Pesawat ruang angkasa mana yang akan mencapai ruang antarbintang selanjutnya?

Pesawat ruang angkasa NASA Voyager 2 mencapai ruang antarbintang pada bulan Desember 2018, mengikuti jejak saudaranya, Voyager 1. Saat ini, hanya lima pesawat ruang angkasa telah diluncurkan yang dapat membuat jalan keluar yang megah, termasuk Voyagers. Tiga lainnya adalah Perintis 10 dan 11, dan Cakrawala Baru. Yang mana yang akan membuat pelarian hebat selanjutnya?

Mencapai ruang antarbintang adalah tonggak yang dianggap meninggalkan tata surya dengan definisi tertentu. Pada tahun 1990, New York Times melaporkan bahwa Pioneer meninggalkan tata surya ketika terbang melewati orbit Neptunus. Tapi bukan itu yang digunakan para ilmuwan Voyager 2 sebagai definisi mereka. Sebagai gantinya, pengukuran yang lebih baru mengatakan penyeberangan heliopause matahari, batas teoritis ke heliosfernya, adalah faktor penentu untuk memasuki ruang antarbintang. Heliosphere adalah gelembung partikel bermuatan yang diciptakan oleh dan mengalir melewati matahari. Ini digunakan oleh para ilmuwan untuk menandai di mana ruang antarbintang dimulai.

Namun, heliosphere itu rumit, dan ada banyak perubahan seperti siklus matahari 22 tahun matahari, menyusut dan tumbuh dengan angin matahari, dan membentang di belakang matahari dalam arah perjalanan bintang. Itu bukan sesuatu yang dapat diukur dengan mudah dari Bumi. Maka, misi Penjelajah Batas Antarbintang (IBEX) NASA berusaha mendefinisikan tepi gelembung dari jarak jauh.

Pengamatan dari probe Voyager 'menunjukkan bahwa mereka telah menembus gelembung ini. Namun, karena para peneliti berpikir bahwa Oort Cloud juga mengelilingi matahari, sebuah area tubuh es yang diperkirakan membentang 1.000 hingga 100.000 unit astronomi - jauh melampaui heliopause - probe Voyager tidak dapat dianggap sepenuhnya di luar tata surya. (Satu unit astronomi, atau AU, adalah jarak antara Bumi dan matahari - 93 juta mil, atau 150 juta kilometer).

Ketika Voyager 1 dan 2 melintasi heliopause, instrumen partikel mereka yang masih berfungsi mengungkapkan peristiwa sejarah. Fungsi heliosphere sebagai perisai, mencegah banyak partikel berenergi tinggi yang diciptakan oleh sinar kosmik yang dihasilkan oleh bintang-bintang lain. Dengan melacak baik partikel berenergi rendah yang ditemukan di dalam tata surya dan partikel berenergi tinggi dari luarnya, instrumen itu dapat mengungkapkan gelombang tiba-tiba sinar kosmik yang memperingatkan para ilmuwan bahwa pesawat ruang angkasa telah meninggalkan tata surya.

Sifat heliosphere yang terus berubah membuat mustahil untuk mengetahui kapan Pioneer 10 dan 11 akan memasuki ruang antarbintang. Bahkan mungkin salah satunya sudah.

Sesuai dengan e-book NASA "Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration," mulai 5 November 2017, Pioneer 10 berjarak sekitar 118,824 AU dari Bumi, lebih jauh dari pesawat apa pun selain Voyager 1. H, Meskipun Pioneer 11 dan Voyager si kembar semua menuju ke arah perjalanan semu matahari, Pioneer 10 sedang menuju ke sisi trailing. Penelitian 2017 menunjukkan bahwa ekor heliosphere sekitar 220 AU dari matahari. Karena Pioneer 10 melakukan perjalanan sekitar 2,5 AU / tahun, dibutuhkan Pioneer hingga kira-kira tahun 2057–40 tahun - untuk mencapai batas yang berubah.

Pioneer 11 diperkirakan sekitar 97,6 AU dari Bumi pada 5 November 2017, menurut e-book yang sama. Tidak seperti kembarannya, pesawat ruang angkasa bergerak dalam arah yang sama dengan Voyagers. Voyager 2 menyeberang ke media antarbintang di sekitar 120 AU. Karena Pioneer 11 bergerak pada 2,3 AU / tahun, ia harus mencapai ruang antarbintang dalam waktu sekitar delapan tahun, sekitar tahun 2027 - dengan asumsi batas tidak berubah, yang mungkin akan terjadi.

Pada 1 Januari 2019, New Horizons membuat jalur terbang terbarunya dari objek tata surya, dan diluncurkan jauh lebih lambat daripada empat lainnya. Selama perjalanan ini, Cakrawala Baru adalah 43 AU dari matahari. Peneliti utama misi, Alan Stern, mengatakan kepada Space.com bahwa pesawat ruang angkasa itu melakukan perjalanan sekitar 3,1 AU setiap tahun, atau 31 AU dalam sepuluh tahun. Dalam dua dekade berikutnya, pesawat ruang angkasa memiliki peluang bagus untuk mencapai ruang antarbintang. Jika New Horizons menyeberang di perbatasan Voyager 2 yang sama (tidak akan, tetapi hanya mempertimbangkan sebagai garis dasar), itu akan membuat perjalanan hanya di bawah 24 tahun, pada tahun 2043. Tetapi mungkin garis ISM akan bergerak ke dalam, yang memungkinkannya untuk silang lebih cepat.

Meskipun tidak akan ada konfirmasi langsung untuk melintasi heliopause dengan pesawat ruang angkasa Pioneer, mungkin saja Horizons Baru akan tetap berfungsi, dan akan memberi kami studi terperinci tentang ruang antarbintang. Detektor partikel yang dipegangnya jauh lebih kuat daripada yang ada di Voyager, kata Stern. Selain itu, New Horizons memegang detektor debu yang akan menawarkan wawasan tentang area di luar heliosphere.

Namun, apakah mereka masih berfungsi atau tidak masih harus dilihat. Seperti halnya Stern, kekuasaan adalah faktor pembatas. New Horizons mengalir dari plutonium dioksida yang membusuk. Saat ini, pesawat ruang angkasa memiliki kekuatan yang cukup untuk bekerja hingga akhir 2030-an, kata Stern, dan saat ini dalam keadaan baik.

Jika dalam hal yang tidak mungkin bahwa heliosphere yang selalu berubah tetap statis, Pioneer 11 akan menjadi yang berikutnya untuk melewati heliopause pada 2027, diikuti oleh New Horizons pada 2043. Pioneer 10, yang pertama dari lima wahana antariksa yang akan diluncurkan, akan menjadi yang terakhir untuk meninggalkan heliosfer, pada tahun 2057. Sekali lagi, ini mengasumsikan peluang yang sangat tidak realistis bahwa heliopause tetap statis selama empat dekade berikutnya.

Pelajari lebih lanjut di Asgardia.Space