Korea Selatan Meluncurkan Scouts the Moon, Dengan Lebih Banyak Misi yang Akan Datang

Korea Selatan berangkat ke bulan pada hari Kamis. Tapi tidak mau berhenti sampai di situ.

“Kami juga mempertimbangkan untuk menggunakan bulan sebagai pos terdepan untuk eksplorasi ruang angkasa,” Kwon Hyun-joon, direktur jenderal ruang dan energi nuklir di Kementerian Ilmu Pengetahuan Korea Selatan, mengatakan dalam tanggapan tertulis atas pertanyaan. “Meskipun kami berharap untuk menjelajahi bulan itu sendiri, kami juga menyadari potensinya untuk bertindak sebagai basis untuk eksplorasi ruang angkasa lebih lanjut seperti Mars dan sekitarnya.”

Pesawat ruang angkasa bulan Korea Selatan, bernama Danuri, diluncurkan dengan roket SpaceX Falcon 9 dari Florida, berangkat di jalur bundaran tetapi hemat bahan bakar yang akan tiba di bulan pada pertengahan Desember. Di sana, ia akan memulai orbit pada ketinggian 62 mil di atas permukaan bulan. Misi utama dijadwalkan berlangsung selama satu tahun.

Awalnya dikenal sebagai Korea Pathfinder Lunar Orbiter, misi tersebut diberi nama Danuri setelah menjadi pemenang dalam kontes penamaan. Ini adalah portmanteau dari kata-kata Korea untuk “bulan” dan “nikmati.”

Pak Kwon mengatakan yang utama goal misi Danuri adalah untuk mengembangkan basic teknologi seperti desain lintasan orbit, navigasi luar angkasa, sistem propulsi daya dorong tinggi, dan antena 35 meter untuk berkomunikasi dengan pesawat ruang angkasa yang jauh.

Tapi muatan ilmiah pesawat ruang angkasa itu canggih, dan akan membantu para ilmuwan di Korea Selatan dan global dalam mempelajari medan magnet bulan, mengukur jumlah elemen dan molekul seperti uranium, air dan helium-3 dan memotret kawah gelap di kutub bulan, di mana matahari tidak pernah bersinar. Selain menyediakan salah satu instrumen yang disebut ShadowCam, NASA memilih sembilan ilmuwan untuk berpartisipasi di Danuri.

Salah satu instrumen ilmiah terpentingnya adalah magnetometer. Bagian dalam bulan tidak lagi menghasilkan medan magnet, tetapi pernah terjadi, dan medan primordial itu terawetkan dalam aliran lava yang mengeras selama era ini.

Ian Garrick-Bethell, seorang profesor ilmu planet di University of California, Santa Cruz dan ilmuwan yang berpartisipasi dalam misi Danuri, mengatakan bahwa medan magnet awal tampaknya sangat kuat – bahkan berpotensi dua kali lipat kekuatan Bumi. medan magnet saat ini.

Dr. Garrick-Bethell mengatakan sangat membingungkan bahwa “inti besi sekecil itu bisa menghasilkan medan magnet yang begitu kuat.”

Dia berharap bahwa setelah misi utama pesawat ruang angkasa selama satu tahun selesai, Korea Selatan dapat memilih untuk memindahkan Danuri lebih dekat ke permukaan bulan, dalam jarak 12 mil atau kurang, di mana magnetometer bisa melihat jauh lebih baik pada batuan magnet.

“Bahkan beberapa lintasan di ketinggian rendah itu dapat membantu membatasi seberapa kuat magnet batu-batu itu,” katanya.

Dr. Garrick-Bethell juga ingin menggunakan magnetometer untuk mempelajari medan magnet yang dihasilkan di dalam bulan saat diterpa angin matahari, aliran partikel bermuatan yang berasal dari matahari.

Naik turunnya kekuatan medan magnet pada angin matahari menginduksi arus listrik di bulan, dan arus listrik tersebut pada gilirannya menghasilkan medan magnet yang akan diukur oleh Danuri. Karakteristik medan magnet akan memberikan petunjuk tentang struktur dan komposisi interior bulan.

Pekerjaan ini juga memerlukan penggabungan pengukuran dengan yang dilakukan oleh dua pesawat ruang angkasa NASA, THEMIS-ARTEMIS P1 dan P2, yang melakukan perjalanan mengelilingi bulan pada orbit yang sangat elips, sehingga mereka dapat mengukur perubahan angin matahari sementara Danuri mengukur medan magnet yang diinduksi lebih dekat ke permukaan.

“Apa yang akan kita pelajari dari itu adalah semacam global map suhu interior dan komposisi potensial dan bahkan mungkin kandungan air di bagian dalam bulan,” kata Dr. Garrick-Bethel.

Para ilmuwan akan menggunakan instrumen Danuri lainnya, spektrometer sinar gamma, untuk mengukur jumlah elemen yang berbeda di permukaan bulan. Perangkat Danuri dapat mengambil spektrum yang lebih luas dari sinar gamma energi yang lebih rendah daripada instrumen serupa pada misi bulan sebelumnya, “dan kisaran ini penuh dengan informasi baru untuk mendeteksi elemen di bulan,” kata Naoyuki Yamashita, seorang ilmuwan yang berbasis di New Mexico yang bekerja untuk Planetary Science Institute di Arizona. Dia juga seorang ilmuwan yang berpartisipasi di Danuri.

