Tanpa Perang Dingin Takkan Ada Pendaratan Manusia di Bulan

Tahun ini, tepatnya pada 21 Juli 2019 TU (Tarikh Umum) lalu, kita menyongsong setengah abad pendaratan manusia di Bulan dalam dunia yang sudah demikian berubah dan respon yang campur–aduk. Sebagian dari kita terkagum–kagum akan pencapaian ilmu pengetahuan dan teknologi yang menjadi tulang punggung mksi antariksa beresiko tersebut, yang dalam beberapa hal terlalu primitif untuk ukuran masakini. Misalnya, sistem komputer masa itu bertumpu pada prosesor yang selambat siput apabila dibandingkan yang ditanam pada gawai–gawai pintar masakini. Pun kameranya, yang selain lebih lebih berat juga jauh lebih kompleks dibanding kamera berkeping elektronik modern.

Sebaliknya sebagian lainnya mencibir, mencoba denial dan menganggapnya sekedar konspirasi. Pun di Indonesia, negeri yang baru saja melewati tahap demi tahap pemilihan umum 2019, kegiatan elektoral tingkat nasional yang penuh dengan gelimang hoaks. Cacat fotografi di Bulan, besarnya radiasi di sabuk van–Allen hingga kenapa tiada lagi astronot yang mendarat di sana meski sudah berlalu setengah abad lamanya kembali diperbincangkan.

Gambar 1. Pemandangan langka saat roket raksasa Saturnus 5 saat mulai mengangkasa dari landasan peluncuran no. 39A di pusat antariksa Kennedy, Tanjung Canaveral, Florida (Amerika Serikat) pada 16 Juli 1969 TU, diabadikan dari menara peluncuran. Bagian paling atas adalah menara penyelamat, tersambung langsung dengan modul komando wantariksa Apollo 11. Dibawahnya terdapat modul layanan yang berwarna keperakan. Sementara modul pendarat Bulan tersimpan aman dalam sungkup pelindung berbentuk kerucut terpancung, tepat di bawah modul layanan. Sumber: NASA, 1969.

Jarang sekali di antara kita yang mencoba menarik benang merah antara program pendaratan manusia di Bulan dengan dinamika Perang Dingin. Padahal tanpa berkecamuknya Perang Dingin, peristiwa pendaratan manusia di Bulan boleh jadi takkan pernah terjadi hingga masakini. Setidaknya hingga berakhirnya abad ke-20 TU.

Perang Dingin merupakan peningkatan tensi geopolitik yang membentuk perang urat syaraf modern dan mengharu–biru umat manusia sejak usainya Perang Dunia 2 hingga empat dasawarsa kemudian kemudian. Tepatnya sejak 1947 TU hingga tercapainya perjanjian Malta di tahun 1991 TU. Itulah masa tatkala dunia seakan dipaksa memilih untuk berkubu pada salah satu dari dua kekuatan adikuasa. Yaitu blok kapitalis di bawah pimpinan Amerika Serikat atau blok komunis yang digawangi Uni Soviet. Itulah pula rentang masa manakala aneka perseteruan bersenjata berlabel proxy war di antara kedua blok meletus. Mulai dari perang Korea, perang Arab Israel yang berbabak–babak, perang Vietnam, perang sipil Kamboja hingga transisi Orde Lama menuju Orde Baru yang berkuah darah di Indonesia.

Ketertinggalan

Perang dingin juga menjadi masa kala perlombaan senjata didorong jauh menjangkau titik paling ekstrim. Generasi kakek–nenek kita dan kedua orang tua kita menjadi saksi mata betapa kapal–kapal perang menjadi kian tambun yang berdaya gempur kian jauh, langit yang kian riuh oleh lesatan aneka pesawat tempur dan pengebom era jet dan pembangunan senjata–senjata mutakhir berkekuatan dahsyat menggentarkan seperti senjata nuklir. Dan perlombaan antariksa dimana pendaratan manusia di Bulan termasuk didalamnya, adalah turunan langsung dari perlombaan senjata.

Kala John F Kennedy menduduki tahta kepresidenan Amerika Serikat, adikuasa itu nyaris sepenuhnya tertinggal dalam penguasaan antariksa dibandingkan Uni Soviet. Negeri tirai besi, demikian julukan Uni Soviet kala itu, unggul dalam segala hal. Mereka lebih dulu meluncurkan satelit buatan pertama (Sputnik–1), meluncurkan makhluk hidup pertama (anjing bernama Laika), mengorbitkan manusia pertama ke langit (kosmonot Yuri Gagarin) dan bahkan menempatkan perempuan pertama ke orbit (kosmonot Valentina Tereshkova).

Gambar 2. Roket Soyuz-FG saat mulai lepas landas dari Kosmodrom Baikonur (Kazakhstan) pada 18 September 2006 TU mendorong wantariksa Soyuz TMA di hidungnya ke stasiun antariksa ISS. Kecuali sejumlah modifikasi di bagian atas, bentuk dasar roket ini diturunkan dari R-7 Semyorka, rudal balistik antarbenua operasional pertama milik Uni Soviet. Sumber: NASA, 2006.

Kelak mereka pun unggul dalam melakukan perjalanan antariksa pertama (kosmonot Alexei Leonov), mengirimkan wantariksa (wahana antariksa) pendarat pertama ke Bulan dengan selamat (Luna–9) dan mengirim wantariksa pengorbit Bulan pertama yang bekerja baik (Luna–10). Sebaliknya Amerika Serikat terseok–seok dan hanya unggul dalam hal fotografi Bumi pertama dari langit (Explorer 6) serta peluncuran teleskop landas–antariksa pertama (Orbital Solar Observatory).

Kennedy juga melihat Amerika Serikat tertinggal dalam kancah penguasaan rudal balistik antarbenua (ICBM/inter continental ballistic missile), jenis senjata roket baru berhulu ledak nuklir yang berkekuatan menggentarkan. Baik di Amerika Serikat maupun Uni Soviet, pengembangan rudal balistik antarbenua merupakan turunan senjata V-2/A-4 yang dibangun Jerman di masa Perang Dunia 2. Namun Uni Soviet melangkah lebih maju meski mereka tak memboyong insinyur-insinyur top Jerman pascaperang sebagaimana yang dilakukan Amerika Serikat. Analisis badan–badan intelejen menunjukkan hingga tahun 1963 TU Uni Soviet akan memiliki 1.500 butir ICBM, jauh melampaui Amerika Serikat yang diperkirakan baru akan sanggup membangun 130 ICBM saja.

Uni Soviet telah mendemonstrasikan kemampuannya dalam membangun R-7 Semyorka (SS-6 Sapwood), rudal balistik antarbenua operasional pertama di dunia. Awalnya R-7 mampu menghantam sasaran sejauh 6.000 km saat uji terbang di bulan Agustus 1957. Setahun kemudian Soviet bahkan mampu meningkatkan kemampuannya sehingga bisa menjangkau jarak 13.000 km. Soviet pun bereksperimen lebih lanjut dengan memodifikasi R-7 sebagai kuda beban pendorong Sputnik–1 dan wantariksa berikutnya ke orbit. Turunan teknologi rudal balistik R-7 inilah yang tetap dipergunakan hingga saat ini sebagai keluarga roket Soyuz yang mencetak rekor sebagai roket yang paling banyak diluncurkan, yakni lebih dari 1.840 peluncuran sejak 1966 TU. Roket Soyuz sekaligus merupakan roket yang paling andal dan termurah, khususnya sebelum tibanya era roket Falcon 9 dari SpaceX.

Keunggulan dalam hal penguasaan teknologi dan jumlah rudal balistik antarbenua tak sekedar mendemonstrasikan superioritas Soviet. Itu juga menciptakan kekhawatiran ketidakseimbangan kekuatan militer, yang secara langsung mengancam kepentingan Amerika Serikat dan sekutunya. Perasaan inferior itu tak hanya menjangkiti pucuk pimpinan Amerika Serikat, namun juga meluas hingga ke lapisan–lapisan masyarakat. Dan Kennedy ingin membalikkan situasi itu.

Gambar 3. SLBM, varian rudal balistik antarbenua yang diluncurkan dari kapal selam. Peluncuran rudal Trident yang berdaya jangkau 7.400 km ini adalah bagian dari ujicoba peluncuran 9 Oktober 1984 TU. Rudal diluncurkan dari kapal selam nuklir SSBN 658 Mariano G Vallejo milik Angkatan Laut Amerika Serikat. Sumber: US Navy, 1984.

Pertimbangan geopolitik dan strategis militer itulah yang menjadi landasan Kennedy menetapkan program pendaratan manusia di Bulan sebagai salah satu tujuan nasional Amerika Serikat yang baru. Orang Amerika Serikat harus mendarat di Bulan dan kembali lagi ke Bumi dengan selamat sebelum dekade 1960–an Tarikh Umum berakhir. Begitu tekatnya, berapapun biayanya. Program penerbangan antariksa Amerika Serikat pun bertransformasi dari sekedar upaya ala kadarnya berbumbu persaingan antar angkatan dalam tubuh militer menjadi sebuah usaha tersistematis dan massif di bawah administrasi sipil baru bernama NASA dengan tujuan sangat jelas : Bulan.

Program Apollo

Tembakan senapan runduk menutup usia Kennedy secara tragis di jalanan kota Dallas, Texas, pada 22 November 1963 TU. Namun bangunan dasar penerbangan antariksa Amerika Serikat tak berubah meski presidennya silih berganti. Lewat Program Ranger (1961–1965) yang setengah babak–belur, Amerika Serikat mendapatkan pelajaran berharga dalam mengorganisasi pengiriman wantariksa tak berawak ke Bulan. Program Surveyor (1966–1968) menumbuhkan dan melipatgandakan rasa percaya diri, dimana wantariksa tak hanya sekedar memotret namun juga memetakan sebagian wajah Bulan secara sistematis. Baik Program Ranger maupun Program Surveyor meletakkan anak–anak tangga yang dibutuhkan bagi Program Apollo, payung bagi pendaratan manusia Amerika Serikat di Bulan.



Gambar 4. Sebagian besar astronot Program Apollo dalam kesempatan reuni yang langka di NASA Johnson Space Center, Houston (Amerika Serikat) pada 21 Agustus 1978 TU menjelang paparan program antariksa ulang-alik Amerika Serikat. Astronot-astronot yang mendarat di Bulan dilabeli dengan angka merah, sementara yang mengorbit Bulan ditandai dengan angka kuning. Sumber : NASA, 1978.

Neil Armstrong dan Edwin Aldrin memang menjadi dua orang pertama yang menapakkan kaki di Bulan. Akan tetapi tak hanya mereka saja yang pernah berkeliaran di wajah sang candra. Secara keseluruhan terdapat dua belas orang yang pernah mendarat dan mengeksplorasi Bulan. Empat diantaranya masih hidup hingga saat ini. Sebaliknya juga ada dua belas orang pula yang pernah meninggalkan orbit Bumi guna mengorbit sang candra, dengan empat diantaranya telah berpulang.

Di balik langkah–langkah ke–24 orang tersebut, terhampar upaya pengerahan sumber daya manusia dan finansial dalam skala raksasa yang belum pernah terjadi sebelumnya. Dan belum pernah terulang lagi hingga masakini.

Fisika pendaratan manusia di Bulan dapat disederhanakan sebagai upaya memacu kecepatan sampai hampir melepaskan diri dari pengaruh gravitasi Bumi sembari mengarah ke kedudukan Bulan. Upaya tersebut akan mewujud dalam sebentuk orbit sangat lonjong (ellips) dengan titik terjauh dalam pengaruh kuat gravitasi Bulan. Selanjutnya giliran memperlambat kecepatan hingga bisa memasuki orbit Bulan dan lantas mendarat di paras Bulan dengan lembut.

Dalam praktiknya fisika pendaratan manusia di Bulan menyediakan tiga metode, yakni metode pendaratan langsung, metode perakitan di orbit Bumi dan metode perakitan di orbit Bulan. Metode pendaratan langsung bisa mengirimkan wantariksa berawak tiga astronot langsung ke permukaan Bulan dengan roket berkekuatan tinggi. Namun roket yang dibutuhkan bakal sangat besar. NASA pernah menyiapkan konsep roket Nova, yang diproyeksikan mampu mengangkut 74 ton muatan ke permukaan Bulan. Akan tetapi dengan bobot diperhtungkan hampir 4.500 ton saat peluncuran, Nova dipandang tidak layak secara teknis dan ongkos pembangunannya bakal sangat mahal.

Metode perakitan di orbit Bumi (EOR/earth orbit rendezvous) dipandang lebih murah, tetapi juga lebih kompleks. Pada dasarnya metode ini merupakan variasi dari metode pendaratan langsung, dimana komponen-komponen wantariksanya diluncurkan satu persatu ke orbit rendah Bumi untuk kemudian digandengkan satu dengan yang lain. Peluncuran tambahan harus dilakukan pula guna mengisi bahan bakar roket transfer yang bakal mendorong wantariksa yang sudah tergabung itu ke orbit Bulan. NASA memperhitungkan dibutuhkan 10 hingga 15 peluncuran dengan menggunakan roket Saturnus 1 yang sedang dibangun dan memiliki kapasitas angkut 9 ton ke orbit rendah.

Metode ini tidak menjadi pilihan, selain karena dipandang terlalu kompleks, juga ada kekhawatiran akan penguasaan teknologi penggandengan di langit (orbital rendezvous). Meski kekhawatiran terakhir itu terbukti tak beralasan setelah NASA mengujicobanya lewat misi antariksa berawak di bawah tajuk Program Gemini dengan hasil memuaskan.

Pada akhirnya metode ketiga-lah, yakni perakitan di orbit Bulan (LOR/lunar orbit rendezvous) yang dipilih. Selain yang termurah, metode ini juga hanya membutuhkan satu kali peluncuran roket sehingga jauh lebih efisien. Dengan metode ini pula diperhitungkan impian Kennedy dapat dilaksanakan sebelum dasawarsa 1960-an Tarikh Umum berakhir dengan tenggat waktu yang lebih rasional.

Lewat metode ini maka wantariksa Bulan terbagi atas modul komando, modul layanan dan modul pendarat. Modul pendaratnya dapat dibuat lebih kecil dan dirancang hanya beroperasi di lingkungan bergravitasi rendah seperti Bulan. Ketiganya diluncurkan secara bersama-sama dalam satu roket. Kala tahap transfer ke Bulan dimulai, ketiga modul itu pun digandengkan membuat ketiga astronot memiliki ruang gerak lebih leluasa selama 3 hari mengarungi langit saat berangkat ke Bulan.

Baru setibanya di orbit Bulan, modul pendarat memisahkan diri dan melaksanakan tugas pendaratan di Bulan dengan dua astronot. Usai bertugas, sebagian modul ini (khususnya bagian atas) akan mengangkasa kembali untuk bergandengan dengan modul komando. Begitu kedua astronot dan sampel-sampel batuan/tanah Bulan telah dipindahkan ke modul komando, sisa modul pendarat pun dilepaskan di orbit Bulan. Hanya modul komando inilah yang akhirnya kembali ke Bumi sementara modul layanan dilepaskan di orbit Bumi.

Gambar 5. Sketsa sederhana yang menggambarkan perbedaan besar ukuran wantariksa antara metode pendaratan langsung dengan metode perakitan di orbit Bulan. Dalam metode pendaratan langsung, modul komando dan modul layanan harus didaratkan di Bulan sehingga membutuhkan bahan bakar yang sangat banyak. Konsekuensinya roket pendorongnya harus sangat berat. Sebaliknya dalam metode perakitan di orbit Bulan, hanya modul pendarat saja yang akan mendarat di Bulan. Sehingga roket pendorongnya dapat lebih kecil. Sumber: NASA, 1979.

