditemukan di Mars. Hal seperti itu juga ditemukan di bulan ini. Ditemukan sungai dan danau kering yang ditandai dengan daerah dengan banyak saluran gelap yang membentuk jaringan. Saluran sempit bersatu menjadi sungai luas yang akhirnya mengering menjadi daerah luas dan gelap. Kedalaman sungai di Titan adalah sekitar 100 m dengan lereng yang sangat miring. Tapi ingat ya, sungai-sungai ini kering. Huygens juga tidak menemukan bukti permukaan cair saat mendarat. Mungkin seluruh daerah dengan sungai kering ini dulunya dibanjiri kandungan metana dan etana cair. Sementara sungai-sungai kering ini berwarna gelap, daerah lebih terang ditemukan di sebelah utara pendaratan yang menampilkan 2 pola daerah kering, yaitu dataran tinggi terang dengan dasar lembah yang gelap - karena erosi oleh air terjun metana - dan saluran pendek dan cukup besar yang membentuk pola mirip tebing.
Para ilmuwan juga yakin bahwa di kedalaman 55 - 80 km di bawah lapisan es, ada lautan air dan ammonia. Penemuan Huygens yang terakhir adalah 2 bukit pasir. Bukit pasir ini berada 30 km di utara tempat pendaratan dan dijadikan tanda lokasi pendaratan Huygens. Sebelum Huygens mendarat, Cassini mengambil foto permukaan Titan, tapi daerah tempat Huygens mendarat tidak terlihat radar Cassini. Lokasi pendaratannya sendiri adalah dataran es air kotor yang ditutupi endapan karbon. Yang bisa dilihat oleh mereka berdua adalah 2 bukit pasir ini. Bukit pasir di Titan mungkin terdiri dari hidrokarbon dan/atau biji-bijian seukuran pasir dengan es air.
Perbandingan ukuran Bulan, Titan, dan Bumi
Mungkin sejak tadi kalian bertanya kenapa para ilmuwan memilih Titan sebagai lokasi penelitian Huygens? Apakah karena Titan adalah bulan terbesar Saturnus? Bukan karena itu, tapi karena Titan adalah salah satu dunia yang paling mirip dengan Bumi dan para ilmuwan saat ini juga sedang mencari dunia mirip Bumi di luar sana. Ya, memang sayang karena Huygens hanya bertahan sebentar di sana. Bagaimana dengan yang ditemukan Cassini? Pastinya penemuannya lebih banyak dong! Untuk Cassini, akan aku bahas lain kali ya!
-----------
Lihat juga rekamannya ya :
0 Comments