Selepas kapal terbang Pluto yang terkenal pada bulan Julai 2015, kapal angkasa New Horizons NASA melakar sejarah buat kali kedua ketika ia menjelajah objek paling jauh yang pernah dijelajahi: 2014 MU69.
"Kami mencatat! Tidak pernah ada kapal angkasa yang menjelajah sesuatu sejauh ini," kata Alan Stern, penyelidik utama New Horizons, setelah terbang. "Maksud saya, fikirkanlah. Kita jauh lebih jauh dari Pluto, dan sekarang kita akan terus memasuki Kuiper Belt."
Kedua-dua Pluto dan 2014 MU69 terletak di Kuiper Belt, kumpulan batu berais yang mengelilingi bahagian luar sistem suria. Objek-objek ini dianggap sampel asli dari sistem suria awal, dibuang ke zon sempadan melalui interaksi graviti dengan objek yang lebih besar yang akan tumbuh menjadi planet. Memeriksa mereka harus menunjukkan wawasan tentang apa yang terjadi di sistem suria pada tahap pertama seumur hidupnya.
Juga dikenali dengan nama panggilannya Ultima Thule (diucapkan TOOL-ie), MU69 adalah objek pertama di angkasa yang akan dieksplorasi oleh kapal angkasa yang dilancarkan sebelum penemuan objek.
Di luar Pluto
Pada awal tahun 2003, Kajian Decadal Planet Akademi Sains Nasional sangat mengesyorkan agar lawatan ke Pluto merangkumi flybys objek Kuiper Belt kecil (KBO). Memerhatikan beberapa sasaran akan memberikan gambaran yang lebih besar mengenai segmen sistem suria yang sebelumnya belum diterokai. New Horizons dilancarkan pada tahun 2006 dengan bahan bakar tambahan untuk flyby seperti itu, dan sistem komunikasi dan kekuatannya siap untuk bekerja pada jarak di luar orbit Pluto selama bertahun-tahun yang akan datang.
Pada tahun 2011, saintis misi menggunakan teleskop darat untuk mulai mencari sasaran kedua, tetapi tidak ada penemuan baru yang dapat dijangkau oleh New Horizons. Pada tahun 2014, Teleskop Angkasa Hubble bergabung dalam pencarian, mencari lima objek yang berpotensi. Salah satunya ialah MU69 2014, yang dilabel 1110113Y setelah penemuannya pada 26 Jun 2014, dan juga disebut PT1 ("target berpotensi 1") setelah peningkatannya ke salah satu daripada dua destinasi yang mungkin. Pada bulan Ogos 2015, pasukan New Horizons memilih MU69 2014 sebagai sasaran berpotensi seterusnya.
"2014 MU69 adalah pilihan yang bagus kerana ia hanyalah jenis KBO kuno, yang terbentuk di mana ia mengorbit sekarang, sehingga Kajian Decadal menghendaki kita terbang," kata Stern dalam satu kenyataan. "Lebih-lebih lagi, KBO ini menghabiskan lebih sedikit bahan bakar untuk dicapai [daripada target calon lain], meninggalkan lebih banyak bahan bakar untuk flyby, untuk sains sampingan, dan cadangan bahan bakar yang lebih besar untuk melindungi dari yang tidak terduga."
MU69 terletak kira-kira 1 bilion batu (1.6 bilion kilometer) di luar Pluto.
Pada tahun 2017, pasukan New Horizons meminta cadangan daripada orang ramai untuk nama panggilan untuk KBO sebagai sebahagian daripada kempen jangkauan. Keputusan terakhir, Ultima Thule, adalah istilah yang digunakan pada zaman pertengahan yang bermaksud "melampaui dunia yang diketahui." Nama panggilan dihantar oleh kira-kira 40 orang yang berbeza, kata pegawai NASA.
"MU69 adalah Ultima Thule kemanusiaan seterusnya," kata Stern ketika namanya diumumkan.
Nama panggilan itu menimbulkan kontroversi kerana penggunaan sejarah oleh pelopor Nazi dan penggunaan moden oleh kumpulan pelampau. Walau bagaimanapun, pasukan New Horizons memutuskan untuk tetap menggunakan nama samaran walaupun berpotensi negatif.