Sangat Mahal

Pilihan terhadap metode perakitan di orbit Bulan membuat NASA memutuskan membangun roket raksasa Saturnus 5, roket terbesar dan terkuat yang pernah dibuat manusia hingga masa kini. Sebagai roket bertingkat tiga yang menjulang setinggi 111 meter dan bobot 2.900 ton, Saturnus 5 memiliki kapasitas angkut 140 ton ke orbit rendah Bumi (ketinggian 170 km). Kapasitas tersebut mencukupi guna mendorong gabungan modul pendarat Bulan, modul layanan dan modul komando berbobot 30 ton ditambah roket transfer yang bobotnya 90 ton.

Daya dorong akumulatif 3.600 ton timbul kala kelima mesin roket jumbo di tingkat pertamanya dinyalakan. Gabungan kelima mesin itu sungguh rakus, menyedot tak kurang dari 12,5 ton campuran kerosen dan pengoksid dalam tiap detiknya. Daya dorong yang luar biasa itu membuat sensor–sensor pengukur gempa bumi yang berada di segenap daratan Amerika Serikat riuh bergetar manakala roket raksasa ini mulai mengangkasa dari landasan nomor 39A di kompleks peluncuran Tanjung Canaveral, Florida.

Meski telah memilih metode yang paling murah dan paling efisien, begitupun Program Apollo membuat Amerika Serikat harus merogoh koceknya dalam-dalam. Sempat terbelalak menatap usulan anggaran hampir US $ 90 milyar (berdasarkan nilai mata uang 2018) diajukan ke meja kerjanya di Gedung Putih, Kennedy lalu menandatanganinya tanpa banyak cingcong. Kelak anggaran program pendaratan manusia di Bulan membengkak hingga US $ 158 milyar. Itu belum terhitung anggaran Program Ranger (US $ 1 milyar) dan Program Surveyor (US $ 3 milyar). Bayangkan saja, untuk setiap peluncuran roket raksasa Saturnus 5 dibutuhkan dana US $ 1,16 milyar. Sementara Program Apollo meluncurkan 13 roket Saturnus 5 sepanjang periode 1967 hingga 1975 TU.

Gambar 6. Modul pendarat Bulan dari Apollo 11, beberapa jam setelah pendaratan berlangsung, diabadikan oleh Neil Armstrong. Nampak Edwin Aldrin sedang membuka ruang bagasi guna mengeluarkan instrumen ilmiah yang hendak dipasang di Bulan. Sumber: NASA, 1969.

Gambar 6. Modul pendarat Bulan dari Apollo 11, beberapa jam setelah pendaratan berlangsung, diabadikan oleh Neil Armstrong. Nampak Edwin Aldrin sedang membuka ruang bagasi guna mengeluarkan instrumen ilmiah yang hendak dipasang di Bulan. Sumber: NASA, 1969.

Jika kita rupiahkan, anggaran Program Apollo setara dengan Rp 2.200 trilyun (berdasarkan kurs 2018). Sehingga ongkos tiket setiap astronot yang terbang ke Bulan saat itu mencapai Rp 91 trilyun.

Selain dana luar biasa besar, Amerika Serikat juga mengerahkan sumber daya manusia terbaiknya dalam skala yang belum pernah ada. Pada puncaknya Program Apollo mempekerjakan 400.000 orang yang melibatkan 20.000 firma industri dan universitas di segenap penjuru. Di bawah pimpinan Wernher von Braun, pionir peroketan kelahiran Jerman yang bermigrasi ke Amerika Serikat di akhir era Perang Dunia 2, semua itu ditujukan membangun roket raksasa Saturnus 5 dengan modul pendarat, modul layanan dan modul komandonya beserta sistem komunikasi jarak jauh Bumi dan Bulan.

Mobil Bulan

Peluncuran Apollo 11 menyedot perhatian yang sangat besar. Lebih dari sejuta orang berjejalan di tepi pantai dan tepi jalan raya pada jarak yang aman dari landasan nomor 39A. Tokoh-tokoh penting sipil dan militer, termasuk para menteri, gubernur negara bagian, beberapa walikota, duta-dutabesar negara tetangga dan anggota Kongres hadir di panggung kehormatan menyaksikan peluncuran tersebut. Sekitar 25 juta warga Amerika Serikat menyaksikannya lewat siaran langsung stasiun-stasiun televisi. Dunia kian memperhatikannya manakala Armstrong menapakkan kaki di Bulan, disusul Edwin Aldrin. Meski hanya 21,5 jam di paras Bulan dengan hanya 2,5 jam diantaranya yang benar-benar digunakan untuk mengekplorasi wajah sang candra.

Penerbangan Apollo berikutnya tak pernah meraih perhatian sebesar yang diterima Apollo 11. Histeria massa tak terlihat dalam penerbangan Apollo 12 (14 – 24 November 1969 TU), meskipun peluncurannya jauh lebih dramatis (dihempas angin kencang 152 knot dan 2 kali disambar petir) serta mencatat prestasi baru sebagai pendaratan presisi pertama. Penerbangan Apollo 13 (11-17 April 1970 TU) sempat hendak bernasib serupa, sebelum tragedi meledaknya tanki Oksigen yang melumpuhkan total modul layanan menyedot perhatian besar. Misi antariksa berawak ke Bulan pun berubah menjadi misi penyelamatan para astronot. Dan pilihan metode perakitan di orbit Bulan menjadi salah satu kunci penyelamat. Modul pendarat yang nganggur memungkinkan para astronot memodifikasinya sebagai sekoci penyelamat sepanjang sisa misi antariksa yang nyaris berubah bencana itu.

Misi Apollo 14 dan misi-misi antariksa berawak ke Bulan berikutnya (hingga yang terakhir Apollo 17) dipandang sebagai rutinitas NASA belaka. Apollo 14 (31 Januari – 9 Februari 1971 TU) masih melanjutkan eksplorasi Bulan dengan berjalan kaki. Mulai misi Apollo 15 (26 Juli – 7 Agustus 1971 TU), NASA memanfaatkan mobil Bulan sebagai bagian eksplorasi. Mobil Bulan memungkinkan astronot menjelajah lebih jauh ketimbang berjalan kaki. Pada misi Apollo 15, mobil Bulan menempuh jarak hinga 27,8 km. Pada misi Apollo 16 (16-27 April 1972 TU), mobil Bulan menempuh jarak sedikit lebih pendek yakni 27,1 km. Dan pada misi yang terakhir yakni Apollo 17 (7 – 19 Desember 1972 TU), mobil Bulan menempuh jarak yang terjauh hingga 35,74 km. Apollo 17 sekaligus menjadi satu-satunya misi pendaratan manusia di Bulan yang membawa seorang astronot sipil. Yaitu ahli kebumian bernama Harrison Schmitt.

Mengalahkan Soviet

Dipandang dari perspektif politik dan strategi militer, program pendaratan manusia di Bulan pada dasarnya telah mencapai kulminasinya pada misi Apollo 11. Imajinasi bahwa Amerika Serikat telah menang dalam balapan manusia menuju ke Bulan menguasai dunia masa itu. Selepas itu perhatian mulai menyurut dan penerbangan antariksa berawak ke Bulan dipandang mulai menjadi rutinitas, terkecuali pada misi Apollo 13. NASA sendiri telah merencanakan 10 misi pendaratan manusia di Bulan, namun mereka pun mengantisipasi kemungkinan pemotongan anggaran.

Gambar 7. Perbandingan model roket Saturnus 5 milik Amerika Serikat (kiri) dengan roket N-1 milik Uni Soviet (kanan). 13 peluncuran roket Saturnus 5 berlangsung sukses meski dua diantaranya dihinggapi masalah teknis, sementara seluruh peluncuran roket N-1 berujung gagal. Sumber: Anonim, 2011.

Dan benarlah demikian. Di masa kepresidenan Nixon-lah nasib Program Apollo berakhir. Selain dihadapkan pada intensitas Perang Vietnam yang kian meningkat, kian mahal dan makin tak populer di dalam negeri, secara personal Nixon tak menyukai gemuruh penerbangan antariksa yang gemanya terlalu membahana layaknya Program Apollo. Nixon memang menyaksikan para astronot Amerika Serikat satu persatu mendarat di Bulan. Namun ia juga yang mengayunkan kapak pemotong anggaran NASA. Sehingga Program Apollo pun harus berakhir di Apollo 17 dengan Apollo 18 hingga Apollo 20 harus dibatalkan. Seolah meramalkan masa depan, Nixon berujar takkan lagi ada manusia yang mendarat di Bulan hingga abad ke-20 TU berakhir. Ia memang benar.

Nixon memang mengakhiri sebuah era yang dibiayai anggaran berskala raksasa dan ditenagai oleh sumber daya manusia yang tak kalah luar biasa. Sebuah era yang menjadi penanda bahwa Amerika Serikat telah mengungguli Uni Soviet dalam kancah eksplorasi manusia di Bulan. Tanpa tanding.

Di Uni Soviet, walaupun menampakkan kesan enggan berkompetisi sesungguhnya mereka diam–diam juga berupaya mendaratkan manusia di Bulan. Lewat dekrit Nikita Khruschev pada 1964 TU, negeri beruang merah itu memasang tahun 1967 TU sebagai tenggat waktu pendaratan kosmonotnya di Bulan. Tenggat itu lalu direvisi mundur setahun menjadi 1968. Namun dana yang terbatas, desain bangunan roket yang sangat kompleks, berpulangnya sang maestro Sergei Korolev (yang secakap von Braun) secara mendadak pada awal tahun 1966 dan gagalnya ujicoba penerbangan roket Bulannya secara berturut–turut membuat kosmonot Soviet tetap berkutat di titik nol. Tak pernah berhasil pergi ke Bulan.

Salah satu kegagalan yang menyesakkan terjadi hanya dua minggu jelang penerbangan Apollo 11. Roket N–1, sang raksasa bertingkat 5 dengan tinggi 105 meter dan bobot 2.750 ton yang dirancang bakal menjadi kuda beban Soviet ke Bulan, gagal terbang. Hanya 10 detik pasca lepas landas, manakala baru mencapai ketinggian 100 meter, mendadak 29 mesin roket tingkat pertamanya mati. Hanya tersisa sebuah mesin saja yang berfungsi normal. Akibatnya roket terberat kedua sedunia dengan daya dorong terbesar (4.600 ton) itu pun kembali mencium Bumi, meledak dan terbakar hebat selama berjam–jam kemudian hingga menghancurkan landasannya.

Gambar 8. Saat-saat roket raksasa N-1 mulai mengangkasa dari kosmodrom Baikonur, Kazakhstan (saat itu Uni Soviet). Kemungkinan dalam uji terbang yang kedua (3 Juli 1969 TU) atau yang ketiga (26 Juni 1971 TU). Sumber : Smithsonian, 2019.

Bencana ini menandai satu dari empat kegagalan ujicoba terbang roket N–1 selama kurun 1969 hingga 1972 TU. Setelah menyaksikan 12 astronot Amerika Serikat sukses mengeksplorasi Bulan, akhirnya Leonid Brezhnev sang supremo Soviet pasca Nikita memutuskan lempar handuk. Pada tahun 1974 TU ia menghentikan segenap upaya negara beruang merah itu untuk mengirim kosmonotnya ke Bulan. Dunia baru mengetahui semua cerita ini berbelas tahun kemudian, manakala Perang Dingin sudah berakhir dan Uni Soviet tepat di pintu keruntuhan.

Versi singkat artikel ini dipublikasikan di Kompas.com

Memotret Lubang Hitam, Menariknya Keluar dari Tirai Persembunyian

Sekilas pandang, citra/foto itu mengesankan baur, kurang fokus. Walaupun ketampakan lingkaran tebal jingga-kekuningan mirip donat itu masih bisa dilihat jelas. Siapa sangka, inilah salah satu citra terpenting dalam sejarah sains masakini. Bahkan mungkin akan menjadi yang terpenting di abad ke-21 TU (Tarikh Umum). Inilah (bayangan) wajah lubang hitam, yang berhasil dikuak lewat kerja keras konsorsium EHT (Event Horizon Telescope). Ketampakan tersebut dipamerkan dalam sebuah konferensi pers yang digelar secara simultan di berbagai tempat dalam koordinasi Dewan Ilmu Pengetahuan Nasional Amerika Serikat atau NSF (National Science Foundation) pada Rabu 10 April 2019 TU malam waktu Indonesia, atau siang hari waktu Amerika Serikat.

Lubang hitam, berdasarkan definisinya, adalah benda langit eksotik dengan gravitasi demikian besar yang menyebabkan ruang-waktu disekitarnya membengkok demikian dahsyat sampai membentuk sumur-tanpa-dasar (asimtot). Sehingga seberkas cahaya pun takkan sanggup meloloskan diri darinya. Jika cahaya saja, yang menjadi benda berkecepatan tertinggi sejagat raya, tak sanggup lolos dari lubang hitam, apalagi dengan benda lain. Makanya sekilas pandang tak ada cara untuk mencitra sebuah lubang hitam seiring tiadanya berkas cahaya maupun gelombang elektromagnetik yang bisa terlepas darinya.

Gambar 1. (Bayangan) lubang hitam raksasa M-87* di pusat galaksi Messier-87 yang berjarak 55 juta tahun cahaya dari Bumi. Citra ini adalah produk kerja keras konsorsium EHT (Event Horizon Telescope) yang mencapai puncaknya sejak tahun lalu. Nampak jelas struktur bayangan lubang hitam dalam bola cahaya superpanas dengan emisi sinkrotron. Sumber : Konsorsium EHT, 2019.

Lubang hitam selama ini dideduksi secara tak langsung, terutama dengan melihat pengaruh gravitasinya terhadap bintang kembarannya (jika bagian dari sistem bintang ganda), maupun pengaruhnya terhadap bintang-bintang disekelilingnya (jika berupa lubang hitam supermassif di pusat galaksi), atau dari gelombang gravitasi yang dilepaskannya kala dua lubang hitam bertabrakan. Deteksi tak langsung itulah yang mewarnai kisah interaksi umat manusia dengan lubang hitam sejak pengungkapan Cygnus X-1 sebagai lubang hitam pada 1973 TU silam.

Citra (bagian) lubang hitam yang dikuak konsorsium EHT tersebut sebelumnya sudah dikenal sebagai sumber sinar-X sangat kuat. Konsorsium EHT mengarahkan mata pembidiknya ke sebuah galaksi yang jauhnya 55 juta tahun cahaya dari Bumi kita. Yakni galaksi M87 (Messier 87) yang terletak di gugusan bintang Virgo. Pusat galaksi ini adalah sumber sinar-X selayaknya Cygnus X-1, namun jauh lebih kuat. Lubang hitam yang berhasil diungkap, yang dinamakan M-87* (Messier 87-star), memiliki massa 6,5 milyar kali lipat Matahari kita sehingga tergolong lubang hitam raksasa (supermassif).

Bayangan Lubang Hitam

Apa yang berhasil dicitra konsorsium EHT sejatinya adalah bayangan sang lubang hitam raksasa pada sebuah cakram bercahaya. Cakram ini berisikan gas-gas terionisasi superpanas dengan suhu hingga milyaran derajat Celcius. Ion-ion gas itu berputar mengelilingi sang lubang hitam raksasa pada kecepatan fantastis, yakni 1.000 km/detik. Cakram bercahaya tersebut sejatinya adalah bola superpanas raksasa dengan diameter 3.700 milyar kilometer, setara 24.700 SA (satuan astronomi). Bola raksasa ini adalah bagian terdalam cakram akresi yang tepat bersinggungan dengan horizon peristiwa, tapal batas sebuah lubang hitam. Keberadaan lubang hitam menyebabkan bola cahaya raksasa ini akan terlihat mirip donat raksasa yang gelap di bagian tengahnya, darimanapun kita memandangnya. Bagian gelap ini adalah bayangan sang lubang hitam, terjadi akibat bekerjanya dua fenomena sekaligus. Yakni pembelokan dramatis lintasan berkas cahaya akibat pembengkokan ruang-waktu ekstrim dan tangkapan foton di batas horizon persitiwa.

