ESA Uji Coba Instrumen Seukuran Ponsel untuk Mengukur Asteroid Dimorphos

JAKARTA - Badan Antariksa Eropa (ESA) baru saja menguji instrumen pertama yang dapat mengukur gravitasi di permukaan asteroid, khususnya Dimorphos.

Gravimeter for Small Solar System Objects (GRASS) telah diuji di Laboratorium Sistem Mekanik milik ESA dan dikembangkan oleh Royal Observatory of Belgium (ROB) dengan perusahaan EMXYS Spanyol

Nantinya, instrumen ini akan mendarat di permukaan asteroid Dimorphos di atas Juventas CubeSat, yang akan dikerahkan dari misi Hera ESA untuk pertahanan planet.

Dirancang untuk mengukur tingkat gravitasi yang diperkirakan kurang dari sepersejuta Bumi, uji coba GRASS bertujuan untuk membuktikan ia siap diintegrasikan dengan Hera Juventas CubeSat.

Saat pengujian, GRASS mengalami ruang hampa udara dan suhu ekstrem di dalam ruang vakum termal, kemudian merasakan guncangan berkelanjutan untuk meniru kekerasan peluncuran roket.

“Mungkin kecil, tetapi GRASS dikemas dengan komponen mekanis dan elektronik yang rumit. Kami sangat senang dengan daya tahannya selama uji coba," kata pengawas instrumen di EMXYS, Jose Carrasco dalam pernyataan resminya, dikutip Selasa, 23 Mei.

"Kami sekarang akan menindaklanjuti dengan uji integritas penuh untuk memastikan tidak ada kerusakan selama pengujian, setelah itu akan diteruskan ke perusahaan GomSpace di Luxembourg untuk integrasi di Juventas," imbuhnya.

Instrumen berbentuk L itu berukuran setara dua ponsel cerdas yang disatukan, dirancang untuk mengukur tingkat gravitasi yang sangat kecil karena asteroid Dimorphos adalah objek planet terkecil yang pernah dikunjungi oleh pesawat ruang angkasa.

Dimorphos menjadi terkenal tahun lalu ketika ditabrak oleh pesawat ruang angkasa DART milik NASA. Saat itu, DART mengirimkan puing-puing ribuan kilometer melintasi ruang angkasa dan secara terukur menggeser orbitnya di sekitar asteroid Didymos yang lebih besar.

“Misi Hera ESA adalah kontribusi Eropa untuk percobaan internasional dalam pertahanan planet. Setelah dampak DART, Hera akan mengumpulkan data close-up pada asteroid Dimorphos untuk mengubah eksperimen dampak kinetik ini menjadi metode pertahanan planet yang dipahami dengan baik dan pada prinsipnya dapat diulang," jelas insinyur sistem Hera Hannah Goldberg.

"Pengukuran gravitasi permukaan GRASS akan membantu para peneliti mempelajari massa yang tepat dari asteroid, bersama dengan percobaan ilmu radio yang dilakukan oleh pesawat ruang angkasa utama Hera," tambahnya.

Desain gravimeter GRASS melibatkan dua set bilah tipis yang berlabuh di dalam buaian, keduanya terus berputar. Gerakan sekecil apa pun dari setiap bilah mengubah voltase keseluruhan bilah itu sendiri dan dinding sekitarnya.

Teknik pengukuran berbasis kapasitansi ini memberikan gravimeter sensitivitas yang setara dengan satu mikrometer, atau seperseribu milimeter.

“Jelas kinerja dunia nyata dari gravimeter tidak dapat didemonstrasikan secara langsung di Bumi, tetapi pengujian lab kami yang digabungkan dengan simulasi numerik menunjukkan bahwa kami telah mencapai sensitivitas yang cukup tinggi untuk mendeteksi gravitasi rendah seperti itu," ujar Özgür Karatekin dari ROB

Tim GRASS juga harus merancang instrumen yang cukup kecil untuk masuk ke dalam Juventas CubeSat, yang hanya seukuran kotak sepatu, bersama dengan instrumen radar utama Juventas. Jika desain akhir mereka hanya bermassa 330 gram dan hanya membutuhkan daya setengah watt.

"ROB menyumbangkan desain mekanis, termasuk dua bilah, buaian, dan motor berputar, sementara EMXYS harus menggabungkan elektronik yang cukup kompak untuk mengoperasikan instrumen, termasuk penggunaan komersial yang berlebihan dari bagian rak," tutur Carrasco.

GRASS akan dihidupkan saat Juventas secara bertahap jatuh ke permukaan Dimorphos setelah berakhirnya kampanye pencitraan radar bawah permukaannya.

Sementara Gravimeter akan mencatat dampak pada asteroid, setiap pantulan berikutnya, dan kemudian setiap pergeseran gravitasi permukaan dari waktu ke waktu, karena pengaruh asteroid Didymos induknya.

“Kita harus berasumsi bahwa Juventas dapat mendarat di sudut mana pun di Dimorphos, sehingga berpotensi susunan suryanya akan terhalang untuk menghasilkan tenaga lebih lanjut. Sebaliknya GRASS akan berjalan dengan baterai internal Juventas hingga 20 jam," ungkap Karatekin.

“Selain itu, karena dua gravimeter instrumen diposisikan pada sudut siku-siku satu sama lain, dan terus berputar, instrumen dapat menyusun vektor gravitasi 3D dan memantau variasinya dari posisi pendaratan apa pun," sambungnya.

Setelah terintegrasi dalam Juventas, GRASS selanjutnya akan diuji sebagai bagian dari satelit nano secara keseluruhan.