"Saya telah mengatakannya beberapa kali, saya fikir New Horizons adalah contoh - salah satu contoh terbaik pada masa kita - penerokaan mentah, dan istilah Ultima Thule, yang sangat tua, berabad-abad lamanya, mungkin berusia ribuan tahun, adalah meme yang indah untuk penerokaan, "kata Stern selepas terbang. "Itulah sebabnya kami memilihnya. Saya akan mengatakan bahawa hanya kerana orang jahat pernah menyukai istilah itu, kami tidak akan membiarkan mereka merampasnya."
Sebelum flyby
Ahli astronomi menggunakan pertolongan tiga bintang berbeza untuk mengkaji Ultima Thule sebelum ketibaannya. Apabila objek seperti KBO bergerak di antara Bumi dan bintang, para astronom dapat menggunakan cahaya bintang untuk mempelajari sasaran yang jauh, teknik yang disebut okultasi bintang. Ultima Thule mengembara antara Bumi dan beberapa bintang yang berbeza - satu setiap hari - pada 3 Jun 10 Julai dan 17 Julai 2017. Setiap acara hanya berlangsung 2 saat atau lebih dan hanya dapat dilihat dari jalur darat dan laut yang sempit di Bumi.
"Usaha ini - merangkumi enam bulan, tiga kapal angkasa, 24 teleskop darat mudah alih dan balai cerap udara SOFIA NASA - adalah gaib bintang yang paling mencabar dalam sejarah astronomi, tetapi kami berjaya!" Stern berkata. "Kami mengintip bentuk dan ukuran 2014 MU69 untuk pertama kalinya, harta ilmiah Kuiper Belt yang akan kami gali lebih dari 17 bulan dari sekarang. Terima kasih atas kejayaan ini, kami kini dapat merancang flyby yang akan datang dengan lebih yakin."
Pengukuran dari ketiga-tiga pemerhatian 2017 menunjukkan bahawa Ultima Thule tidak mengorbit di tempat yang diharapkan. Dan, satu titik kecil semasa pemerhatian 10 Julai membingungkan para astronom kerana kelihatan seperti MU69 sebenarnya adalah dua objek yang berasingan. Bersama-sama, hasilnya menunjukkan bahawa MU69 tidak berputar melalui ruang sahaja. Ahli astronomi berpendapat bahawa MU69 mungkin mempunyai sekurang-kurangnya satu bulan, dan dapat menampung lebih banyak satelit semula jadi.
"Ini mungkin pertanda," kata Stern semasa sidang akhbar di Mesyuarat Kesatuan Geofizik Amerika (AGU) 2017. "Mungkin ada petunjuk bahawa sebenarnya ada sekumpulan satelit dari MU69."
Pasukan New Horizons mendapat pandangan terakhir Ultima Thule sebelum flyby New Horizons. Pada 4 Ogos 2018, ghaib terakhir dapat dilihat dari Bumi, yang hanya dapat dilihat di Senegal dan Colombia
"Okultasi ini akan memberi kita petunjuk tentang apa yang diharapkan di Ultima Thule dan membantu kita memperbaiki rancangan flyby kita," kata Marc Buie, pemimpin acara okultasi New Horizons, dalam satu kenyataan.
Malam Tahun Baru untuk dikenang
Pada 1 Januari 2019, jam 12:33 pagi EST, New Horizons membuat penerbangan bersejarahnya MU69. Pasukan saintis dan jurutera berkumpul di Makmal Fizik Gunaan Johns Hopkins di Laurel, Maryland, untuk berdering di Tahun Baru dan bersorak sejenak ketika kapal angkasa itu menggegarkan KBO. Brian May, saintis misi dan gitaris utama untuk kumpulan Queen, merilis single baru untuk memperingati acara tersebut. Tetapi Ultima Thule begitu jauh sehingga tidak ada yang tahu dengan pasti apakah misi itu berjaya atau tidak sehingga hampir 10 jam berlalu.
Semasa terbang, New Horizons melewati Ultima Thule pada jarak kira-kira 2,000 batu (3,540 km), yang lebih dekat 5,800 batu (9,300 km) daripada yang diterbangkan oleh Pluto.
Setelah terbang, NASA mengeluarkan foto Ultima Thule yang pertama kali diselesaikan, dan mendedahkan bahawa objek sepanjang 21 batu (33 kilometer) terdiri dari dua lobus kasar. Pasangan ini digabungkan erat di leher, di mana bahan bersinar lebih terang daripada sepanjang objek yang lain.