Gambar 2. Galaksi raksasa Messier 87 diabadikan dengan teleskop landas-antariksa Spitzer milik NASA (Amerika Serikat) dan konsorsium EHT. Nampak galaksi raksasa ini terlihat cukup terang dalam spektrum sinar inframerah. Foto kecil (inset) sebelah kanan atas memperlihatkan bagian pusat galaksi dengan sepasang struktur semburan jet yang khas, pertanda eksistensi lubang hitam raksasa. Dan foto kecil sebelah kanan bawah menunjukkan bayangan lubang hitam tersebut, sebagaimana diungkap konsorsium EHT. Sumber: NASA/JPL-Caltech, 2019 & Konsorsium EHT, 2019.

Lubang hitam merupakan benda langit eksotik yang sifatnya dapat diperkirakan lewat penurunan persamaan relativitas umum. Meskipun Einstein sendiri, sebagai pelopor relativitas umum, hingga akhir hayatnya tak pernah percaya lubang hitam benar-benar ada di jagat raya. Adalah Karl Schwarszchild, astrofisikawan Jerman, yang pertama kali memprakirakan keberadaan lubang hitam berdasarkan solusi persamaan relativitas umum pada tahun 1916 TU, hanya berselang setahun pasca publikasi relativitas umum. Prakiraan ini diperkuat Subrahmanyan Chandrasekhar melalui mekanika kuantum pada 1928 TU, selagi berlayar dari tanah India menuju Inggris guna meneruskan pendidikannya. Ia menemukan limit Chandrasekhar, yakni ambang batas massa minimum sebuah bintang untuk menjadi benda langit eksotik seperti bintang neutron setelah akhir hayatnya tiba. Pada bintang yang massanya jauh lebih besar ketimbang limit Chandrasekhar, pengerutan akibat gravitasinya sendiri akan demikian dahsyat hingga neutron pun takkan terbentuk. Pondasi tersebut lantas diperkuat oleh J.R. Oppenheimer, fisikawan yang lantas disibukkan dengan upaya raksasa dan super-rahasia dalam membangun bom nuklir pertama di bawah payung the Manhattan Project.

Tak Sungguh Hitam

Sesuai definisinya, lubang hitam tidaklah melepaskan obyek apapun (termasuk cahaya) keluar dari tapal batasnya (yakni horizon peristiwa). Akan tetapi Stephen Hawking menunjukkan lubang hitam sejatinya tidaklah hitam benar. Masih ada cahaya yang terlepas darinya, yang berasal dari ruang-waktu tepat di batas horizon peristiwa. Cahaya ini dinamakan radiasi Hawking dan menjadi sarana pelepasan massa dari lubang hitam yang membuat ukuran lubang hitam bisa mengecil. Lubang hitam, terutama bayangannya, ternyata bisa dilihat lewat cara lain. Sebuah lubang hitam, selalu diselubungi bola cahaya berisikan gas-gas superpanas terionisasi yang mengemisikan gelombang elektromagnetik lewat proses yang disebut emisi sinkrotron. Kombinasi pembelokan lintasan berkas cahaya akibat pelengkungan ruang-waktu yang ekstrim di dekat lubang hitam serta peristiwa tangkapan foton di horizon peristiwa akan membentuk bayangan lubang hitam. Sehingga bola cahaya itu akan terlihat selayaknya donat. Inilah obyek perburuan konsorsium EHT.

Upaya konsorsium EHT untuk melihat lubang hitam sejatinya berada dalam tanda kutip. Karena konsorsium EHT bertumpu pada teleskop radio, jenis teleskop yang hanya bekerja pada spektrum gelombang radio. Jadi bukan teleskop optik, yang bertulangpunggungkan spektrum cahaya tampak (panjang gelombang 4.000 hingga 7.000 Angstrom). Maka citra yang dipamerkan konsorsium EHT sejatinya adalah peta kerapatan (density map) yang divisualisasikan lewat teknik tertentu. Visualisasi ini selayaknya kita menyaksikan bagian dalam tubuh kita pada selembar foto Roentgen, dimana berkas sinar-X (yang juga tak kasat mata) mengalami serapan yang berbeda-beda saat menembus bagian-bagian tubuh kita. Sehingga manakala tiba di lapisan film khusus, akan terbentuk density map yang tervisualisasi.

Bagaimana cara para astronom mendapatkan citra lubang hitam ini?

Tantangan terbesar adalah membangun instrumen yang tepat dan memilah spektrum gelombang elektromagnetik yang tepat pula. Dibanding lubang hitam tunggal, lubang hitam supermassif di pusat galaksi yang berpilin dianggap lebih mudah dideteksi. Karena ukurannya jauh lebih besar dan emisi gelombang elektromagnetiknya memiliki intensitas jauh lebih besar. Teleskop radio dipilih karena memberikan keunggulan dibanding teleskop optik. Dengan memanfaatkan teknik interferometri, maka gabungan sejumlah teleskop radio yang tersebar pada area sangat luas akan membentuk satu teleskop radio maya (virtual) dengan piringan virtual sangat besar. Untuk itulah dibangun konsorsium EHT, yang memanfaatkan teleskop-teleskop radio di Hawaii dan Arizona (Amerika Serikat), Greenland (Denmark), Meksiko, Atacama (Peru), Spanyol dan Antartika. Dengan teknik VLBI (very long baseline interferometry), gabungan teleskop radio tersebut jika bekerja secara simultan akan membentuk satu teleskop radio virtual raksasa yang piringan parabolanya sedikit lebih besar ketimbang diameter Bumi (tepatnya 13.000 km).

Gambar 3. Jejaring teleskop radio yang menjadi bagian dari konsorsium EHT. Teleskop radio yang aktif pada observasi 2017 lalu ditandai dengan warna kuning yang tersebar lima lokasi berbeda, masing-masing Antartika (SPT), Kepulauan Hawaii (SMA & JCMT), daratan Amerika Serikat (SMT), Meksiko (LMT) dan Greenland (GLT). Sumber : Konsorsium EHT, 2019.

Pemilihan teleskop radio sebagai radas penelitian memiliki latar belakangnya sendiri. Astronomi telah banyak mempelajari lubang hitam raksasa lewat beragam spektrum gelombang elektromagnetik. Hasil observasi itu menunjukkan bahwa gelombang radio terutama gelombang pendek memberi peluang untuk menyibak rahasia terdalam lubang hitam. Khususnya gelombang submilimeter dengan panjang gelombang hanya 1,3 mm yang terbukti mampu menangkap emisi sinkrotron dari bayangan lubang hitam. Namun gelombang pendek ini terkenal sensitif akan uap air di atmosfer Bumi karena bisa diserap. Sehingga cuaca di masing-masing fasilitas teleskop radio harus benar-benar sempurna sebelum observasi diselenggarakan. Prakiraan cuaca berketelitian tinggi pun menjadi kebutuhan mutlak.

Konsekuensi lainnya, teknik interferometri membutuhkan sinkronisasi pada seluruh fasilitas teleskop radio yang berpartisipasi dalam kolaborasi EHT. Maka setiap teleskop harus dilengkapi dengan jam atom yang supersinkron satu dengan yang lain. Untuk itulah setiap fasilitas teleskop radio dalam konsorsium EHT dilengkapi dengan jam atom Maser Hidrogen, yang hanya akan berselisih 1 detik jika telah berjalan selama 100 juta tahun. Maser merupakan teknik penguatan/amplifikasi gelombang mikro dengan metode yang mirip Laser. Dan karena masing-masing teleskop radio mampu menghasilkan data digital amat sangat besar sementara kecepatan jaringan internet global saat ini terbatas, data dari setiap teleskop disimpan dalam harddisk berkapasitas tinggi. Selanjutnya setiap harddisk diterbangkan ke fasilitas Observatorium Haystack milik MIT (Massachusetts Institute of Technology) di Westford, negara bagian Massachussets (Amerika Serikat) dan fasilitas MPIfR (Max Planck Intstitute fur Radioastronomie) di Bonn (Jerman) untuk diolah.

Sifat

Dengan resolusi sudut gabungan teleskop konsorsium EHT yang mencapai 25 mikrodetik busur, maka pada obyek sejauh 55 juta tahun cahaya tingkat resolusinya setara 63,4 milyar kilometer (setara 424 SA). Dengan kata lain, benda-benda langit yang dimensinya kurang dari 63,4 milyar kilometer yang terletak pada jarak 55 juta tahun cahaya itu akan sulit dilihat teleskop virtual ini. Dengan kemampuan tersebut maka selama empat hari terpisah pada 5 hingga 17 April 2017 TU silam, konsorsium EHT mengamati galaksi Messier 87 (M 87) secara simultan. Secara keseluruhan 8 teleskop radio bergabung dalam aktivitas observasi ini dan secara keseluruhan menghasilkan sedikitnya 5 Petabyte data.

Jumlah datanya sangat besar untuk bisa dikirim memlalui jaringan internet global. Sehingga seluruh harddisk berisi data-data tersebut lantas diterbangkan ke Bonn (Jemran) dan selanjutnya Massachusetts (Amerika Serikat) untuk diolah. Superkomputer khusus bernama korelator dibangun di kedua lokasi tersebut. Sebuah tim beranggotakan 200 ilmuwan yang berasal dari 59 institusi penelitian dari 20 negara yang berbeda pun dibentuk. Pengolahan data meliputi pembersihan data dari derau (noise) akibat gangguan aktivitas manusia maupun sumber alamiah di Bumi, kalibrasi dengan algoritma tertentu, protokol validasi dan disusul dengan rekonstruksi citra dengan menyertakan teknik klasik maupun inovasi baru yang dikembangkan tim EHT.

Pada akhirnya lubang hitam raksasa M-87* yang ada di pusat galaksi Messier 87 pun berhasil ditampilkan. Dari citra ini dapat diketahui bahwa diameter lubang hitam raksasa ini, yakni ukuran horizon peristiwanya, adalah 39,8 milyar kilometer atau 266 SA (setara 1/200 ukuran tata surya kita). Dimensi yang besar menunjukkan bahwa lubang hitam raksasa ini tidak berperanan sebagai lubang cacing.

Gambar 4. Simulasi bagaimana jika awan gas raksasa bergerak terlalu dekat dengan lubang hitam raksasa di pusat sebuah galaksi. Lubang hitam raksasa menempati koordinat (0, 0). Awan gas raksasa npak berpilin dan terjebak di sekeliling lubang hitam raksasa hingga membentuk komponen piringan akresi. Sumber : Anninos dkk, 2012.

Dari citra yang sama pula massa lubang hitam raksasa M-87* dapat diketahui, yakni 6,5 milyar kali Matahari kita. Dilihat dari Bumi, lubang hitam raksasa M-87* berotasi searah jarum jam, menjadikannya bagian kelompok lubang hitam Kerr. Dan sebagai monster di pusat galaksi, ia tergolong rakus dengan melahap massa dalam jumlah tak kurang dari 90 massa Bumi kita per harinya. Massa yang disedot masuk ke lubang hitam raksasa ini hanyalah 10 % dari total massa yang ditarik-paksa dari lingkungan bintang-gemintang di sekelilingnya. Sisanya dipaksa berputar-putar tanpa daya dalam cakram akresi raksasa, sebelum dilemparkan kembali menjauhi sang lubang hitam raksasa. Dengan demikian dapat diperkirakan lubang hitam raksasa ini menyedot massa dalam jumlah tak kurang dari 900 massa Bumi kita per harinya ke dalam cakram akresinya.

Referensi :

The Event Horizon Telescope Collaboration. 2019. First M87 event Horizon Telescope result. I. The Shadow of Supermassive Blackhole. The Astrophysical Journal Letter, vol 875 no.L1 (17 halaman), 10 April 2019.

Kala Matahari Menjadi Dua, Asteroid Meledak di Udara dekat Kutub Utara

Peristiwa Bering 2018. Itulah namanya. Satu peristiwa ledakan-benda-langit-di-udara (airburst) yang sejatinya telah terjadi pada Rabu 19 Desember 2018 TU (Tarikh Umum) pukul 06:48 WIB mengambil tempat di atas Laut Bering beratus kilometer lepas pantai timur Semenanjung Kamchatka atau tak jauh dari perbatasan Russia dan Amerika Serikat. Tak kurang dari 96 kiloton energi ledakan dilepaskan airburst ini. Sementara energi totalnya sendiri diperhitungkan mencapai 173 kiloton TNT, membuatnya hampir seterang Matahari pada saat airburst terjadi. Andaikata di sekitar ground zero (yakni titik yang tepat berada di bawah lokasi airburst) terdapat pemukiman penduduk, niscaya mereka bakal terkesiap menyaksikan langit siang bolong (tepatnya pukul 11:48 waktu setempat) mendadak laksana berhias dua Matahari.

Gambar 1. Ilustrasi sebuah peristiwa airburst yang memvisualisasikan dengan jelas lintasan benda langit (kiri atas citra) hingga bola api airburst (tengah dan kanan citra) serta hempasan gelombang kejut dan sinar panas airburst ke paras Bumi yang berupa daratan berhutan belantara (bagian bawah citra). Peristiwa Bering 2018 pada dasarnya seperti ini, hanya saja terjadi di atas lautan pada ketinggian yang cukup besar. Sumber: atas perkenan Don Davis, tanpa tahun.

Dan andaikata pula Peristiwa Bering 2018 terjadi tiga dasawarsa silam, di tengah puncak Perang Dingin, niscaya alarm bahaya serangan nuklir Uni Soviet (pendahulu Russia) akan berdering-dering nyaring dan siaga nuklir mungkin akan segera diberlakukan. Dan dunia bakal selangkah lebih dekat lagi ke perang nuklir yang ditakuti siapapun. Beruntung Peristiwa Bering 2018 terjadi di masakini, kala pemantauan langit dan cara membedakan ledakan nuklir terhadap aksi pelepasan berenergi tinggi yang mirip telah bisa dilakukan dengan beragam metode.

Bhangmeter dan Mikrobarometer

Peristiwa Bering 2018 sejatinya langsung terdeteksi oleh setidaknya 3 instrumen (radas) berbeda. Dan segera diketahui oleh para cendekia yang berspesialisasi padanya. Namun memang baru dipublikasikan kepada umum dalam pertengahan Maret 2019 TU ini saja. Dari ketiga radas tersebut, yang pertama adalah satelit mata-mata yang dikelola Departemen Pertahanan Amerika Serikat. Satelit rahasia ini dilengkapi bhangmeter, instrumen pengukur tingkat energi melalui fluks cahaya inframerah yang dipancarkan. Bhangmeter memungkinkan mengukur energi optis dari kilatan cahaya Peristiwa Siberia 2018 sekaligus membedakannya dari kilatan cahaya ledakan nuklir. Pada ledakan nuklir, bhangmeter akan menampilkan kurva khas dengan dua bukit (double-peak) dan sebaliknya pada peristiwa non-nuklir tidak demikian.

Gambar 2. Saat-saat asteroid mini tanpa-nama mengalami airburst di atas Chelyabinsk (Russia) pada 15 Februari 2013 TU. airburst terjadi di ketinggian 30 km dpl dan demikian benderang hingga mencapai 30 kali lipat lebih terang dari Matahari pada puncaknya. Peristiwa Bering 2018 pada dasarnya serupa, hanya pelepasan energinya jauh lebih kecil. Sumber: NASA APOD, 2013.

Radas yang kedua adalah satelit Himawari-8 yang dikelola Badan Meteorologi Jepang, sebuah satelit cuaca berkemampuan tinggi yang dipangkalkan di orbit geostasioner (ketinggian 35.792 km dpl atas garis khatulistiwa) pada lokasi di Samudera Pasifik bagian barat. Sehingga Himawari 8 mampu menyajikan liputan dari sebagian besar daratan Asia, segenap Australia dan segenap perairan Samudera Pasifik. Dan yang ketiga adalah radas mikrobarometer di daratan yang terpsang di sebuah stasiun infrasonik yang bagian jaringan CTBTO (the Comprehensive nuclear Test Ban Treaty Organization), lembaga pengawas penegakan larangan ujicoba nuklir segala matra yang berada di bawah payung PBB (Perserikatan Bangsa-Bangsa). Meski sama-sama dirancang mengendus aktivitas peledakan nuklir khususnya matra atmosferik dan paras Bumi, berbeda dengan satelit mata-mata yang dilengkapi bhangmeter, radas mikrobarometer mengandalkan kemampuan mengendus gelombang infrasonik berpola khas. Detonasi senjata nuklir atmosferik dan permukaan bumi melepaskan gelombang kejut ke udara yang sebagian kecil diantaranya lantas bertransformasi menjadi gelombang infrasonik yang menjalar jauh dan bisa dideteksi.

