ASTRONOMI

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI YANG DILEMATIS BAGI ASTRONOMI

Posted on 20 Mei 2010 by tdjamaluddin

T. Djamaluddin, Peneliti Matahari dan Antariksa, LAPAN Bandung
(Dimuat di Pikiran Rakyat, 28 Agustus 1999)

Para astronom kini sedang berjuang melindungi laboratorium alam terbesar agar tidak lenyap dari khasanah keilmuan umat manusia. Sebelum konferensi dunia keantariksaan III (UNISPACE III) di Vienna, Austria, bulan Juli 1999 mereka menggelar simposium  membahas tiga ancaman besar bagi penelitian astronomi: polusi cahaya, interferensi radio, dan sampah antariksa.
Suatu dilemma teknologis dihadapi oleh mereka. Tetapi tidak banyak orang peduli dengan kepentingan umat manusia yang diperjuangkan para astronom. Pernyataan para astronom mungkin akan dinilai anti modernisasi. Dilemma itu antara lain dirasakan para astronom yang mengikuti workshop sains antariksa dasar yang diselenggarakan PBB di Honduras 1997. Ketika itu akan dirumuskan rekomendasi agar masalah-masalah astronomis tersebut masuk dalam draft UNISPACE III. Pimpinan sidang (perwakilan dari ESA, badan antariksa Eropa) mengingatkan agar rumusan jangan terlalu keras karena akan langsung berhadapan dengan kebijakan pengembangan teknologi yang sedang pesat dilakukan oleh banyak negara.
Polusi Cahaya
Polusi cahaya adalah contoh yang bisa dirasakan oleh orang awam. Di tengah kota besar kita tidak akan lagi merasakan keindahan langit dengan jutaan bintang di galaksi Bimasakti yang tampak seperti sungai perak. Cahaya lampu kota mengalahkannya. Purnama pun tidak lagi menarik perhatian orang kota.
Astronom menginginkan lingkungan malam yang gelap gulita sehingga mampu melihat bintang dan galaksi yang paling redup. Tetapi mayoritas masyarakat tentu akan menolaknya bila lampu-lampu luar harus dipadamkan atau dibatasi. Gemerlap lampu kota telah diidentikkan dengan tingkat kemajuan masyarakatnya.
Observatorium Boscha di Lembang merasakan dampak polusi cahaya kota Bandung dan Lembang sendiri yang mulai berkembang. Gemerlap lampu kota Bandung terlihat jelas dari lokasi observatorium. Akibatnya, pengamatan untuk objek redup yang biasanya perlu waktu perekaman lama akan terganggu oleh cahaya latar depan yang cukup kuat.
Observatorium yang letaknya sekitar 150 km dari pusat kota pun masih merasakan dampak polusi cahaya. Pada 1878 observatorium Universitas Tokyo terletak di tengah kota. Tahun 1920-an terpaksa harus dipindahkan ke Mitaka, di pinggiran Tokyo. Dan itu belum berakhir. Akibat perkembangan Tokyo, sejak 1955 lokasi pengamatan pun satu per satu bagiannya berpindah ke berbagai tempat yang jauh dari kota. Dan pada tahun 1990-an Jepang memutuskan mendirikan teleskop raksasanya, Subaru yang berdiameter 8 meter, di Mauna Kea, Hawaii. Mauna Kea saat ini disebut sebagai tempat paling baik untuk observatorium. Namun, ancaman pengembangan kawasan wisata di Hawaii juga mulai mengkhawatirkan para astronom.
Pada 1975 W. Sulliwan mempublikasikan gambar satelit yang diberi judul “Bumi di waktu malam”. Tampak kota-kota di negara-negara maju terang benderang, sedangkan di negara-negara berkembang masih tampak redup. Dengan analisis citra satelit tersebut Kosai dan kawan-kawan (1992) menunjukkan bagaimana energi listrik digunakan secara tidak efisien di negara-negara maju, sekadar untuk penerangan dan hiasan yang berlebihan. Dapat dipastikan saat ini gemerlap “Bumi di waktu malam” sudah merambah negera-negara berkembang.
Menghadapi bahaya polusi cahaya itu para astronom berupaya keras meningkatkan teknologi pencitraan yang mampu meningkatkan kontras objek langit dari cahaya latar depan. Antara lain dengan kamera CCD. Walaupun demikian untuk objek sangat redup, kamera yang sensitif tidak akan mampu mengatasi polusi cahaya yang relatif cemerlang.
Upaya lain yang mulai diterapkan di beberapa negera adalah menganjurkan pemakaian lampu natrium untuk pemakaian di jalan, taman, dan ruang terbuka lainnya. Untungnya lampu natrium tersebut tergolong hemat energi sehingga anjuran tersebut banyak mendapat sambutan masyarakat. Dengan lampu yang berwarna kuning tersebut, para astronom kehilangan ruang spektrum 5800 angtrom, tetapi jendela spektrum lainnya diharapkan relatif aman.
Tantangan baru kini muncul. Saat ini sedang dikembangkan dan mulai diujicobakan satelit yang membawa cermin raksasa yang akan memantulkan cahaya matahari untuk menerangi beberapa bagian bumi pada waktu malam atau sekadar untuk tujuan artistik atau reklame. Himpunan Astronomi Dunia (IAU) sangat menentang program tersebut karena sangat membahayakan pengamatan malam dan pasti akan merusakkan banyak instrumen yang sangat peka cahaya. IAU memanfaatkan pertemuan UNISPACE III untuk mencari dukungan kebijakan internasional untuk melestarikan kondisi pengamatan astronomi sealami mungkin.
Interferensi Radio