"Ini manusia salji, jika itu sama sekali," kata Stern ketika gambar warna pertama dikeluarkan.
Pasukan memutuskan untuk memanggil lobus terbesar "Ultima" dan terkecil "Thule." Kedua-dua lobus kelihatan merah, mungkin disebabkan oleh perubahan warna dari radiasi ruang dalam, kata para penyelidik. Pasangan ini kemungkinan besar bermula sebagai dua objek terpisah yang secara beransur-ansur bersatu, bergerak kurang dari satu batu per jam.
"Sekiranya anda bertembung dengan kereta lain dengan kelajuan seperti itu, anda mungkin tidak perlu repot mengisi borang insurans," kata Jeff Moore, penyelidik bersama New Horizons dari Pusat Penyelidikan Ames NASA di California, semasa terbang.
Ultima Thule adalah salah satu populasi besar objek yang memenuhi Kuiper Belt. Akhirnya, bahan serupa digabungkan untuk membina bulan dan planet. Gambar New Horizons tentang KBO akan membantu memberi gambaran tentang bagaimana potongan-potongan itu disatukan untuk membentuk sistem suria.
"Kami rasa apa yang kami lihat mungkin merupakan objek paling primitif yang belum pernah dilihat oleh kapal angkasa mana pun, dan mungkin mewakili sekumpulan objek yang merupakan objek tertua dan paling primitif yang dapat dilihat di mana saja di sistem suria sekarang , "Kata Moore.
Jauh sekali
Sebelum New Horizons mencapai sasaran kedua, perincian Ultima Thule sukar untuk diketahui, bahkan melalui lensa Hubble Space Telescope. Objek kecilnya berukuran kurang dari 1 peratus dari Pluto, sebab itulah penampilan jarak dekat New Horizons sangat penting.
"Banyak yang dapat kita pelajari dari pengamatan kapal angkasa jarak dekat sehingga kita tidak akan pernah belajar dari Bumi, seperti yang ditunjukkan oleh pesawat terbang Pluto dengan begitu luar biasa," kata ahli pasukan sains New Horizons, John Spencer, dalam satu kenyataan.
"Gambar terperinci dan data lain yang dapat diperoleh New Horizons dari flyby KBO akan merevolusikan pemahaman kita tentang Kuiper Belt dan KBO."
New Horizons mengambil gambar pertama Ultima Thule pada bulan Ogos 2018, pada percubaan pertama, sementara jaraknya lebih dari 100 juta batu (170 juta km). Pada masa itu, sasaran tetap menjadi salah satu daripada beberapa titik di antara medan bintang.
Walaupun kapal angkasa ditutup di Ultima Thule, objek itu tetap sukar untuk diuraikan tetapi isyarat yang tidak biasa mengisyaratkan bentuk dan sudut putarannya. Bahkan beberapa jam sebelum peristiwa bersejarah itu, Ultima Thule enggan mengungkap banyak rahsia. KBO tetap tidak dapat diselesaikan, hampir tidak mengisi gambar bernilai dua piksel. Mengenai bentuknya yang membingungkan, Spencer hanya dapat mengatakan, "Kami tahu itu tidak bulat."
Hanya setelah flyby beberapa misteri akhirnya dapat diselesaikan. Ternyata KBO berputar seperti tangan jam menghadap kapal angkasa, misteri yang hanya dapat diselesaikan sebelum flyby. Pertemuan dekat itu menunjukkan tempoh putaran kira-kira 15 jam.
Horizon Baru akan mengambil masa 20 bulan untuk menghantar datanya kembali ke Bumi. Para saintis akan membahas data tersebut selama bertahun-tahun yang akan datang untuk belajar sebanyak mungkin mengenai Kuiper Belt.
Dan kemungkinan New Horizons tidak akan berhenti mengambil maklumat mengenai Kuiper Belt untuk beberapa lama. Kapal angkasa harus mempunyai cukup bahan bakar untuk mengunjungi KBO lain. Menurut Stern, New Horizons akan berada di Kuiper Built hingga 2027 atau 2028.
"Adalah bodoh untuk tidak mencari sasaran lain," kata Stern.
Sumber tambahan:
- Halaman web MU69 NASA 2014
- Halaman misi New Horizons NASA
- Blog misi Prinsipal Penyiasat Alan Stern