Pada Peristiwa Bering 2018, bhangmeter sebuah satelit mata-mata merekam kilatan cahaya yang setara pancaran energi optis sebesar 130 TeraJoule. Kurva yang diperolehnya tidak mirip ledakan nuklir. Sehingga disimpulkan sebagai kejadian airburst sebuah benda langit, karena hanya tumbukan benda langit (asteroid atau komet) sajalah yang memiliki tingkat energi setara ledakan nuklir.

Peristiwa Bering 2018 juga dideteksi oleh setidaknya 10 stasiun infrasonik di berbagai penjuru, melewati gelombang infrasonik pada durasi lebih dari 10 detik. Misalnya pada stasiun infrasonik IS18 yang terpasang di pulau Greenland (Denmark). Sinyal infrasonik Peristiwa Bering 2018 yang terekam disini memiliki durasi 20 – 25 detik. Radas mikrobarometer tidak bisa menghasilkan perkiraan energi total sebuah peristiwa, mengingat akurasinya buruk. Peristiwa yang sama juga terpantau satelit Himawari 8 khususnya pada kanal cahaya tampak, Meskipun analisis citranya baru dilaksanakan pada pertengahan Maret 2019 TU ini. Pada citra satelit ini, Peristiwa Bering 2018 nampak sebagai garis berwarna kuning-jingga di antara taburan awan yang berwarna putih. Di samping garis kuning-jingga ini terdeteksi juga garis kehitaman, yang mengesankan sebagai jejak lintasan benda langit tersebut sebelum mengalami airburst.

Analisis Departemen Pertahanan Amerika Serikat yang kemudian dipublikasikan badan antariksa AS (NASA), sebagai bagian kerangka kerjasama yang terbentuk pasca Peristiwa Chelyabinsk 2013, menunjukkan Peristiwa Bering 2018 memiliki energi total 173 kiloton TNT. Hal senada juga diperlihatkan dari analisis sinyal infrasonik, yang menjumpai angka mendekati 200 kiloton TNT. Sehingga secara teknis relatif sama, terlebih mengingat akurasi pengukuran energi airburst lewat sinyal infrasonik yang cenderung buruk. Titik airburst terletak di ketinggian 26 km dpl. Dan benda langit yang terlibat melesat secepat 32 km/detik (115.200 km/jam) dengan membentuk sudut 70º terhadap bidang horizontal di titik targetnya.

Asteroid Mini

Apa penyebab Peristiwa Bering 2018?

Dalam hemat saya, asteroid lah biang keladinya. Analisis saya dengan memanfaatkan serangkaian persamaan matematis dari Collins dkk (Collins, 2005) mengindikasikan penyebab Peristiwa Bering 2018 adalah asteroid dengan komposisi menyerupai meteorit akondrit, tepatnya dengan massa jenis 4.000 kg/m3. Meteorit akondrit adalah salah satu tipe meteorit yang diduga berasal dari bagian kerak benda langit terestrial seperti Mars maupun Bulan. Mereka terlempar ke antariksa oleh rangkaian tumbukan benda langit mahadahsyat di masa silam, lantas melayang-layang layaknya asteroid pada umumnya di keluasan antariksa.

Jika dianggap berbentuk bulat seperti bola, asteroid penyebab Peristiwa Bering 2018 memiliki garis tengah 8,8 meter sehingga merupakan asteroid kecil. Maka massanya sekitar 1.400 ton. Statistik memperlihatkan meteoroid seukuran ini (baik asteroid kecil maupun kepingan komet) memasuki atmosfer Bumi sekali dalam rata-rata setiap 28 tahun.

Gambar 3. Potongan citra satelit Himawari 8 pada kanal cahaya tampak untuk kawasan Samudera Pasifik bagian utara. Jejak Peristiwa Bering 2018 nampak jelas sebagai titik-titik cahaya berwarna kuning-jingga membentuk sebuah garis di antara tebaran awan-awan putih (tanda panah). Jejak diperbesar dalam gambar inset. Sumber: Japan Meteorology Agency, 2018.

Saat memasuki atmosfer Bumi bagian atas, gerak dan kecepatan meteoroid ini menyebabkan kolom udara yang dilintasinya mengalami tekanan ram yang kian membesar. Selain membuatnya bertransformasi menjadi meteor super terang (superfireball), tekanan ram yang kian membesar pada akhirnya akan memecah-belah asteroid tersebut mulai dari ketinggian 54 km dpl. Pemecah-belahan ini terus berlangsung dan kian intensif seiring kian jauh superfireball memasuki atmosfer. Hingga pada ketinggian 26 km dpl terjadilah proses pemecah-belahan yang paling intensif, membuat pecahan-pecahan yang terbentuk sontak mengalami deselerasi besar laksana direm di udara. Timbullah airburst yang melepaskan energi hingga 96 kiloton TNT. Pada saat airburst ini terbentuk kilatan cahaya sangat terang dengan tingkat terang (magnitudo semu) setara 70 % Matahari.

Bagaimana Dampaknya?

Seberapa besar sih energi airburst ini? Ledakan bom nuklir Nagasaki berkekuatan 20 kiloton TNT, sehingga airburst tersebut hampir lima kali lipat lebih dahsyat ketimbang bom nuklir Nagasaki. Secara keseluruhan Peristiwa Bering 2018 ini delapan kali lipat lebih dahsyat ketimbang ledakan bom nuklir Nagasaki.

Adakah dampaknya?

Meski energinya terkesan sangat besar bagi kita, namun dengan titik pelepasan energi yang jauh di ketinggian (yakni 26 km dpl) membuat dampaknya ke paras Bumi boleh dikata minimal, bahkan nyaris tidak ada. Pada dasarnya dampak tumbukan benda langit (termasuk dalam peristiwa airburst) mirip dengan dampak ledakan nuklir pada titik yang sama. Dengan mengacu simulasi ledakan nuklir (Dolan dan Glasstone, 1977) maka diperhitungkan pada ground zero saja besarnya tekanan lebih (overpressure) dari gelombang kejut airburst ini hanyalah 183 Pa (atau 19 kg/m2). Ini masih di bawah nilai ambang batas yang besarnya 200 Pa, yakni overpressure minimum yang bisa menghasilkan kerusakan teringan akibat papasan gelombang kejut. Yakni berupa retaknya kaca jendela.

Demikian halnya dengan pelepasan sinar panasnya. Simulasi ledakan nuklir memang memperlihatkan potensi munculnya sinar panas (thermal rays) sebagai imbas terbentuknya bola api airburst. Bola api airburst ini diperhitungkan bergaris tengah 295 meter dan sangat panas (suhu lebih dari 3.000º C) namun umurnya sangat singkat (kurang dari 1 detik). Pada ground zero, fluks panas akibat pembentukan bola api airburst ini diperhitungkan hanya 4,63 kiloJoule/m2. Sementara ambang batas fluks panas bagi luka bakar paling ringan (yakni luka bakar tingkat satu) adalah 5,16 kiloJoule/m2. Sedangkan untuk bisa menghasilkan kerusakan fisik teringan (yakni dalam bentuk terbakarnya/hangusnya kulit batang pohon) dibutuhkan fluks panas minimal 9,93 kiloJoule/m2. Jadi, seperti halnya dalam aspek gelombang kejut, Peristiwa Bering 2018 tidak memberikan dampak dalam hal paparan sinar panasnya.

Gambar 4. Rekaman gelombang infrasonik produk Peristiwa Bering 2018 yang ditangkap oleh stasiun IS8 di pulau Greenland (Denmark), ribuan kilometer jauhnya dari ground zero. Sumber: Peter Brown, 2019.

Sehingga tidak ada dampak lebih lanjut yang dialami kawasan Laut Bering dan sekitarnya akibat Peristiwa Bering 2018. Berbeda halnya dengan Peristiwa Chelyabinsk 2013, yang memiliki ketinggian airburst relatif sama namun energinya jauh lebih besar (hampir 4 kali lipat lebih besar). Sehingga dampaknya ke ground zero dan sekitarnya cukup signifikan terutama dalam aspek gelombang kejut.

Adakah Meteoritnya?

Karena terjadi di tengah laut maka mustahil untuk mengetahui apakah Peristiwa Bering 2018 memproduksi meteorit yang bisa menjadikannya peristiwa boloid dan bukan hanya sekedar superfireball. Secara teoritis minimal 0,1 % dari massa meteoroid yang berbentuk asteroid mini akan selamat dari proses penghancuran di atmosfer Bumi dan melanjutkan perjalanannya hingga mendarat di paras Bumi sebagai meteorit. Untuk Peristiwa Bering 2018, maka sisa meteoroid itu akan setara dengan massa 1,4 ton. Garis tengahnya akan sebesar 0,88 meter, jika sisa meteoroid itu dianggap berbentuk bola sempurna.

Apabila meteorit itu jatuh sebagai bongkahan tunggal ke perairan Samudera Pasifik, maka kecepatannya saat menyentuh air masih 152 m/detik (546 km/jam). Tumbukan ini akan menciptakan tsunami kecil yang khas dengan panjang gelombang 129 meter dan menjalar melintasi perairan dengan kecepatan sekitar 122 km/jam. Tsunami ini demikian kecil sehingga dalam jarak 3 km saja dari titik tumbukannya hanya akan setinggi 0,15 meter. Faktanya sistem peringatan dini tsunami Pasifik tak mendeteksi usikan khas tsunami di Samudera Pasifik bagian utara. Ini menjadi indikasi bahwa kalaupun Peristiwa Bering 2018 memproduksi meteorit, maka meteorit itu jatuh tercebur ke laut bukn sebagai bongkahan tunggal (seperti halnya dalam peristiwa Chelyabinsk 2013). Melainkan sebagai kepingan-kepingan berukuran kecil yang sangat banyak sehingga tak berdampak serius kepada perairan yang dijatuhinya.

Referensi :

Collins dkk. 2005. Earth Impact Effects Program: A Web based Computer program for Calculating the Regional Environmental Consequences of a Meteoroid Impact on Earth. Meteoritics & Planetary Science no. 6 vo. 40 (2005), halaman 817-840.

Collins dkk. 2017. A Numerical Assessment of Simple Airblast Models of Impact Airbursts. Meteoritics & Planetary Science no. 8 vo. 52 (2017), halaman 1542-1560.

Dolan & Glasstone. 1977. The Effects of Nuclear Weapons. Washington DC (USA), Department of Defense and Energy, 3rd edition.

Asteroid 2018 LA (ZLAF9B2) : Diprediksi Jatuh di Indonesia, Mendarat di Afrika Selatan

Kalender menunjukkan Sabtu 2 Juni 2018 TU (Tarikh Umum) dan kian larut saat kami, saya dan pak Mutoha Arkanuddin, berbincang di markas Jogja Astro Club. Sebagai sesama pegiat di klub astronomi kota Yogyakarta yang kesohor itu, beliau adalah pendiri sekaligus mahagurunya sementara saya ke-dhapuk sebagai salah satu pembinanya, kami ngobrol ngalor-ngidul akan banyak hal. Mulai masalah sehari-hari, ilmu falak, astronomi hingga Gunung Merapi yang sedang menggeliat dan menggamit ingatan peristiwa-peristiwa sebelumnya.

Mendadak satu notifikasi masuk. Astronom mancanegara mengabarkan baru saja ditemukan satu asteroid dengan identitas (sementara saat itu) ZLAF9B2. Diameternya antara 2 hingga 5 meter, jika dianggap berbentuk bola sempurna. Yang mengejutkan, asteroid ini akan melintas sangat dekat dengan Bumi kita. Yakni hanya sejarak orbit satelit geostasioner (36.000 kilometer di atas parasbumi). Dengan memperhitungkan nilai ketidakpastian orbitnya berdasarkan jumlah data yang terkumpul pada saat itu, maka terdapat potensi asteroid mini ini akan jatuh ke Bumi. Atau teknisnya akan masuk ke dalam atmosfer Bumi dan berubah menjadi meteor superterang (superfireball). Dan yang kian mengejutkan lagi, perpotongan lintasan asteroid tersebut dengan ketinggian 120 kilometer di atas parasbumi membentang di sebagian wilayah Indonesia. Jika sebuah benda langit menyentuh batas ketinggian tersebut, hampir pasti ia akan masuk ke dalam atmosfer dengan segala akibatnya.

Gambar 1. Asteroid 2018 LA saat ditemukan melalui teleskop reflektor 1,5 m dilengkapi kamera CCD 10K yang terpasang di Observatorium Gunung Lemmon dalam program Catalina Sky Survey. Asteroid nampak sebagai garis dalam lingkaran berwarna ungu. Titik-titik putih adalah bintang-bintang latar belakang. Sumber: Catalina Sky Survey, 2018.

Tabuh menunjukkan pukul 23:00 WIB saat kami bergegas naik ke anjungan observasi di lantai tiga. Langit malam Yogyakarta sangat cerah. Bulan merajai angkasa, didampingi Mars dan Saturnus serta Jupiter yang agak menjauh. Bintang terang seperti Altair di rasi Aquilla dan Vega di rasi Lyra mudah kami identifikasi. Demikian halnya rasi bintang Pari dan alfa Centauri (rasi Centaurus) yang bertahta di langit selatan. Beberapa meteor sempat melintas. Namun asteroid ZLAF9B2, setidaknya superfireball-nya, tak terdeteksi sama sekali.

Ini wajar. Dengan prakiraan orbit yang masih kasar pada saat itu, selalu tersedia zona ketidakpastian dalam meramal kedudukan asteroid tersebut untuk satu masa. Berselang beberapa jam kemudian kami membaca telah terjadi sesuatu di Botswana. Tepatnya peristiwa langit yang mengambil lokasi di perbatasan antara Botswana dan Afrika Selatan, dua negara yang terletak di ujung selatan benua Afrika.

Asteroid 2018 LA

International Astronomical Union (IA) melabeli asteroid ZLAF9B2 ini sebagai asteroid 2008 LA. Ia baru ditemukan hanya dalam tujuh jam sebelum kami naik ke dek pengamatan, menyapu setiap jengkal langit Yogyakarta. Adalah sistem penyigian langit Catalina Sky Survey yang bersenjatakan teleskop kuat dan sistem identifikasi semi-otomatis di Observatorium Gunung Lemmon di kawasan Pegunungan Catalina, Arizona (Amerika Serikat) yang pertama kali mendeteksinya pada 2 Juni 2018 TU pukul 15:22 WIB. Berbekal hanya 12 data hasil pengamatan yang diperoleh selama hanya 3,5 jam saja dari berbagai penjuru, sebagian sifat asteroid 2018 LA pun terkuak. Ia menjadi bagian asteroid kelas Apollo, kelompok asteroid dekat-Bumi yang bergentayangan di antara orbit Venus dan Mars sehingga punya peluang untuk memotong orbit Bumi. Ia mengelilingi Matahari dengan periode 1,61 tahun dan kemiringan orbit (inklinasi) hanya 4º.

Gambar 2. Prakiraan awal rentang waktu dan rentang lokasi jatuh asteroid 2018 LA, dengan waktu dalam UTC (WIB – 7). Nampak bahwa Indonesia tercakup dalam prakiraan tersebut khususnya bilama asteroid jatuh antara pukul 22:00 WIB hingga 22:30 WIB. Sumber: Bill Gray/ProjectPluto.com, 2018.

