Dr Mika Holmberg dari DIAS berbicara kepada kita tentang Juice, misi pertama yang dipimpin Eropa ke tata surya bagian luar.
400 tahun setelah astronom Italia Galileo Galilei pertama kali menulis tentang mereka dalam bukunya ‘Siderius Nuncius’ (atau The Starry Messenger), para ilmuwan bertaruh pada pesawat ruang angkasa baru untuk mengetahui apakah bulan-bulan terbesar Jupiter dapat menopang kehidupan.
Jupiter Icy Moons Explorer, atau disingkat pesawat ruang angkasa Juice, adalah misi Badan Antariksa Eropa (ESA) yang akan melakukan perjalanan ke raksasa gas dan tiga bulan esnya – Ganymede, Europa, dan Callisto – untuk mencari bahan-bahan yang diperlukan untuk kehidupan, termasuk air cair dan sumber energi potensial.
“Kami melakukan beberapa pengukuran – beberapa kali terbang lintas”, namun tidak ada yang substansial, kata Dr Mika Holmberg, peneliti di Dublin Institute for Advanced Studies (DIAS). Dia adalah bagian dari tim beranggotakan 2.000 orang yang mendukung misi ESA dari Irlandia.
Proyek besar-besaran ini melibatkan 18 lembaga penelitian dan 83 perusahaan dari 23 negara, termasuk instrumen penelitian dan perangkat keras yang disediakan oleh NASA dan Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA).
Juice adalah misi pertama yang dipimpin Eropa ke luar tata surya dan akan menjadi pesawat ruang angkasa pertama yang mengorbit bulan selain bulan Bumi ketika mencapai sistem Jupiter dalam setengah dekade. Perjalanannya selama delapan tahun dimulai dengan peluncuran roket Ariane 5 pada April 2023. Diperkirakan akan mencapai Jupiter pada tahun 2031.
Jupiter memiliki lebih dari 100 bulan, yang semuanya membentuk semacam miniatur tata surya. Tiga bulan dalam agenda Juice, bersama Io, membentuk ‘satelit Galilea’ – yang pertama kali dilihat Galilei menggunakan teleskop buatannya pada tahun 1610.
Ganymede adalah bulan terbesar yang mengorbit Jupiter (dan lebih besar dari Pluto dan Merkurius), dan satu-satunya yang memiliki medan magnetnya sendiri. Data yang ada menunjukkan bahwa pulau itu tertutup es.
Para ahli percaya bahwa Europa mungkin menjadi salah satu tempat paling menjanjikan di tata surya kita untuk menemukan lingkungan saat ini yang cocok untuk beberapa bentuk kehidupan di luar Bumi. Sementara itu, data dari pesawat ruang angkasa Galileo milik NASA pada tahun 1990-an mengungkapkan bahwa Callisto mungkin memiliki lautan asin di bawah permukaannya.
Europa Clipper milik NASA, yang diluncurkan pada Oktober 2024, juga sedang dalam perjalanan ke bulan untuk menentukan apakah ada tempat di bawah permukaan Europa yang dapat mendukung kehidupan.
Target ilmiah utama misi ESA adalah Ganymede, di mana Juice akan menyelesaikan banyak penerbangan sebelum memasuki orbit mengelilingi bulan.
Pesawat luar angkasa ini akan menjelajahi medan magnet Ganymede yang misterius, lapisan samudra yang tersembunyi, inti kompleksnya, kandungan es dan cangkangnya, serta bagaimana ia berinteraksi dengan lingkungan lokalnya dan lingkungan Jupiter.
Pesawat ini juga akan menyelesaikan dua kali terbang melintasi Europa, mengorbit bulan tersebut pada jarak terdekat 400 km. Selama pertemuan jarak dekat ini, Juice akan menjelajahi geologi, permukaan, bawah permukaan, aktivitas, dan lingkungan bulan, yang menurut penelitian yang ada, tampaknya memiliki permukaan yang muda, aktif, berwarna-warni, dan memiliki ciri khas.
Juice akan melakukan pertemuan terdekat dengan Callisto, dan akan mencapai jarak 200 km dari permukaan dalam salah satu penerbangannya. Pesawat luar angkasa tersebut akan mengakhiri misinya dengan bertabrakan dengan permukaan Ganymede pada tahun 2035.
“Dengan instrumen yang kami miliki di Juice, kami benar-benar dapat memastikan (kelayakan hidup),” kata Holmberg. Dia menyebutkan beberapa di antaranya, termasuk alat pengukur gravitasi dan radar yang menembus lapisan es tebal.
Holmberg didampingi di Irlandia oleh Prof Caitriona Jackman, Dr Hans Huybrighs, Dr Sebastian Cervantes, Dr Eddie Nerney dan mahasiswa PhD Maryam Zeroual dari tim ilmu planet DIAS.
Bantuan gravitasi ketiga
Awal pekan ini, Juice menyelesaikan bantuan gravitasi ketiga – sebuah manuver rumit yang digunakan oleh para insinyur untuk memanfaatkan gravitasi planet guna meningkatkan kecepatan pesawat ruang angkasa.
Bantuan tersebut, menurut ESA, mengubah jalur Juice sekitar 20 derajat dan menambah kecepatan sekitar 3,5 km per detik.
“Manuver rumit ini memungkinkan pesawat ruang angkasa melakukan perjalanan jarak jauh melintasi tata surya sambil menggunakan bahan bakar secara efisien,” jelas Holmberg.
Bantuan gravitasi pertama Juice adalah penerbangan lintas Bulan-Bumi, yang digunakan untuk mengarahkan dirinya ke Venus untuk bantuan gravitasi kedua. “Secara teknis bantuan gravitasi juga merupakan flyby,” Holmberg menjelaskan kepada saya melalui email, namun flyby biasanya digunakan untuk melakukan observasi dan tidak mengubah orbit.
“Saat kami bersiap untuk fase misi berikutnya, terbang lintas ini juga memberikan kesempatan penting untuk menguji pesawat ruang angkasa dan instrumennya sebelum mereka tiba di Jupiter dan memulai penyelidikan ilmiahnya.”
Lintasan ini memungkinkan para ilmuwan menguji instrumen yang ada di pesawat untuk memastikan semuanya berfungsi. “Kami melakukan ini agar kami tahu apa yang akan ditemui Juice setelah sampai (di Jupiter),” katanya.
“Keduanya, sehingga kita memiliki konteks lingkungan untuk pengukuran kita…tetapi hal ini juga berkaitan dengan keselamatan pesawat ruang angkasa, (sehingga) kita tahu bahwa lingkungan tersebut aman untuk berada di dalam pesawat ruang angkasa tersebut.
“Tetapi kami juga sedang mengerjakan simulasi tentang bagaimana pesawat ruang angkasa itu berinteraksi dengan lingkungannya dan juga bagaimana hal itu berdampak pada pengukuran kami.” Juice ditetapkan untuk sekali lagi terbang melintasi Bumi pada Januari 2029 sebelum berangkat ke raksasa gas tersebut.
Misi seperti ini akan mempersiapkan kita untuk perjalanan masa depan yang mencari kehidupan. “Kami tidak cukup mengetahui tentang bulan dan lingkungannya (saat ini) sehingga kami dapat mengirimkan misi semacam itu,” kata Holmberg.
“Jika Anda mengirim misi senilai €2 miliar dan misi tersebut jatuh di bulan… maka Anda menyia-nyiakan €2 miliar tersebut.”