Sebuah bekas satelit mata-mata kini sedang dirombak oleh NASA untuk mencari planet di luar tata surya. Setelah beroperasi — badan antariksa berencana untuk meluncurkan pesawat dalam lima tahun ke depan — itu dapat mengungkapkan asal usul kehidupan itu sendiri dengan berburu planet di jangkauan jauh tata surya mereka.
Sekarang Teleskop Luar Angkasa James Webb akhirnya diluncurkan dan dalam mode operasi sains penuh, komunitas astronomi menantikan peluncuran besar berikutnya, Teleskop Luar Angkasa Romawi Nancy Grace. Di antara arahan lainnya, Romawi akan menjadi pemburu planet ekstrasurya yang luar biasa, mengungkapkan informasi penting tentang pembentukan tata surya dan planet seperti milik kita.
Tapi, awalnya, sepertinya misi itu tidak akan pernah terjadi. Pada awal tahun 2000-an, para ilmuwan di NASA dan Departemen Energi sama-sama mengusulkan satelit baru untuk mempelajari jangkauan terjauh kosmos, dengan harapan dapat memahami penyebab di balik energi gelap, nama yang diberikan untuk perluasan alam semesta yang dipercepat secara misterius. Namun, dengan pergeseran modal politik dan keuangan ke pengembangan apa yang akan menjadi JWST, proposal tersebut goyah.
Dan kemudian pada tahun 2011 datang hadiah yang tidak terduga. National Reconnaissance Office, organisasi di dalam pemerintah AS yang bertugas membangun dan mengoperasikan satelit mata-mata untuk NSA, CIA, dan badan-badan tiga huruf lainnya, tampaknya memiliki beberapa… tambahan. Duduk di sebuah gudang di bagian utara New York adalah dua cermin, mirip dengan yang ada di Teleskop Luar Angkasa Hubble, yang tampaknya tidak berguna bagi NRO. Badan tersebut menawarkan cermin tersebut kepada NASA secara gratis.
[Related: In NASA’s new video game, you are a telescope hunting for dark matter]
Untuk memberi Anda gambaran betapa nyatanya ini, bayangkan semua waktu, uang, dan teknik yang digunakan untuk merancang dan meluncurkan JWST. Sekarang bayangkan sebuah agen mata-mata tidak hanya memiliki dua lagi Instrumen kelas JWST, tapi bahkan tidak membutuhkannya lagi.
Meskipun biaya cermin yang sebenarnya hanya mewakili sebagian kecil dari keseluruhan anggaran untuk misi luar angkasa seperti ini, hadiah tak terduga dukungan galvanis untuk satelit, dan misi tersebut mendapatkan nama resmi pertamanya: Wide-Field Infrared Space Telescope, atau WFIRST.
Sekarang diperkirakan akan diluncurkan pada tahun 2026 pada tahun 2027 (walaupun kemungkinan besar nanti, karena perkembangannya telah didorong mundur oleh penundaan dalam membawa JWST ke luar angkasa), WFIRST telah menerima monniker barunya, untuk menghormati eksekutif wanita pertama di NASA, Nancy Roman , yang juga menjabat sebagai Kepala Astronomi pertama di tahun 1960-an dan 70-an.
Romawi memiliki ukuran cermin yang sama dengan Hubble, tetapi memiliki bidang pandang yang jauh lebih luas. Dilengkapi dengan kamera yang cukup besar, pada dasarnya dapat bertindak sebagai “seratus Hubble” sekaligus. Menurut Scott Gaudi, seorang profesor astronomi di The Ohio State University dan salah satu pemimpin misi Romawi, tim tersebut berharap menemukan sekitar 1.500 exoplanet selama misi 5 tahun utamanya yang direncanakan. Namun, sulit untuk menentukan jumlah pastinya, karena mencari tahu berapa banyak planet yang mengorbit bintang lain adalah “persis apa yang sedang dicari oleh Roman,” katanya.
Di antara tujuan sains lainnya, salah satu misi utama Teleskop Luar Angkasa Romawi adalah memburu populasi baru planet ekstrasurya menggunakan trik inovatif yang dikenal sebagai pelensaan mikro gravitasi.
Microlensing adalah ketika “cahaya dari bintang latar belakang yang jauh diperbesar untuk sementara ketika sebuah sistem planet lewat dekat dengan garis pandang kita,” kata Gaudi. Microlensing bergantung pada kebetulan belaka: Saat menatap satu bintang, jika objek lain melewati garis pandang ke bintang itu, cahaya latar belakang itu akan meningkat sebentar kecerahannya karena pembengkokan cahaya di sekitar objek.
[Related: See the first image of an exoplanet caught by the James Webb Space Telescope]
Objek yang saling tumpang bisa berupa seluruh sistem planet, atau bisa juga eksoplanet “nakal” yang mengembara, terlepas dari bintang mana pun. Para astronom hanya mengetahui beberapa lusin jiwa yang hilang ini, tetapi mereka memperkirakan bahwa galaksi kita dapat dipenuhi dengan ratusan miliar jiwa. Orang Romawi dapat menemukan exoplanet pengembara sekecil Mars, dan berpotensi memperluas katalog kami menjadi beberapa ratus. Itu akan memberi para astronom informasi penting tentang bagaimana kacaunya pembentukan tata surya, yang akan membantu menyempurnakan model pengembangan planet mirip Bumi.
Karena teknik microlensing kesulitan mengidentifikasi planet yang mengorbit dekat bintang induknya, Teleskop Luar Angkasa Romawi tidak akan dapat memilih Earth 2.0. Sebaliknya, itu akan fokus pada planet yang mengorbit jauh dari matahari mereka, analog dengan raksasa gas dan es tata surya kita. Para astronom tidak tahu apakah tata surya kita, yang didominasi oleh Jupiter dan Saturnus, merupakan tipikal, atau apakah raksasa es seperti Neptunus dan Uranus lebih umum. Atau bahkan mungkin sesuatu yang lebih kecil: Tidak seperti teleskop pemburu planet ekstrasurya lainnya, orang Romawi akan dapat mendeteksi planet sekecil beberapa kali massa bulan.
Membuat survei planet yang mengorbit jauh dari bintangnya untuk pertama kalinya sangat penting untuk memahami asal usul kehidupan di planet seperti Bumi. “Karena kami pikir semua air di planet mirip Bumi dikirim dari wilayah luar sistem planet,” kata Gaudi, “dengan mensurvei wilayah ini, kami dapat mulai memahami seberapa umum planet yang berpotensi layak huni.”
Jika itu belum cukup, orang Romawi memiliki satu lagi trik berburu planet. Itu akan membawa koronagraf, perangkat yang memungkinkannya memblokir cahaya dari bintang-bintang terdekat dan secara langsung mencitrakan exoplanet di sekitarnya — suatu prestasi yang bahkan tidak mampu dilakukan oleh JWST.
Secara keseluruhan, Gaudi memiliki reaksi sederhana terhadap apa yang paling dia sukai dengan super-teleskop yang akan datang ini: “yang tak terduga!”