Sedari awal ditemukan, pergerakan asteroid 2018 LA terlihat berbeda dibanding asteroid-asteroid yang baru ditemukan lainnya di lingkungan dekat-Bumi. Asteroid terabadikan sebagai garis dengan prakiraan magnitudo +18 (64 kali lebih redup ketimbang Pluto). Jadi bukan berupa bintik cahaya redup. Ketampakan ini mengesankan asteroid 2018 LA bergerak cukup cepat dan mungkin berada sangat dekat dengan Bumi. Analisis lebih lanjut membenarkan hal tersebut, asteroid 2018 LA memang bakal lewat sangat dekat dan bahkan berpotensi besar jatuh ke Bumi, dengan probabilitas jatuh hingga 85 %.

Asteroid 2018 LA berpotensi jatuh di Indonesia pada rentang masa antara pukul 22:00 hingga 22:30 WIB. Prakiraan titik jatuhnya merentang mulai dari pulau Irian di timur hingga di pulau Sumba, untuk kemudian melaju menyeberangi Samudera Indonesia. Diprakirakan saat lewat di selatan pulau Jawa, asteroid ini memiliki magnitudo semua sekitar +11 hingga +12. Jelas, jikalau kami bisa mengarahkan teleskop padanya pun ia akan sangat sulit terdeteksi di tengah penjajahan gelimang cahaya Bulan dan parahnya polusi cahaya bagi langit malam Yogyakarta.

Gambar 3. Jejak meteor terang yang kemudian berkembang menjadi superfireball sebagaimana diabadikan Dhiraj S di Gaborone, Botswana, pada pukul 23:44 WIB. Meteor terang ini dipastikan merupakan asteroid 2018 LA yang sedang menerobos masuk ke atmosfer Bumi. Dipublikasikan oleh American Meteor Society. Sumber: Dhiraj S/AMS, 2018.

Kurang dari 1,5 jam setelah diprediksi menembus langit Indonesia, seorang Dhiraj S di Gaborone (Botswana) melaporkan ke American Meteor Society (AMS) tentang ketampakan sebuah superfireball. Ia berhasil mengabadikannya dalam citra (foto) dengan waktu papar 2 detik pada pukul 23:44 WIB. Citranya memperlihatkan garis terang khas meteor sepanjang sekitar 10º. Yang mengejutkan, namun tak terekam foto, sesaat kemudian meteor ini berkembang menjadi superfireball berwarna kekuning-kuningan, penanda mengandung banyak Natrium, dengan perkiraan magnitudo visual -27 pada puncaknya. Artinya ia sempat lebih terang ketimbang Matahari!

Laporan lain datang dari negeri tetangganya. Barend Swanepoel, pemilik peternakan di Ottosdal (Afrika Selatan) melaporkan sistem kamera sirkuit tertutup (CCTV)-nya merekam peristiwa langit tak biasa. Terdeteksi sebuah benda langit yang bergerak melintas sembari kian terang pada sekitar pukul 23:49 WIB. Pada puncaknya ia demikian benderang, setara atau melebihi terangnya Matahari, manakala hampir mendekati horizon.

Gambar 4. Potongan rekaman kamera sirkuit tertututp (CCTV) pada suatu lahan pertanian di Ottosdal (Afrika Selatan). Bintik cahaya terang di latar belakang adalah superfireball dari asteroid 2018 LA. Dipublikasikan oleh Barend Swanepoel. Sumber: Swanepoel, 2018.

Analisis memperlihatkan apabila lintasan potensi jatuh yang ada di Indonesia dikembangkan ke arah barat, maka perpanjangan tersebut akan tepat bertemu dengan perbatasan Botswana dan Afrika Selatan. Tak ada keraguan, superfireball itu memang asteroid 2018 LA yang jatuh ke Bumi. Berikut adalah rekaman videonya, juga dari CCTV di Ottosdal namun bersumber dari Mellisa Delport di pertanian lain :

Dampak

Pada masakini upaya deteksi peristiwa jatuhnya benda langit ke Bumi tak lagi hanya mengandalkan ketampakan visual. Namun juga memanfaatkan sinyal-sinyal gelombang yang tak kasat mata atau bahkan tak terdengar umat manusia. Inilah yang dilakukan the Comprehensive nuclear Test Ban Treaty Organization (CTBTO), institusi di bawah payung Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) yang ditegakkan untuk mengawasi perjanjian internasional larangan ujicoba nuklir segala matra baik di antariksa, atmosfer, parasbumi, bawah tanah dangkal, bawah tanah dalam, bawah laut dangkal dan bawah laut dalam. Meski deikian CTBTO juga sanggup mengendus aneka peristiwa pelepasan energi-mirip-ledakan-nuklir atmosferik. Terutama dengan dua jenis radas (instrumen) andalannya, yakni radas mikrobarometer untuk menangkap sinyal-sinyal gelombang infrasonik dan radas seismometer guna merekam sinyal seismik.

Gambar 5. Sinyal infrasonik produk masuknya asteroid 2018 LA ke dalam atmosfer Bumi sebagaimana terekam mikrobarometer di stasiun IS47, Afrika Selatan. Usikan tersebut berkorelasi dengan pelepasan energi antara 0,3 hingga 0,5 kiloton TNT. Dipublikasikan oleh Peter Brown. Sumber: Brown, 2018.

Itulah yang ditangkap radas mikrobarometer pada stasiun IS47 yang terletak di Afrika selatan. Usikan gelombang infrasonik cukup kuat terekam di stasiun ini pada beberapa saat pasca terekamnya superfireball di Ottosdal. Analisis Peter Brown, astronom yang berspesialisasi pada meteor, menunjukkan usikan tersebut setara dengan pelepasan energi 0,3 hingga 0,5 kiloton TNT.

Dari data ini bisa diperkirakan seberapa besar asteroid 2018 LA. Dari orbitnya kita tahu bahwa asteroid ini memiliki kecepatan bebas (vinf) 15,8 kilometer/detik (56.900 kilometer/jam) sehingga saat tepat masuk ke atmosfer Bumi memiliki kecepatan relatif (vgeo) 19,4 kilometer/detik (69.700 kilometer/jam). Dengan rentang energi kinetik antara 0,3 hingga 0,5 kiloton TNT, maka diameter asteroid 2018 LA adalah antara 1,7 hingga 2 meter. Sementara massanya antara 9,5 hingga 15,5 ton. Diameter dan massa ini diperoleh dengan asumsi bahwa asteroid 2018 LA memiliki komposisi yang identik dengan meteorit kondritik (massa jenis 3,7 gram/cm3).

Analisis lebih lanjut, dengan memanfaatkan persamaan dan model yang dihimpun Collins dkk (2005), memperlihatkan beberapa hal menarik. Misalnya, sebelum memasuki atmosfer Bumi asteroid ini memiliki energi potensial antara 0,4 hingga 0,7 kiloton TNT. Begitu memasuki atmosfer Bumi, kecepatannya melambat akibat gesekan dengan molekul-molekul udara yang sekaligus menghasilkan tekanan ram. Tekanan ini memecah-belah asteroid sekaligus sangat memperlambatnya mulai ketinggian 40 kilometer dari parasbumi. Inilah peristiwa airburst (mirip ledakan-di-udara) yang membuat energi kinetik superfireball pun terbebaskan ke udara sekitar. Transfer energi ini mewujud dalam, salah satunya, energi akustik. Inilah yang direkam oleh radas mikrobarometer di stasiun IS47.

Gambar 6. Orbit asteroid 2018 LA di antara planet-planet terestrial dalam tata surya kita pada waktu sebulan sebelum jatuh ke Bumi. Nampak orbitnya merentang di antara orbit Venus hingga Mars, suatu ciri khas asteroid dekat-Bumi kelas Apollo. Disimulasikan dengan Stellarium.

Dengan energi hanya 0,3 sampai dengan 0,5 kiloton TNT, jatuhnya asteroid 2018 LA tidak menimbulkan dampak fisik yang nyata di parasbumi dibawahnya. Sebab gelombang kejut yang diproduksinya masih cukup lemah untuk bisa menimbulkan kerusakan. Apalagi sinar panasnya yang jauh lebih lemah lagi. Karena itu jatuhnya asteroid 2018 LA tidak berdampak secara nyata pada situasi di parasbumi yang menjadi titik targetnya.

Yang Ketiga

Asteroid 2018 LA adalah asteroid ketiga yang berhasil ditemukan sebelum jatuh mencium Bumi dalam sejarah astronomi kiwari. Dua asteroid sebelumnya masing-masing adalah asteroid 2008 TC3 dan asteroid 2014 AA.

Asteroid 2008 TC3 (diameter 4 meter, massa 83 ton) ditemukan pada 6 Oktober 2008 TU atau 20 jam sebelum jatuh. Ia ditemukan saat berposisi sejarak 500.000 kilometer dari Bumi kita dan diamati oleh tak kurang dari 26 observatorium, membuahkan tak kurang dari 800 data pengamatan yang sangat berharga. Asteroid anggota asteroid-dekat Bumi kelas Apollo ini memasuki atmosfer Bumi juga di atas Afrika, tepatnya di atas perbatasan Sudan dan Mesir. Energi kinetiknya terukur antara 1,1 hingga 2,1 kiloton TNT. Ia menghasilkan meteorit yang sangat banyak, hingga tak kurang dari 600 buah, yang dikenal sebagai meteorit Almahatta Sitta.

Sementara asteroid 2014 AA (diameter 3 meter, massa 38 ton) ditemukan pada 1 Januari 2014 TU dalam 23 jam sebelum jatuh. Ia juga ditemukan saat sejarak 500.000 kilometer dari Bumi kita, namun lebih jarang yang berhasil melakukan pengamatan atasnya. Asteroid ini jugalah anggota asteroid-dekat Bumi kelas Apollo. Ia memasuki atmosfer Bumi di atas Samudera Atlantik dengan energi kinetik sekitar 4 kiloton TNT. Karena jatuh di tengah-tengah keluasan samudera, tak sebutir pun meteoritnya yang ditemukan.

Gambar 7. Lintasan aktual asteroid 2018 LA dan proyeksi lintasannya di parasbumi (groundpath) sebagaimana dipublikasikan Jet Propulsion Laboratory NASA. Sumber: NASA, 2018.

Sukses deteksi ketiga asteroid tersebut menunjukkan kemajuan astronomi dalam mengidentifikasi ancaman tumbukan benda langit. Meski kemampuan ini masihlah terbatas efektivitasnya dan masih banyak yang harus diperbaiki. Keterbatasan tersebut masih menghasilkan celah besar dalam hal deteksi semua asteroid dekat Bumi meskipun mereka akan melintas sangat dekat atau bahkan akan jatuh ke Bumi.

Beberapa kali celah besar ini membawa akibat pelik. Contoh teraktual adalah peristiwa Chelyabinsk, saat asteroid-tanpa-nama yang tak terdeteksi (meski diameternya ~17 meter dengan massa 10.000 ton) mengalami airburst di atas kawasan Siberia (Rusia) pada 13 Februari 2013 TU. Energi kinetik 500 kiloton TNT terlepas, memproduksi gelombang kejut dan gelombang panas ringan yang merusak kota Chelyabinsk dan sekitarnya. Ribuan orang terluka dan ribuan bangunan rusak dengan total kerugian hingga milyaran rupiah. Pun demikian kala asteroid-tanpa-nama lainnya, dengan diameter ~10 meter, mengalami airburst di atas Kabupaten Bone, Sulawesi Selatan (Indonesia) pada 8 Oktober 2009 TU yang melepaskan energi kinetik 60 kiloton TNT. Demikian pula kala asteroid-tanpa-nama lainnya, kali berdiameter ~1 meter, menumbuk paras Bumi pada 15 September 2007 TU. Tumbukan terjadi di dataran tinggi tepian danau Titicaca dan membentuk lubang besar (kawah) seukuran 13,5 meter di tepi desa Carancas (Peru).

Referensi :

NASA. 2018. Tiny Asteroid Discovered Saturday Disintegrates Hours Later Over Southern Africa. NASA Jet Propulsion Laboratory, diakses 4 Juni 2018 TU.

Collins dkk. 2005. Earth Impact Effects Program : A Web–based Computer Program for Calculating the Regional Environmental Consequences of a Meteoroid Impact on Earth. Meteoritics & Planetary Science 40, no. 6 (2005), 817–840.

Guido. 2018. Small Asteroid 2018 LA impacted Earth on 02 June. Comet & Asteroids, diakses 4 Juni 2018 TU.

American Meteor Society. 2018. Report 1924c (Events 1924 – 2018).

Peter Brown. 2018. komunikasi personal.

Akankah Stasiun Antariksa Tiangong-1 Jatuh di Indonesia?

Penghujung Maret 2018 TU (Tarikh Umum) menjadi hari-hari terakhir bagi sampah antariksa Tiangong-1 (baca: Tian Gong satu). Bangkai stasiun antariksa pertama milik Cina ini tinggal menunggu waktu saja untuk jatuh memasuki atmosfer Bumi (reentry). Orbitnya kian menurun saja. Hingga Kamis 29 Maret 2018 TU pukul 21:00 WIB, orbit Tiangong-1 sudah turun demikian rupa dengan perigee tinggal 186,7 kilometer dan apogee tinggal 201,7 kilometer, semuanya dari paras air laut rata-rata (dpl). Dan hingga 29 Maret 2018 TU itu prediksi waktu jatuh Tiangong-1 adalah sebagai berikut :

  • Aerospace Corporation = 1 April 2018 TU pukul 17:30 WIB ± 16 jam.
  • US Strategic Command = 1 April 2018 TU pukul 07:52 WIB ± 15 jam.
  • Marco Langbroek = 1 April 2018 TU pukul 16:36 WIB ± 19 jam.
  • Joseph Remis = 1 April 2018 TU pukul 17:40 WIB ± 15 jam.

Dengan nilai ketidakpastian masih cukup besar, yakni antara 15 hingga 19 jam, maka pada dasarnya masih sangat sulit untuk menentukan lokasi titik jatuh Tiangong-1. Ini mengingat bangkai stasiun antariksa itu melejit secepat 7,8 kilometer/detik atau sekitar 28.000 kilometer/jam. Maka ketidakpastian sebesar semenit saja akan setara dengan pergeseran jarak sebesar 467 kilometer.

Gambar 1. Jejak lintasan sampah antariksa Tiangong-1 diabadikan pada Kamis pagi 22 Maret 2018 TU dengan kamera pada waktu papar 8 detik. Tiangong-1 bergerak cukup cepat sehingga saat direkam kamera selama 8 detik nampak sebagai garis bercahaya samar. Sumber: Sudibyo, 2018.

Meski amat menyedot perhatian dunia, Tiangong-1 (massa 8,5 ton) sesungguhnya bukanlah sampah antariksa terberat. Ia masih berada dalam nilai rata-rata massa dari sampah-sampah antariksa signifikan sepanjang satu dekade terakhir. Semenjak tahun 2000 TU hingga saat ini, sampah antariksa terberat masih ditempati oleh wantariksa (wahana antariksa) Phobos-Grunt, yang jatuh ke sisi timur Samudera Pasifik pada 15 Januari 2012 TU silam. Russia meluncurkan Phobos-Grunt (13,5 ton) menuju Mars, namun cacat pada sistem pemrograman membuat sistem komputernya terus bermasalah. Sehingga Phobos-Grunt terperangkap dalam orbit Bumi tanpa daya hingga akhirnya jatuh.

Dalam pandangan ESA (European Space Agency atau badan antariksa gabungan negara-negara Eropa) Tiangong-1 memiliki massa dan dimensi mirip ATV (Automated Transfer Vehicle), wantariksa kargo yang dibangun ESA untuk mengirim muatan ke stasun antariksa internasional ISS. Pasca bertugas di ISS selama jangka waktu tertentu, ATV pun dijatuhkan secara terkendali ke kawasan Samudera Pasifik dengan proses yang terdokumentasi dengan baik (pada ATV Jules Verne). Karena itu apa yang akan terjadi pada Tiangong-1 saat jatuhnya nanti kemungkinan akan mirip dengan ATV.