Pengamatan semburan radio matahari dengan spektrograf radio di Stasiun Pengamatan Matahari dan Ionosfer LAPAN di Tanjungsari, Sumedang, terpaksa difilter pada frekuensi sekitar 90-100 MHz. Sayang sebenarnya. Informasi tentang aktivitas matahari menjadi tidak lengkap. Maraknya stasiun pemancar radio FM di wilayah Bandung dan sekitarnya sangat menggangu penangkapan pancaran radio dari matahari.
Keluhan semacam itu semakin banyak. Para astronom radio kini menghadapi bahaya menjadi “tuli” untuk mendengarkan isyarat alam semesta yang sangat sayup-sayup. Satelit komunikasi dengan rentang frekuensi yang makin bertambah mendesak cakupan pengamatan astronomi. Padahal banyak rahasia alam yang tak kasat mata digali dari jasa antena parabola astronom radio.
Ledakan besar pembentukan alam semesta (big bang) diyakini kebenarannya dari pembuktian latar bekakang kosmik dengan pengamatan radio. Kisah kelahiran bintang-bintang dari awan antarbintang juga banyak diceritakan oleh pengamatan semacam ini. Pancaran radio pada panjang gelombang 11 cm dari atom hidrogen bercerita banyak tentang struktur galaksi kita yang bukan sekadar dihuni oleh bintang-bintang, tetapi juga oleh debu dan gas yang menjadi materi pembentukan bintang-bintang baru. Kini para pemburu peradaban luar bumi pun giat memantau setiap sinyal radio kosmik, kalau-kalau ada sinyal spesifik yang mengisyaratkan adanya peradaban lain.
Dalam konferensi dunia UNISPACE III yang bertema “Manfaat Antariksa bagi Kemanusiaan pada Abad ke-21″ para astronom menggelar simposium “Pelestarian Langit Astronomis”. Salah satunya, untuk mencari dukungan dunia agar ada pengendalian frekuensi  yang lebih ketat demi terselamatkannya “jendela” radio astronomi untuk menguak rahasia alam.
Sampah Antriksa
Tidak semua isyarat kosmik dapat dideteksi dari bumi. Objek-objek panas yang mengindikasikan adanya black hole (materi alam yang luar biasa padatnya sehingga cahaya pun tertarik gravitasinya) atau korona matahari yang bersuhu jutaan derajat bercerita tentang eksistensinya dengan pancaran sinar-X. Sayangnya isyarat itu tidak mungkin terdeteksi dari bumi. Demikian juga isyarat inframerah, ultraviolet, atau sinar gamma dari objek-objek langit yang sangat menarik.
Teknologi antariksa telah membantu para astronom untuk mengatasi masalah itu. Teleskop antariksa seperti teleskop Uhuru, IRAS, Hubble, Yohkoh, dan Soho mampu menangkap isyarat-isyarat itu dan mengirimkannya ke bumi. Dengan Uhuru para astronom mendeteksi objek Cygnus X-1 yang merupakan bukti pertama adanya black hole. IRAS menghasilkan banyak informasi tentang “embrio” bintang. Hubble bercerita lebih rinci tentang galaksi-galaksi yang paling jauh, yang berarti juga yang paling muda dalam ukuran umur alam semesta. Yohkoh dan Soho menggambarkan secara jelas gejolak aktivitas matahari.
Tetapi, ada bahanya mengancam di antariksa. Sampah-sampah antariksa dari pecahan dan sisa-sisa roket dan satelit buatan manusia makin menumpuk. Ini sangat membahayakan keselamatan observatorium antariksa tersebut. Ketika terjadi badai Leonids November 1998 teleskop Hubble diubah arahnya untuk menyelamatkan cermin dan perangkat sensitif lainnya. Hal itu dapat dilakukan karena arah debu-debu hujan meteor telah dapat diperkirakan. Tetapi, arah datangnya sampah antariksa tidak diketahui, bisa tiba-tiba menghantam teleskop tanpa diketahui sebelumnya.
Sampah antariksa yang paling berbahaya adalah yang berukuran antara 1-10 cm. Hal ini karena pelindung satelit hanya efektif untuk menahan benturan benda kecil berukuran kurang dari 1 cm. Benda yang lebih besar dari 10 cm umumnya masih dapat dideteksi oleh sistem patroli antariksa, sehingga bila mengancam satelit, stasiun pengendali dapat segera melakukan langkah-langkah penyelamatan.
Sampah antariksa bukan hanya mengganggu teleskop antariksa, tetapi juga bisa mengganggu kualitas hasil pengamatan dari bumi. Saat ini diketahui bahwa jumlah citra sampah antariksa yang terekam berupa goresan cahaya pada plat foto astronomi makin bertambah. Dikhawatirkan dengan makin banyaknya sampah antariksa, foto hasil pengamatan medan luas akan dikotori oleh goresan-goresan cahaya.
Gangguan juga dapat dirasakan pengamat bila pada saat pengukuran fotometrik terlintas cahaya sampah antariksa yang tepat masuk dalam medan pandang teleskop. Bila hal ini terjadi, hasil pengukuran menjadi sia-sia. Sampah antariksa berukuran sekitar 1 meter yang berada pada jarak orbit satelit geostasioner (sekitar 36.000 km) akan tampak seperti sebuah bintang sangat redup bermagnitudo 16.

Memang suatu dilemma. Pengembangan teknologi pengamatan astronomi kini harus berpacu mengatasi ancaman dari pengembangan teknologi lainnya. Bila tidak terkontrol, kita bagai berada dalam ruang tertutup, karena tidak mampu lagi melihat dan mendengar isyarat-isyarat alam semesta.