Dunia Pararel - Michio Kaku [#109]

Bagian 2 : Multiverse > Bab 9 Mencari Gema Dari Dimensi Kesebelas

Mengkompensasi Fluktuasi Termal

Cara lain revitalisasi teleskop optik yaitu lewat laser, untuk mengkompensasi distorsi atmosfer. Bintang-bintang tidak berkelap-kelip melainkan bergetar; bintang berkelap-kelip utamanya diakibat kan oleh fluktuasi termal kecil di atmosfer. Artinya di luar angkasa, jauh dari atmosfer, bintang-bintang menyilaukan para astronot kita secara terus-menerus. Walaupun kekelap-kelipan ini memberi banyak keindahan pada langit malam, bagi astronom itu merupakan mimpi buruk, mengakibatkan gambar-gambar benda langit yang blur. (Saat kecil, saya ingat pernah menatap gambar-gambar planet Mars yang kabur, berharap ada suatu cara untuk memperoleh gambar jernih planet merah tersebut. Sekiranya disturbansi dari atmosfer sanggup disingkirkan dengan pengaturan ulang sorot cahaya, saya pikir, mungkin diam-diam kehidupan ekstraterestrial sanggup dipecahkan.)

Satu cara untuk mengkompensasi kebluran ini yaitu menggunakan laser dan komputer berkecepatan tinggi guna mengurangi distorsi. Metode ini menggunakan “optik adaptif”, dipelopori oleh sobat sekelas saya di Harvard, Claire Max dari Lawrence Livermore National Laboratory, dan yang lainnya, mempergunakan teleskop besar W. M. Keck di Hawaii (terbesar di dunia) dan juga teleskop 3 meter Shane di Lick Observatory di California. Contohnya, dengan menembakkan sinar laser ke luar angkasa, seseorang sanggup mengukur fluktuasi temperatur kecil di atmosfer. Informasi ini dianalisis oleh komputer, yang kemudian menciptakan penyetelan kecil pada cermin teleskop semoga mengkompensasi distorsi cahaya bintang. Dengan cara ini, seseorang sanggup mengurangi secara kira-kira disturbansi dari atmosfer.

Metode ini berhasil diujicoba pada 1996 dan semenjak dikala itu telah menghasilkan gambar-gambar jernih planet, bintang, dan galaksi. Sistem menembakkan cahaya dari dye laser berdaya 18 watt, yang sanggup disetel, ke langit. Laser disematkan pada teleskop 3 meter itu, yang cermin-cerminnya (yang sanggup diubah bentuk) disetel untuk mengkompensasi distorsi atmosfer. Citranya ditangkap oleh kamera CCD dan kemudian didigitalisasi. Dengan anggaran rendah, sistem ini menerima gambar-gambar yang hampir sebanding dengan teleskop antariksa Hubble. Seseorang sanggup melihat detil halus di planet luar dan bahkan mengintip jantung quasar menggunakan metode ini, menghembuskan hidup gres kepada teleskop optik.

Metode ini juga telah meningkatkan resolusi teleskop Keck sebesar faktor 10. Keck Observatory, berlokasi di puncak gunung berapi tidur Mauna Kea, Hawaii, hampir 14.000 kaki di atas permukaan laut, terdiri dari teleskop kembar yang masing-masing berbobot 270 ton. Setiap cermin, berdiameter 10 meter (394 inchi), terdiri dari 30 kepingan heksagonal, yang masing-masingnya sanggup secara terpisah dimanipulasi lewat komputer. Pada 1999, sebuah sistem optik adaptif dipasang pada Keck II, terdiri dari sebuah cermin kecil yang sanggup berubah bentuk 670 kali per detik. Sistem ini telah menangkap gambaran bintang-bintang yang mengorbit black hole di sentra galaksi Bima Sakti kita, permukaan Neptunus dan Titan (bulan Saturnus), dan bahkan sebuah planet ekstrasurya yang jauhnya melebihi bintang induk berjarak 153 tahun cahaya dari Bumi. Cahaya dari bintang HD 209458 meredup persis sebagaimana diprediksikan, sewaktu planet tersebut bergerak ke depan bintang ini.

Mengikat Teleskop Radio Bersama-sama

Teleskop radio juga telah direvitalisasi melalui revolusi komputer. Di masa lalu, teleskop radio dibatasi oleh ukuran cakram mereka. Semakin besar cakramnya, semakin banyak sinyal radio yang sanggup dihimpun dari ruang angkasa dan dianalisis. Namun, semakin besar cakramnya, semakin mahal biayanya. Satu cara untuk mengatasi permasalahan ini yaitu mengikat beberapa cakram bahu-membahu untuk menjiplak kapabilitas superteleskop radio dalam penghimpunan radio. (Teleskop radio terbesar yang sanggup diikat bersama di Bumi yaitu seukuran Bumi itu sendiri.) Upaya terdahulu untuk mengikat bersama teleskop-teleskop radio di Jerman, Italia, dan AS terbukti secara sebagian berhasil.

Permasalahan dalam metode ini yaitu bahwa sinyal-sinyal dari semua teleskop radio haru digabungkan secara akurat dan kemudian diumpan ke komputer. Di masa lalu, ini amat sulit. Namun, dengan kedatangan Internet dan komputer berkecepatan tinggi yang murah, biayanya telah turun banyak. Hari ini, menciptakan teleskop radio seukuran planet Bumi bukan lagi fantasi.

Di AS, perangkat tercanggih yang mempergunakan teknologi interferensi ini yaitu VLBA (very long baseline array), yaitu kumpulan 10 antena radio yang berlokasi di daerah berbeda-beda, mencakup New Mexico, Arizona, New Hampshire, Washington, Texas, Virgin Islands, dan Hawaii. Masing-masing stasiun VLBA memuat cakram besar berdiameter 82 kaki yang berbobot 240 ton dan setinggi bangunan 10 lantai. Sinyal-sinyal radio secara teliti direkam pada pita di masing-masing lokasi, yang kemudian dikirim ke Socorro Operations Center, New Mexico, di mana mereka dikorelasikan dan dianalisis. Sistem ini berfungsi online pada 1993 dengan biaya $85 juta.

Mengkorelasikan data dari 10 lokasi ini menghasilkan teleskop radio raksasa dan efektif selebar 5.000 mil dan sanggup menghasilkan beberapa gambaran tertajam di Bumi. Ini sama dengan berdiri di New York dan membaca surat kabar di Los Angeles. VLBA telah menghasilkan “film” jet kosmik dan ledakan supernova dan pengukuran jarak terakurat yang pernah dibentuk atas objek di luar galaksi Bima Sakti.

Di masa depan, teleskop optik bahkan mungkin menggunakan kekuatan interferometri, walaupun ini sungguh sulit karena panjang gelombang cahaya yang pendek. Ada rencana untuk membawa data optis dari dua teleskop di Keck Observatory, Hawaii, dan menginterferensikannya, menghasilkan teleskop raksasa yang jauh lebih besar dari keduanya.