Tatkala Tiangong-1 mulai menuruni lapisan atmosfer yang lebih padat dengan kecepatan 28.000 kilometer/jam, gesekan dengan udara di sekelilingnya menyebabkan kecepatan Tiangong-1 berkurang dengan pasti. Pengurangan ini mentransfer energi ke udara, menghasilkan tekanan ram yang kian menguat. Awalnya sepasang panel surya Tiangong-1 yang terlepas. Sementara badan Tiangong-1 terus terpanaskan dan ditekan sangat hebat seiring kian memasuki lapisan udara yang lebih padat. Pada ketinggian beberapa puluh kilometer dpl, tekanan hebat itu membuat badan Tiangong-1 terpecah-belah. Pemecah-belahan ini menandai titik mulai punahnya kecepatan asli Tiangong-1 (kecepatan yang dibawanya dari antariksa).

Selanjutnya gravitasi Bumi mengambil-alih sehingga masing-masing pecahan menjalani gerak jatuh bebas pada lintasannya sendiri-sendiri. Keping-keping Tiangong-1, dengan massa total tinggal sekitar 100 kilogram, lantas akan berjatuhan pada wilayah sepanjang sekitar 2.000 kilometer dan lebar sekitar 70 kilometer. Kecepatan jatuhnya (saat menyentuh paras Bumi) tergolong kecil, tinggal sekitar beberapa puluh kilometer per jamnya. Dan tak perlu cemas berlebihan. Peluang keping-keping Tiangong-1 untuk jatuh di kawasan berpenduduk padat sangat kecil. Hanya 1 berbanding beberapa trilyun.

Video berikut dari Aerospace Corporation menyimulasikan proses jatuhnya Tiangong-1 :

Melintas di Indonesia

Sebelum jatuh, sampah antariksa Tiangong-1 masih akan terlihat melayang menyusuri orbitnya. Hanya beberapa lokasi yang berkesempatan menyaksikan Tiangong-1 di langit menjelang kejatuhannya. Misalnya kota Tokyo (Jepang) dan Cape Town (Afrika Selatan), masing-masing berkesempatan menyaksikan Tiangong-1 pada saat fajar dan senja Kamis 29 Maret 2018 TU. Sementara Athena (Yunani) dan Roma (Italia) berpeluang melihat Tiangong-1 pada saat fajar Jumat 30 Maret 2018 TU.

Bagaimana dengan Indonesia?

Peluang terlihatnya Tiangong-1 di langit Indonesia kala fajar ataupun senja telah tertutup. Indonesia berkesempatan menyaksikannya pada minggu lalu tepatnya antara tanggal 19 hingga 24 Maret 2018 TU. Sedikitnya ada dua observasi yang berhasil mengamati Tiangong-1 di langit, misalnya oleh saya sendiri dan oleh Eko Hadi G dari klub astronomi Penjelajah Langit (Yogyakarta).

Gambar 2. Jejak lintasan sampah antariksa Tiangong-1 diabadikan pada Selasa sore 20 Maret 2018 TU oleh Eko Hadi G dengan kamera pada waktu papar 10 detik. Tiangong-1 bergerak cukup cepat sehingga saat direkam kamera selama 8 detik nampak sebagai garis bercahaya samar. Sumber: Penjelajah Langit/Eko Hadi G, 2018.

Namun sejatinya Tiangong-1 tetap melintas di atas wilayah Indonesia meski tak bisa disaksikan lagi. Dalam setiap harinya Tiangong-1 berkesempatan dua kali melintas di atas Indonesia, masing-masing di malam hari dan di siang hari. Perlintasan pada malam hari selalu dari arah barat daya menuju ke timur laut. Sebaliknya perlintasan di siang hari selalu dari arah barat laut menuju tenggara. Dengan luasnya wilayah Indonesia, maka dalam sehari terjadi lima hingga enam kali perlintasan Tiangong-1 dalam setiap harinya.

Perlintasan-perlintasan itu membentuk pola yang khas sebagai berikut :

  • Pulau Sumatra, perlintasan Tiangong-1 terjadi di malam hari pada koridor antara sekitar kota Natal (Sumatra Utara) hingga sekitar kota Bagan Siapi-api (Riau).
  • Pulau Jawa, koridornya adalah di sekitar kota Tulungagung hingga sekitar kota Sumenep (semuanya di propinsi Jawa Timur) dengan perlintasan pada malam hari.
  • Pulau Kalimantan, perlintasan Tiangong-1 terjadi di siang hari dengan koridor antara sekitar kota Pontianak (Kalimantan Barat) hingga sekitar kota Sampit (Kalimantan Tengah).
  • Pulau Sulawesi, koridor perlintasan Tiangong-1 adalah dari sekitar kota Palu (Sulawesi Tengah) hingga sekitar kota Gorontalo (Gorontalo) yang terjadi di malam hari.
  • Pulau Irian memiliki dua koridor perlintasan Tiangong-1. Masing-masing dari sekitar kota Manokwari (Irian Jaya Barat) hingga sekitar kota Merauke (Papua) di siang hari. Dan dari sekitar kota Agats hingga sekitar kota Jayapura (keduanya di propinsi Papua) di malam hari.

Berikut adalah peta perlintasan Tiangong-1 di Indonesia dari hari ke hari semenjak Jumat 30 Maret 2018 TU hingga Senin 2 April 2018 TU :

Gambar 3. Peta proyeksi lintasan sampah antariksa Tiangong-1 di wilayah Indonesia untuk Jumat 30 Maret 2018 TU. Garis putus-putus menandakan perlintasan di malam hari, sementara garis tak terputus untuk perlintasan di siang hari. Berdasarkan data TLE (two line elements) Tiangong-1 per 29 Maret 2018 TU. Sumber: Sudibyo, 2018.

Gambar 4. Peta proyeksi lintasan sampah antariksa Tiangong-1 di wilayah Indonesia untuk Sabtu 31 Maret 2018 TU. Garis putus-putus menandakan perlintasan di malam hari, sementara garis tak terputus untuk perlintasan di siang hari. Berdasarkan data TLE (two line elements) Tiangong-1 per 29 Maret 2018 TU. Sumber: Sudibyo, 2018.

Gambar 5. Peta proyeksi lintasan sampah antariksa Tiangong-1 di wilayah Indonesia untuk Minggu 1 April 2018 TU. Garis putus-putus menandakan perlintasan di malam hari, sementara garis tak terputus untuk perlintasan di siang hari. Berdasarkan data TLE (two line elements) Tiangong-1 per 29 Maret 2018 TU. Sumber: Sudibyo, 2018.

Gambar 6. Peta proyeksi lintasan sampah antariksa Tiangong-1 di wilayah Indonesia untuk Senin 2 April 2018 TU. Garis putus-putus menandakan perlintasan di malam hari, sementara garis tak terputus untuk perlintasan di siang hari. Berdasarkan data TLE (two line elements) Tiangong-1 per 29 Maret 2018 TU. Sumber: Sudibyo, 2018.

Akankah Tiangong-1 jatuh di Indonesia? Peluangnya sangat kecil. Sejauh ini seluruh prediksi yang ada tidak menempatkan prakiraan titik jatuh Tiangong-1 dalam kawasan Indonesia. Namun dengan nilai ketidakpastian yang masih besar, maka peluang jatuh di salah satu koridor perlintasan Tiangong-1 di wilayah Indonesia juga tetap terbuka, meski sangat kecil.

Pembaharuan : Prediksi Terakhir Waktu dan Titik Jatuh

Per 1 April 2018 TU pukul 18:00 WIB, Joseph Remis menyajikan prediksi terakhir waktu dan posisi titik jatuh Tiangong-1. Waktu jatuh adalah pada Senin 2 April 2018 TU pukul 05:46 WIB ± 4 jam. Sehingga waktu jatuh adalah pada saat kapanpun di antara rentang waktu antara pukul 01:46 WIB hingga 09:46 WIB pada 2 April 2018 TU.

Lokasi titik jatuh, jika terjadi pada pukul 05:46 WIB maka akan berada di tengah-tengah Samudera Pasifik pada koordinat 13,23 LS 142,85 BB. Namun dalam rentang waktu antara pukul 01:46 hingga 09:46 WIB, terbuka kemungkinan Tiangong-1 bisa jatuh di daratan dari negara-negara Myanmar, Cina, Jepang, Peru, Argentina, Afrika Selatan, India, Ethiopia, Yaman, Iran, Arab Saudi, Irak, Kazakhstan, Brazil, Italia dan Turki. Berikut petanya :

Pembaharuan 2 : Tiangong-1 Telah Jatuh!

Sampah antariksa yang juga stasiun antariksa Tiangong-1 dipastikan telah jatuh pada Senin 2 April 2018 TU pukul 07:16 WIB ± 1 menit menurut JFSCC (Joint Force Space Component Command) pada Komando Strategis (US Strategic Command/USStratcom) Kementerian Pertahanan Amerika Serikat. Tiangong-1 jatuh di kawasan Samudera Pasifik bagian selatan, tepatnya di antara koordinat 14 LS 162 BB hingga 24 LS 150 BB. Koridor ini membentang mulai dari sebelah barat daya hingga sebelah selatan Tahiti.

Meski tiada rekaman yang memperlihatkan detik-detik jatuhnya Tiangong-1, namun JFSCC memastikan hal tersebut terjadi melalui pantauan satelit militer Amerika Serikat, kemungkinan SBIRS (Space Based Infra Red System). Satelit mata-mata yang bertumpu pada spektrum sinar inframerah ini ditujukan untuk menyigi jejak inframerah dari aktivitas peluncuran rudal, namun juga bisa mengendus aktivitas lain. Termasuk jatuhnya sampah antariksa berukuran besar.

Rekonstruksi memperlihatkan, saat menempuh orbit terakhirnya sebelum kemudian jatuh, Tiangong-1 lewat di atas benua Amerika bagian selatan (yakni Chile dan Argentina), benua Afrika bagian tengah dan utara (masing-masing Gabon, Kamerun, Republik Afrika Tengah dan Sudan) dan benua Asia (Saudi Arabia, Iran, Kazakhstan, Cina dan Jepang). Di Saudi Arabia, Tiangong-1 lewat di atas kotasuci Madinah. Gambar berikut adalah peta lima lintasan terakhir yang dijalani sampah antariksa Tiangong-1, yakni sejak 7 jam 20 menit sebelum waktu jatuh :

Berikut adalah hasil rekonstruksi lintasan terakhir Tiangong-1 dalam aplikasi pemetaan Google Maps. Nampak 44 menit sebelum jatuh, Tiangong-1 melintas di atas kotasuci Madinah (Saudi Arabia) :


Referensi :

The Aerospace Corporation. 2018. Tiangong-1 Reentry. Diakses pada 29 Maret 2018 TU.

Joseph Remis. 2018. komunikasi pribadi.

Marco Langbroek. 2018. komunikasi pribadi

Mau Jatuh Dimana, (Stasiun Antariksa) Tiangong-1?

Bagaimana perasaanmu jika tahu sebongkah benda seukuran bus tingkat bersiap jatuh dari langit dalam waktu dekat? Namun itulah yang akan dialami Tiangong-1. Sampah antariksa sepanjang 10,5 meter yang bergaris tengah 3,4 meter itu sedang bersiap-siap mengakhiri perjalanannya dan akan memasuki atmosfer Bumi kita, proses yang dikenal sebagai reentry. Lebih menyesakkan lagi, Tiangong-1 bakal jatuh dalam kondisi uncontrolled reentry atau jatuh ke Bumi secara tak terkendali sehingga dimana ia bakal memasuki atmosfer belum bisa ditentukan pada saat ini.

Tiangong-1 diprediksi akan jatuh pada minggu pertama April 2018 TU (Tarikh Umum). Per 16 Maret 2018 TU, Aerospace Corporation (Amerika Serikat) memprakirakan peristiwa tersebut akan terjadi pada 4 April 2018 TU ± 7 hari. Sedangkan Joseph Remis, peneliti sampah antariksa dari Perancis, menempatkan prediksinya pada 3 April 2018 TU ± 7 hari. Dan Marco Langbroek, astronom amatir Belanda yang berspesialisasi pada pengamatan satelit-satelit buatan, memprakirakan akan terjadi pada 4 April 2018 TU ± 4 hari. Besarnya angka ketidakpastian dari prediksi-prediksi ini adalah imbas dari variasi sifat lapisan atmosfer teratas kita dari satu titik ke titik lain. Juga dari tidak diketahuinya posisi aktual dan kecepatan aktual sampah antariksa tersebut. Padahal inilah yang sangat menentukan kapan Tiangong-1 akan jatuh kembali ke Bumi.

Gambar 1. Tiangong-1 di orbitnya, dalam gambaran artis yang dipublikasikan badan antariksa nasional Cina. Nampak pintu labuh dengan sistem penambat APAS di sisi kiri, tempat taikonot memasuki prototip stasiun antariksa ini. Raksasa seberat 8,5 ton inilah yang akan jatuh kembali ke Bumi secara tak terkendali pada awal April 2018 TU kelak. Sumber: CNSA, 2011.

Nilai ketidakpastian tersebut juga berimbas pada lebarnya prediksi titik jatuh Tiangong-1. Dengan inklinasi orbit 42,8º maka pada dasarnya setiap titik di paras Bumi yang ada di antara garis lintang 42,8 LU hingga 42,8 LS berpotensi menjadi titik jatuh Tiangong-1. Berdasarkan pengalaman selama ini, titik koordinat mana yang tepatnya akan menjadi titik jatuh Tiangong-1 baru akan diketahui sehari sebelum terjadi. Akan tetapi karena bentuk orbitnya pula, daerah-daerah yang terletak di sekitar atau di sepanjang garis lintang 42,8 LU dan di garis lintang 42,8 LS memiliki peluang menjadi titik jatuh yang lebih tinggi (yakni sekitar 3 %) dibandingkan dengan daerah-daerah yang berada di lingkungan garis khatulistiwa (yakni kurang dari 0,5 %).

Dengan prediksi demikian maka Indonesia pun tidak dikecualikan. Sepanjang tiga tahun terakhir, Indonesia telah mengalami dua kejadian benda jatuh antariksa (BJA), dimana sisa-sisa sampah antariksa jatuh di dekat rumah penduduk. Yakni di pulau Madura (propinsi Jawa Timur) pada tahun 2016 TU dan di tepi Danau Maninjau (propinsi Sumatra Barat) pada tahun 2017 TU. BJA di pulau Madura adalah sisa upperstage roket Falcon 9 Full Thrust milik perusahaan SpaceX (Amerika Serikat) sementara BJA di tepi danau Maninjau adalah sisa upperstage roket Long March-3A milik pemerintah Cina.


Gambar 2. Dua kejadian benda jatuh antariksa (BJA) di Indonesia akibat jatuhnya sampah antariksa. Masing-masing sisa upperstage Long March-3A di tepi Danau Maninjau (atas) dan sisa upperstage Falcon 9 Full Thrust di pulau Madura (bawah). Sumber: Piliang, 2017 & Tribunnews, 2016.

Spesifikasi

Sebelum menjadi sampah antariksa, Tiangong-1 adalah stasiun antariksa pertama Cina sebagai bagian dari program Tiangong. Stasiun antariksa Tiangong-1 diluncurkan ke orbit pada 30 September 2011 TU lewat dorongan kuat roket Long March 2F/G. Roket dan muatannya lepas landas dari landasan nomor 4/landasan selatan pada kompleks Pusat Peluncuran Jiuquan di sisi barat laut padang pasir Gobi, propinsi otonom Mongolia Dalam. Long March 2F/G menempatkan Tiangong-1 pada orbit sirkular setinggi 343 kilometer.

Begitu mencapai orbit, stasiun antariksa berbobot 8,5 ton itu segera membuka sepasang sayap panel suryanya. Masing-masing panel surya memiliki panjang 10 meter dan lebar 3,1 meter. Arus listrik dengan daya rata-rata 2.500 watt dan daya puncak 6.000 watt pun mengalir deras darinya. Sebagian mengalir ke batere kering perak-seng, catudaya untuk situasi malam orbital, Interior Tiangong-1 terdiri atas dua ruang, masing-masing ruang hunian/orbital dan ruang layanan/sumberdaya.