Dr Yamashita tertarik pada radon, yang terbentuk dari peluruhan uranium. Karena radon adalah gas, ia dapat melakukan perjalanan dari bagian dalam bulan ke permukaannya. (Ini adalah proses yang sama yang terkadang menyebabkan penumpukan radon, yang juga radioaktif, di ruang bawah tanah rumah.)

Jumlah unsur radioaktif dapat memberikan sejarah yang menjelaskan ketika berbagai bagian permukaan bulan mendingin dan mengeras, kata Dr. Yamashita, membantu para ilmuwan untuk mengetahui aliran lava bulan mana yang lebih tua atau lebih muda.

Institut Penelitian Dirgantara Korea, yang setara dengan NASA di Korea Selatan, akan menggunakan kamera resolusi tinggi Danuri untuk memeriksa permukaan bulan untuk lokasi potensial untuk misi pendarat robot pada tahun 2031, kata Kwon.

Kamera kedua akan mengukur sinar matahari terpolarisasi yang memantul dari permukaan bulan, mengungkapkan detail tentang ukuran partikel yang membentuk tanah bulan. Karena pengeboman konstan oleh angin matahari, radiasi, dan mikrometeorit memecah tanah, ukuran butir yang ditemukan di kawah dapat memberikan perkiraan usianya. (Butir yang lebih kecil akan menunjukkan kawah yang lebih tua.)

Data cahaya terpolarisasi juga akan digunakan untuk map kelimpahan titanium di bulan, yang suatu hari nanti bisa ditambang untuk digunakan di Bumi.

NASA memasok salah satu kamera, ShadowCam, yang cukup sensitif untuk mengambil beberapa foton yang memantul dari medan ke dalam kawah bulan yang gelap dan berbayang secara permanen.

Kawah ini, yang terletak di kutub bulan, tetap dingin selamanya, di bawah minus 300 derajat Fahrenheit, dan berisi air es yang telah terakumulasi selama ribuan tahun.

Es dapat memberikan sejarah beku dari tata surya berusia 4,5 miliar tahun. Itu juga bisa menjadi karunia sumber daya untuk astronot yang berkunjung di masa depan. Mesin di bulan bisa mengekstrak dan mencairkan es untuk menyediakan air. Air itu kemudian dapat dipecah menjadi oksigen dan hidrogen, yang akan menyediakan udara untuk bernafas bagi astronot dan propelan roket bagi pelancong yang ingin melakukan perjalanan dari bulan ke tujuan lain.

Salah satu tujuan utama ShadowCam adalah menemukan es. Tetapi bahkan dengan instrumen canggih Danuri, itu bisa jadi menantang. Shuai Li, seorang peneliti di Universitas Hawaii dan ilmuwan yang berpartisipasi dalam Danuri, berpikir bahwa konsentrasinya mungkin sangat rendah sehingga tidak akan lebih terang daripada daerah yang tidak mengandung es.

“Jika kalian tidak melihatnya dengan cermat, kalian mungkin tidak dapat melihatnya,” kata Dr. Li.

Jean-Pierre Williams, seorang ilmuwan planet di University of California, Los Angeles, dan ilmuwan lain yang berpartisipasi dalam misi Danuri, berharap dapat menghasilkan peta suhu kawah yang terperinci dengan menggabungkan gambar ShadowCam dengan data yang dikumpulkan oleh Lunar Reconnaissance Orbiter NASA.

Pengorbit NASA, yang telah mempelajari bulan sejak 2009, membawa instrumen yang mencatat suhu permukaan bulan. Tetapi pengukuran itu kabur di area yang cukup luas, sekitar 900 kaki. Resolusi ShadowCam adalah sekitar 5 kaki per piksel. Dengan demikian, gambar ShadowCam yang digunakan bersama dengan model komputer memungkinkan untuk menghilangkan variasi suhu di permukaan.

“Dengan data ini kita bisa map suhu lokal dan musiman,” kata Dr. Williams. Itu, pada gilirannya, dapat membantu para ilmuwan memahami stabilitas air dan es karbon dioksida di kawah.

Para peneliti harus menunggu beberapa bulan untuk memulai sains. Pesawat ruang angkasa mengambil rute panjang hemat energi ke bulan. Ini pertama menuju ke matahari, kemudian berputar kembali untuk ditangkap di orbit bulan pada 16 Desember. “Lintasan balistik” ini membutuhkan waktu lebih lama tetapi tidak memerlukan mesin besar yang menembak untuk memperlambat pesawat ruang angkasa ketika sampai ke bulan.

Korea Selatan memiliki program rudal militer yang luas, dan telah menempatkan beberapa satelit komunikasi dan pengamatan bumi di orbit rendah Bumi sejak diluncurkan pertama kali pada tahun 1992. Dan Korea Selatan telah memperluas kemampuan peluncuran roket domestiknya sehingga misi masa depan mungkin tidak perlu bergantung pada SpaceX, atau di negara lain, untuk pergi ke luar angkasa. Pada bulan Juni, Institut Penelitian Dirgantara Korea berhasil menempatkan beberapa satelit di orbit dengan penerbangan kedua Nuri, roket buatannya sendiri.

“Kami akan mengambil proyek yang menantang seperti pendarat bulan dan eksplorasi asteroid,” kata Kwon.

Jin Yu Young kontribusi pelaporan dari Seoul.