Ruang hunian memiliki panjang 5 meter dan lebar 3,4 meter dengan volume total 15 meter3 dan berisi udara bertekanan 1 atmosfer. Didalamnya terdapat dua ranjang tidur dilengkapi dapur dan sistem toilet. Ruang ini dilengkapi dengan sistem pembuang panas ke lingkungan, yang mampu melepaskan panas yang diproduksi di dalam ruangan hingga sebesar 2.000 watt termal. Di ujungnya, yang juga adalah ujung Tiangong-1, terpasang pintu masuk dilengkapi sistem penambat APAS (Androgynous Peripheral Attach System). Sistem penambat ini serupa dengan yang digunakan pada stasiun-stasiun antariksa lainnya.

Sementara ruang layanan memiliki panjang 3,3 meter namun lebarnya hanya 2,5 meter. Di pusat pantat ruang ini, yang juga adalah pantat Tiangong-1, terpasang dua mesin roket utama. Selain guna menempatkan diri ke orbit kedua mesin ini juga digunakan untuk keperluan manuver pemulihan orbit. Di sisi luarnya, melingkari mesin roket utama, terpasang 8 mesin roket vernier. Mereka berguna untuk penyesuaian orbit yang sangat halus. Dan di sisi terluar terdapat empat set mesin roket kendali (reaction control system), masing-masing set terpisah 90º antara satu dengan yang lain. Dalam setiap set terdapat dua mesin roket kecil. Mesin roket kendali ini berguna untuk manuver anjak (pitch) dan belok (yaw). Dan bersama-sama dengan mesin roket vernier juga digunakan untuk manuver putaran (roll).

Gambar 3. Liu Yang, taikonot perempuan pertama Cina, mendemonstrasikan salah satu gerakan tai chi untuk pertama kalinya di antariksa saat berada dalam Tiangong-1 pada misi antariksa Shenzou 9 yang berlangsung antara 16 hingga 23 Juni 2012 TU. Gambar dari stasiun televisi nasional Cina (CNTV). Sumber: CNTV, 2012.

Beragam mesin roket tersebut ditenagai bahan bakar Hidrazin dan pengoksid Nitrogen Tetroksida. Mereka disimpan dalam empat tanki berbeda, masing-masing berkapasitas 230 liter yang sanggup memuat 1 ton bahan bakar atau pengoksid. Ada lagi dua buah tanki lebih kecil sferis dengan dinding didesain menahan tekanan tinggi. Takni kecil dengan kapasitas masing-masing 20 liter ini ditujukan untuk menampung gas (mungkin Helium) bertekanan tinggi guna mendorong bahan bakar dan pengoksid ke mesin roket yang dituju.

Hidup di Tiangong-1

Pembangunan dan pengoperasian Tiangong-1 adalah demonstrasi kedigdayaan Cina dalam pentas program antariksa global. Cina merintis program antariksanya bersamaan dengan Indonesia, yakni mulai dasawarsa 1960-an TU. Dalam periode yang sama negeri tirai bambu itu nyaris tenggelam seiring salah urus dalam eksperimen pertanian dan industri khas komunisme lewat program Lompatan Jauh ke Depan yang disusul huruhara Revolusi Kebudayaan. Bencana kelaparan meletup dimana-mana dan merenggut tak kurang dari 30 juta jiwa.

Hingga satu dasawarsa kemudian Cina layaknya ‘planet mati’, diemohi orang dan nampaknya bakal menjadi negara gagal. Namun kini situasinya telah sangat berbeda. Cina telah pulih dan bahkan melesat cukup jauh dalam berbagai bidang, termasuk program antariksanya. Sebaliknya Indonesia hingga kini masih tetap berkutat di titik nol dalam membangun kendaraan untuk menuju ke langit.

Program Tiangong adalah jawaban Cina kepada dunia setelah tawarannya bergabung dengan program stasiun antariksa internasional (ISS) bertepuk sebelah tangan. Sebagian negara partisipan ISS, dimotori Amerika Serikat, tidak ingin Cina bergabung atas alasan politis. Tiangong pun dibangun dan diparalelkan dengan Program Shenzou, program penerbangan antariksa berawak Cina. Tiangong-1 merupakan prototip stasiun antariksa moduler, tipe stasiun antariksa yang bisa bertumbuh/dikembangkan di orbit lewat menggabung-gabungkan aneka modul secara bertahap. Sebagai prototip, tujuan utama Cina adalah menguji coba kemampuan menambat (rendezvous) dan berlabuh antara Tiangong-1 dengan wantariksa (wahana antariksa) lain. Baik wantariksa berawak maupun tidak.

Ujicoba itu terlaksana beberapa bulan kemudian. Pada 31 Oktober 2011 TU wantariksa Shenzou 8 lepas landas dari Pusat Peluncuran Jiuquang menuju Tiangong-1. Dua hari berikutnya Shenzou 8 berhasil berlabuh di Tiangong-1 secara otomatis. Peristiwa ini terjadi dalam situasi malam orbital Tiangong-1 guna menghindari pengaruh gemerlap sinar Matahari terhadap radas navigasi dan penambat yang sensitif. Shenzou 8 berlabuh hingga 11 hari berikutnya, lantas melepaskan diri. Proses tersebut lantas diulangi kembali, tapi kali ini dalam situasi siang hari Tiangong-1. Tujuannya guna mengecek akurasi dan daya pakai radas-radas terkait di lingkungan terang benderang. Hasilnya memuaskan, Shenzou 8 tetap dapat berlabuh hingga hampir 2 hari kemudian ketika ia kembali melepaskan diri.

Misi berawak pertama ke Tiangong-1 berlangsung mulai 16 Juni 2012 TU dengan penerbangan wantariksa Shenzou 9 yang mengangkut tiga taikonot, istilah Cina untuk antariksawan. Yakni Jin Haipeng, Liu Wang dan Liu Yang. Dua hari kemudian Shenzou 9 berhasil berlabuh di Tiangong-1. Ketiga taikonot menghabiskan waktu hampir 4 hari. Liu Yang menyedot perhatian dunia karena selain menjadi taikonot perempuan pertama juga mendemonstrasikan gerak tai chi untuk pertama kalinya di antariksa.

Gambar 4. Tiangong-1 (kiri) dalam proses menambat dengan wantariksa berawak Shenzou (kanan) dalam gambaran artis yang dipublikasikan badan antariksa nasional Cina. Sebagai prototip stasiun antariksa moduler, dimensi Tiangong-1 tidak lebih panjang ketimbang Shenzou. Karena yang diuatamakan adalah ujicoba kemampuan tambat dan berlabuh, baik secara otomatis ataupun manual. Sumber: CNSA, 2012.

Sementara misi berawak kedua terlaksana setahun berikutnya. Pada 11 Juni 2013 TU wantariksa Shenzou 10 lepas landas dengan mengangkut tiga taikonot masing-masing Nie Haisheng, Zhang Xiaoguang dan Wang Yaping. Dua hari kemudian Shenzou 10 berlabuh aman di Tiangong-1 selama 12 hari berikutnya. Pada hari ketujuh Wang Yaiping, taikonot perempuan kedua, menggelar pengajaran dari langit yang disiarkan langsung ke 60 juta siswa-siswi di Cina. Pada pengajaran itu didemonstrasikan empat percobaan, mulai dari penimbangan berat badan, ayunan pendulum, sifat-sifat giroskop hingga tegangan permukaan air. Shenzou 10 adalah kunjungan wantariksa terakhir bagi Tiangong-1. pengajaran tersebut dapat disaksikan dalam video berikut ini :

Peluruhan Orbit

Setiap wantariksa di orbit rendah, yakni antara ketinggian 300 hingga 2.000 kilometer, pada dasarnya menempati pucuk lapisan teratas atmosfer Bumi kita. Yakni lapisan eksosfer. Di sini kondisinya tidak benar-benar hampa, masih terdapat molekul-molekul udara meski kerapatannya sangat kecil apabila dibandingkan lapisan-lapisan atmosfer yang lebih rendah. Gaya gesek molekul-molekul udara nan renggang ini membuat kecepatan wantariksa berkurang dan implikasinya orbitnya pun menurun. Ini disebut peluruhan orbit. Peluruhan orbit tak penting artinya bila misi antariksa berlangsung singkat, dalam beberapa hari hingga minggu. Namun jika misi antariksanya berjangka panjang, hingga bertahun-tahun lamanya, maka peluruhan orbit akan sangat terasa dan bisa berbahaya bila dibiarkan.

Gambar 5. Dinamika ketinggian orbit Tiangong-1 dari sejak diluncurkan hingga Januari 2018 TU sebagaimana dihimpun Aerospace Corporation berdasarkan data dari Celestrak. Garis putus-putus menandakan saat-saat manuver pemulihan orbit/penyesuaian orbit dilakukan. Manuver terakhir terjadi pada 16 Desember 2015 TU. Setelah itu orbit Tiangong-1 terus meluruh. Sumber: Aerospace Corporation, 2018.

Untuk itulah setiap stasiun antariksa yang pernah diterbangkan ke orbitnya selalu dibekali mesin roket. Dalam periode tertentu ia dinyalakan selama beberapa saat, sehingga stasiun antariksa akan bergerak naik kembali ke posisi orbit semula. Aktivitas ini disebut manuver pemulihan orbit. Dampaknya mudah diamati kasat mata lewat perubahan kecil dalam orbitnya. Terutama oleh pengamat langit berpengalaman.

Demikian halnya Tiangong-1. Sejak mulai menempati orbitnya hingga 4 tahun kemudian, tepatnya hingga Desember 2015 TU, Tiangong-1 telah mengalami 14 kali manuver pemulihan orbit. Ini menunjukkan stasiun antariksa tersebut tetap bisa berkomunikasi dua-arah dengan pengendalinya di Bumi. Meskipun tak pernah lagi dikunjungi pasca Shenzou 10. Manuver ini membuat sikap dan orbit Tiangong-1 tetap bisa dikendalikan sembari Cina menyiapkan rencana penjatuhan terkendali baginya.

Situasi berubah dramatis di 2016 TU. Pada 21 Maret 2016 TU pemerintah Cina secara resmi menyatakan komunikasi dengan Tiangong-1 terputus. Pengamatan independen menunjukkan manuver pemulihan orbit terakhir Tiangong-1 terjadi pada 16 Desember 2015 TU. Selepas itu tak ada apa-apa lagi sehingga orbit Tiangong-1 terus meluruh. Maka Tiangong-1 pun akan jatuh tak terkendali. Awalnya pemerintah Cina menyatakan reentry Tiangong-1 akan terjadi antara Juli hingga Desember 2017 TU. Pada Desember 2017 TU prediksi ini direvisi kembali menjadi antara Maret hingga April 2018 TU, yakni dalam jawaban Cina kepada Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB). Cina juga menyampaikan komunikasi dengan Tiangong-1 tidaklah terputus total meski sangat bermasalah. Mereka masih bisa mengendalikan sikap Tiangong-1.

Di awal 2018 TU, orbit Tiangong-1 telah meluruh demikian rupa sehingga turun ke ketinggian 280 kilometer dari normalnya 300 kilometer. Dan di awal Maret 2018 TU tinggal setinggi 250 kilometer. Berdasarkan prediksi-prediksi yang tertera di awal tulisan ini dan memperhitungkan ketidakpastiannya, bisa dikatakan bahwa Tiangong-1 masih akan tetap ada di antariksa hingga setidaknya 27 Maret 2018 TU. Cukup menarik bahwa pada rentang waktu 18 hingga 24 Maret 2018 TU, Tiangong-1 diprakirakan akan melintas di atas Indonesia terutama pada saat fajar dan senja. Sehingga memungkinkan melihat saat-saat terakhir Tiangong-1 di langit. Tentu saja sepanjang cuaca cerah.

Peluang Kecil

Jatuhnya Tiangong-1 akan seperti sampah-sampah antariksa lainnya yang telah lebih dulu berjatuhan. Begitu tiba di ketinggian 105 kilometer, udara lebih rapat membuat Tiangong-1 akan sangat diperlambat. Sehingga ia mulai turun dan terus menurun memasuki lapisan atmosfer lebih rapat dan lebih rendah. Kecepatannya yang masih sangat tinggi akan menghasilkan tekanan ram pada kolom udara disekelilingnya, memproduksi suhu tinggi. Komponen-komponen Tiangong-1 akan mulai pecah dan terkikis suhu tinggi. Maka ia akan terlihat mirip meteor dalam jumlah banyak. Sebagian besar komponennya akan menguap habis di atmosfer. Hanya bagian yang paling kuat dengan massa total sekitar 100 kilogram yang akan mendarat di paras Bumi.

Gambar 6. Area yang berpotensi menjadi titik jatuh sampah antariksa Tiangong-1 beserta probabilitas (peluang) jatuh berdasarkan garis lintang menurut badan antariksa gabungan negara-negara Eropa (ESA). Nampak peluang jatuh di sekitar garis lintang 42,8 LU dan 42,8 LS lebih besar. Sumber: ESA, 2018.

Apakah sisa-sisa Tiangong-1 bisa menjatuhi manusia di Indonesia? Peluang itu ada, namun sangat kecil. Seperti dipaparkan di atas, peluang Tiangong-1 jatuh di kawasan khatulistiwa lebih kecil dibanding di sekitar garis lintang 42,8 LU dan 42,8 LS. Hingga saat ini secara global hanya ada satu peristiwa dimana sisa-sisa sampah antariksa menimpuk seseorang. Yakni pada 22 Januari 1997 TU saat Lottie Williams ketimpuk sekeping logam bersisi hangus 15 sentimeter kala berada di taman publik di kota Tulsa, negara bagian Oklahoma (Amerika Serikat). Itu adalah sisa-sisa upperstage roket Delta II 7920-10 yang lepas landas pada 24 April 1996 TU mengangkut satelit militer MSX (Midcourse Space Experiment). Lottie Williams tidak menderita luka-luka karenanya.

Tiangong-1 bukanlah sampah antariksa terberat yang pernah jatuh. Jika kita batasi sampah antariksa hanya pada bekas stasiun antariksa dan yang jatuhnya tak terkendali, masih ada Skylab dan Salyut 7. Skylab adalah stasiun antariksa 74 ton milik Amerika Serikat yang mengorbit mulai 14 Mei 1973 TU. Sempat dihuni selama 171 hari, Skylab akhirnya terjun ke Bumi seiring meningkatnya aktivitas Matahari yang membuat lapisan eksosfer cukup mengembang. Bakal jatuhnya Skylab sempat menjadi insiden internasional yang membikin panik banyak orang, terutama di Filipina. Skylab jatuh pada 11 Juli 1979 TU dengan sisa-sisanya terserak di daratan sepanjang Esperance hingga Rawlina, sebelah timur kota Perth (Australia).

Gambar 7. Proyeksi lintasan Tiangong-1 di paras bumi Indonesia dan sekitarnya pada rentang waktu antara 31 Maret 2018 TU pukul 00:00 WIB hingga 6 April 2018 TU pukul 14:00 WIB menurut SatFlare. Pada rentang waktu itulah Tiangong-1 diprediksi akan jatuh. Nampak proyeksi lintasan Tiangong-1 mengenai pulau Irian bagian barat, kepulauan Bali dan Nusatenggara, pulau Sulawesi, pulau Kalimantan dan pulau Sumatra. Sementara pulau Jawa terbebas darinya. Sumber: SatFlare, 2018.

Salyut 7 lebih dramatis lagi. Stasiun antariksa milik eks-Uni Soviet ini diluncurkan pada 19 April 1982 TU dan sempat dihuni selama 816 hari. Mengikuti nasib nasib Skylab, Salyut 7 pun akhirnya jatuh tak terkendali. Sisa-sisanya menyirami kota Capitan Bermudez di propinsi Santa Fe (Argentina) pada 7 Februari 1991 TU. Beruntung dalam dua kejadian tersebut tak ada bangunan yang terkena secara langsung, apalagi manusia.

Ground track dari stasiun antariksa Tiangong-1 dapat disaksikan misalnya pada peta Lizard Tail.

Referensi:

The Aerospace Corporation. 2018. Tiangong-1 Reentry. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

Dickinson. 2017. China’s Tiangong-1 Space Station to Burn Up. Sky and Telescope, 10 November 2017. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

Daniel. 2018. Tiangong-1 Frequently Asked Questions. Space Debris Office, European Space Agency. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

Spaceflight101. t.t. Tiangong-1 Spacecraft Overview. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

SatFlare. 2018. Tiangong-1 NORAD 37820. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

Joseph Remis. 2018. komunikasi pribadi.

Marco Langbroek. 2018. komunikasi pribadi.

Asteroid Phaethon yang Lewat Dekat dan Hujan Meteor Terderas

Harinya hari Minggu 17 Desember 2017 TU (Tarikh Umum), jamnya jam 06:00 WIB. Itulah kala sebongkah batu raksasa yang luar biasa berada pada titik terdekatnya dengan Bumi kita dalam perjalanannya mengembara angkasa sebagai anggota tata surya. Jaraknya ke Bumi kita saat itu adalah 10,3 juta kilometer. Atau nyaris 27 kali lebih jauh ketimbang posisi Bulan (rata-rata). Untuk ukuran kita manusia, jarak ini tergolong jauh. Namun dalam perspektif astronomi, mendekatnya bongkah batu raksasa ini tergolong ‘sangat dekat.’ Untungnya ia tak membawa potensi bahaya (baca : tumbukan kosmik dengan Bumi), setidaknya hingga 400 tahun ke depan.

Gambar 1. Wajah buram asteroid Phaethon saat melintas di dekat Bumi pada 10 Desember 2007 TU silam pada jarak 18 juta kilometer dalam citra radar dari teleskop radio Arecibo di Puerto Rico (AS). Gangguan instrumen dan pendeknya waktu pengamatan membuat resolusi citra cukup rendah dan penuh derau (noise). Garis putus-putus ditambahkan untuk menyajikan kesan bentuk asteroid. Sumber: Arecibo/Cornell, 2007 dalam Sky & Telescope, 2017.

Bongkah batu segedhe gunung itu bernama asteroid Phaethon, formalnya (3200) Phaethon. Angka 3200 adalah nomor urut asteroid tersebut berdasarkan tatanama IAU (International Astronomical Union). Diameternya 5,1 kilometer. Jika bentuknya dianggap berbentuk bola sempurna dan strukturnya batuan (dengan massa jenis antara 2 hingga 4 gram/cm3), maka massanya antara 139 hingga 278 milyar ton. Saat melintas pada titik terdekatnya, asteroid Phaethon melesat dengan kecepatan hampir 115.000 km/jam. Sehingga ia mengangkut energi potensial sebesar antara 19 juta hingga 38 juta megaton TNT. Itu setara dengan 1,3 milyar hingga 2,6 milyar butir bom nuklir Hiroshima yang diledakkan serentak. Beruntung asteroid ini tidak meluncur menuju Bumi dalam perjalanannya, karena pelepasan energi sebesar itu di Bumi akan berujung pada malapetaka kehidupan yang amat kolossal berskala global. Peristiwa semacam itu terakhir terjadi pada 65 juta tahun silam yang menyapu bersih kehidupan kawanan dinosaurus.

Aasteroid Phaethon kerap dijuluki asteroid aneh karena dua alasan. Pertama, karena bentuk orbitnya yang demikian lonjong membuatnya memintas empat orbit planet sekaligus. Dan yang kedua, karena hingga sejauh ini asteroid Phaethon adalah satu diantara hanya dua asteroid yang menjadi induk dari peristiwa hujan meteor utama. Dalam hal ini asteroid Phaethon adalah sumber dari peristiwa hujan meteor Geminids yang aktif setiap bulan Desember. Sementara asteroid satunya lagi, yakni asteroid (196256) 2003 EH, adalah sumber hujan meteor Quadrantids yang aktif setiap bulan Januari.

Asteroid Phaethon ditemukan pada 11 Oktober 1983 TU melalui observasi teleskop landas-antariksa IRAS (Infra Red Astronomical Satellite). Adalah duo astronom Simon F. Green dan John K. Davies yang pertama menyaksikannya kala menganalisis citra-citra bidikan IRAS untuk mencari benda-benda langit yang bergerak relatif cepat. Penemuan ini sekaligus menjadikan Phaethon sebagai asteroid pertama yang ditemukan lewat teleskop landas-antariksa. Asteroid-asteroid yang ditemukan sebelumnya melulu merupakan produk observasi landas-bumi.

Sedari awal disadari asteroid Phaethon adalah unik. Orbitnya sangat lonjong dengan kelonjongan orbit (eksentrisitas) sebesar 0,889. Perihelionnya saja hanya sejarak 0,14 SA (satuan astronomi) atau 21 juta kilometer dari Matahari. Ini jauh lebih dekat ke sang surya ketimbang orbit Merkurius (0,4 SA). Sementara aphelionnya menjulur demikian jauh hingga sejarak 2,4 SA (359 juta kilometer) dari Matahari, atau sudah berada di dalam kawasan Sabuk Asteroid Utama yang menjadi kawasan hunian asteroid pada umumnya.

Dengan orbit begitu lonjong, yang tidak umum untuk kalangan asteroid namun sebaliknya banyak dijumpai di kalangan komet, ada dugaan bahwa asteroid Phaethon semula adalah komet. Setelah kehabisan materi mudah menguap ia lantas bertransformasi menjadi asteroid. amun ada pula yang menduga bahwa asteroid ini adalah salah satu bongkahan hasil pemecah-belahan asteroid yang lebih besar, yakni asteroid Pallas purba. Bongkahan terbesar dari asteroid purba itu masih ada pada saat ini sebagai asteroid Pallas (diameter 544 kilometer).

Orbit yang sangat lonjong juga membuat asteroid ini pada dasarnya memintas orbit empat planet sekaligus. Masing-masing orbit Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Untungnya inklinasi orbit Phaethon juga cukup besar, yakni 22,5º terhadap ekliptika. Sementara orbit planet-planet Merkurius, Venus, Bumi dan Mars mengumpul di bidang ekliptika. Karenanya potensi untuk berbenturan dengan salah satu planet tersebut adalah cukup kecil.

Gambar 2. Asteroid Phaethon saat berada di sekitar perihelionnya pada 2009 TU silam, diamati oleh satelit STEREO. Meski resolusinya cukup rendah, dapat dilihat bahwa Phaethon nampak lonjong. Garis-garis memperlihatkan kontur kelonjongan tersebut. Analisis menunjukkan bagian lonjong ini adalah ‘ekor’ Phaethon, yang merentang sepanjang 250.000 kilometer dengan massa total debu didalamnya mencapai 300 ton. Sumber: NASA/STEREO, 2013 dalam Sky & Telescope, 2017.

Asteroid Phaethon membutuhkan waktu 524 hari (1,43 tahun) untuk menyusuri orbitnya sekali putaran. Saat ia berada di sekitar perihelionnya, penyinaran Matahari sangat intensif memanasi pemukaannya demikian hebat hingga suhu parasnya mencapai lebih dari 700º Celcius. Ini hampir menyamai titik leleh beberapa logam tertentu. Sebagai akibatnya paras Phaethon menjadi retak-retak, persis seperti tanah sawah yang mengering retak-retak di musim kemarau. Retakan-retakan ini membuat debu-debu halus yang ada di bawah parasnya tersembur keluar seiring tekanan angin Matahari.

Fenomena inilah yang teramati melalui satelit pengamat Matahari STEREO pada 2009 TU dan 2012 TU silam. Meski digolongkan sebagai asteroid, saat itu Phaethon (yang sedang berada di dekat perihelionnya) menampakkan panorama mirip-komet dengan ekornya yang khas. Analisis memperlihatkan panjang ‘ekor’ Phaethon saat itu adalah 250.000 kilometer dengan massa total ‘ekor’ sekitar 300.000 kilogram (jika tersusun dari butir-butir debu berdiameter 1 mikron). Debu-debu inilah yang kelak di kemudian hari, melalui evolusi orbital nan dinamis, memasuki Bumi sebagai meteor-meteor Geminids.

Geminids

Hujan meteor adalah masuknya meteoroid seukuran debu hingga butir pasir dalam jumlah tertentu ke atmosfer Bumi pada rentang waktu tertentu yang tetap dalam setiap tahunnya. Ukuran meteoroid cukup kecil sehingga kala sudah masuk ke atmosfer Bumi, ia sepenuhnya habis tersublimasi pada ketinggian 70 hingga 90 kilometer sembari menyajikan pemandangan meteor. Kita di permukaan Bumi menyaksikan meteor-meteor tersebut seakan-akan datang dari satu titik yang terletak dalam rasi bintang tertentu. Itulah sebabnya nama hujan meteor mengacu kepada nama rasi bintang yang (seakan) menjadi titik kemunculannya.

Meteoroid-meteoroid dalam suatu hujan meteor umumnya merupakan remah-remah yang dilepaskan suatu komet tatkala mendekati Matahari dalam perjalanan menyusuri orbitnya. Tekanan angin Matahari memanasi paras inti komet sehingga retak-retak di bagian yang paling lemah. Akibatnya materi mudah menguap yang ada dibawahnya tersublimasi menjadi gas dan menyembur keluar sembari mengangkut butir-butir debu dan pasir, kadang malah bongkahan batu. Mekanisme ini serupa dengan letusan gunung berapi.

Gambar 3. Orbit asteroid Phaethon terhadap orbit keempat planet terdalam tata surya kita secara 3-dimensi. Nampak meski orbit asteroid ini memintas orbit keempat planet tersebut, besarnya inklinasi orbit Phaethon membuatnya membentuk sudut yang cukup besar terhadap bidang orbit keempat planet tersebut. Sehingga peluangnya untuk berbenturan dengan satu dari mereka menjadi sangat kecil. Sumber: Sky & Telescope, 2017.

Tekanan angin Matahari membuat gas yang tersembur lantas menuju arah berlawanan dengan Matahari. Sementara butir-butir debu dan pasir yang ikut tersembur terserak di lintasan komet sebagai remah-remah komet. Oleh gangguan gravitasi Bumi dan planet-planet tetangga, remah-remah komet ini lantas berevolusi secara dinamis. Bilamana orbit kometnya berdekatan dengan orbit Bumi, maka terbuka peluang remah-remah komet ini tertarik gravitasi Bumi sehingga memasuki atmosfer menjadi meteor.

Dari dua belas hujan meteor utama pada setiap tahunnya, dua diantaranya bersumber bukan dari remah-remah komet. Melainkan dari remah-remah asteroid. Hujan meteor Geminids adalah salah satunya. Disebut Geminids karena ia (seakan-akan) berasal dari rasi Gemini. Hujan meteor Geminids aktif setiap 4 hingga 17 Desember dengan puncaknya pada 13 dan 14 Desember. Pada puncaknya, meteor-meteor Geminids bisa sebanyak 120 meteor/jam, menjadikannya salah satu hujan meteor paling intensif selain Quadrantids dan Perseids. Meteor-meteor Geminids melesat secepat 35 km/detik. Dengan elemen orbital meteor rata-rata relatif sama dengan elemen orbital asteroid Phaethon, inilah bukti bahwa meteor-meteor Geminids berasal dari remah-remah asteroid tersebut.

Terdekat

Sebagai asteroid yang memintas orbit Bumi, jarak terdekat antara orbit asteroid Phaethon terhadap orbit Bumi atau MOID (minimum orbit intersection distance) adalah sebesar 2,9 juta kilometer. Dengan demikian asteroid Phaethon tergolong ke dalam kelompok asteroid berpotensi Bahaya bagi Bumi atau PHA (potentially hazardous asteroids) karena MOID-nya lebih kecil dari ambang batas 7,5 juta kilometer. Meski demikian dengan orbit yang telah diketahui cukup baik seiring rentang waktu pengamatan yang panjang, yakni 30 tahun lebih, maka telah diketahui bahwa tidak ada potensi bagi asteroid Phaethon untuk berbenturan dengan Bumi hingga kurun 400 tahun mendatang.

Gambar 4. Proyeksi lintasan asteroid Phaethon di paras Bumi pada 16-17 Desember 2017 TU waktu Indonesia, mulai dari pukul 23 WIB hingga 13 WIB hari berikutnya. Nampak titik terdekat asteroid ke Bumi ada di Samudera Atlantik bagian barat berdekatan dengan kawasan Karibia. Sumber: Sudibyo, 2017 berbasis NASA Solar System Dynamics, 2017.

Pada 17 Desember 2017 TU asteroid Phaethon akan berada pada jarak terdekatnya ke Bumi. Ini adalah jarak terdekat kedua bagi asteroid di sepanjang abad ini, setelah jarak terdekat pada 14 Desember 2093 TU kelak dimana saat itu Phaethon hanya berjarak 2,9 juta kilometer dari Bumi. Lintasan Phaethon tidak berpotongan dengan lintasan Bumi, sehingga tidak ada potensi tubrukan antara keduanya. Maka kejadian mendekatnya asteroid Phaethon dikategorikan sebagai perlintasan-dekat atau papasan-dekat (apparition) yang teramat langka. Asteroid ini jauh lebih kecil daripada Bumi, sehingga kala melintas pada jarak 10,3 juta kilometer itu tidak ada dampak yang Bumi rasakan. Sebaliknya Bumi justru mengenakan gravitasi besarnya kepada sang asteroid, membuat orbit asteroid ini bisa sedikit berubah dari semula meski perubahan itu relatif kecil.

Saat berada pada jarak terdekatnya ke Bumi, asteroid Phaethon secara harfiah ada di atas kawasan Samudera Atlantik bagian barat tepatnya di atas titik koordinat 27º 30′ LU 65º 30′ BB. Dalam jarak tersebut, magnitudo semunya diprakirakan sebesar +10,8. Maka ia hanya bisa disaksikan dengan menggunakan teleskop. Itupun dengan diameter lensa obyektif (untuk teleskop reflektor) atau cermin obyektif (untuk teleskop refraktor) minimal 100 mm. Namun pengalaman observasi komet Siding Spring pada 2014 TU silam menunjukkan obyek seredup itu masih bisa difoto oleh kamera DSLR berlensa 80 mm, asal mengikuti gerak langit dan waktu paparannya cukup lama.

Gambar 5. Posisi asteroid Phaethon di langit pada 12-17 Desember 2017 TU pukul 21:00 WIB. Nampak posisi asteroid ke Bumi ada di langit bagian utara, dengan sejumlah bintang terang disekitarnya. Sumber: Sudibyo, 2017 berbasis NASA Solar System Dynamics, 2017 dan Starry Night Backyard 3.0.

Selain bakal diamati dengan teleskop-teleskop optik yang bekerja pada spektrum cahaya tampak, asteroid Phaethon juga bakal menjadi target pengamatan teleskop-teleskop radio yang bekerja pada spektrum gelombang radar. Langkah ini pernah dilakukan melalui teleskop radio Arecibo di Puerto Rico (Amerika Serikat) pada saat asteroid Phaethon juga mendekati Bumi sepuluh tahun silam. Namun saat itu resolusinya cukup rendah. Kini harapan untuk melakukan observasi serupa dengan tingkat resolusi jauh lebih tinggi dibebankan kepada dua teleskop radio, masing-masing teleskop radio Arecibo dan Goldstone. Teleskop Arecibo diharapkan memperoleh citra dengan resolusi hingga 15 m/piksel. Sementara teleskop Goldstone yang menjadi bagian fasilitas NASA di California (Amerika Serikat) dengan antenna parabola 70 meter diharapkan mendapatkan resolusi hingga 75 m/piksel. Kedua teeskop radio ini akan mengamati asteroid Phaethon dalam rentang waktu 11 hingga 21 Desember 2017 TU.

King. 2017. Asteroid 3200 Phaethon: Geminid Parent at Its Closest and Brightest!. Sky & Telescope Online, 29 November 2017, Diakses 1 Desember 2017.