Laboratorium Antariksa Mir Dijatuhkan

T. Djamaluddin, Peneliti Antariksa LAPAN Bandung

(Diterbitkan Pikiran Rakyat, 23 Maret 2001)

Setelah beberapa kali berubah, rencana penjatuhan laboratorium antariksa Mir dilaksanakan hari ini, 23 Maret 2001. Komisi antardepartemen Rusia akhirnya memutuskan menjatuhkan Mir dalam tiga tahap terkendali agar jatuh di daerah aman di  lautan Pasifik Selatan.

Ada dua alasan utama yang mempengaruhi perubahan rencana penjatuhan terkendali tersebut. Pertama, faktor aktivitas matahari yang mempengaruhi kerapatan udara. Kedua, strategi penghematan bahan bakar pengendalian agar lebih efektif. Rencana awal Mir akan dijatuhkan pada tanggal 6 Maret 2001 pada saat ketinggiannya sekitar 250 km. Rencana ini beberapa kali mundur karena aktivitas matahari ternyata lebih lemah daripada yang diperkirakan semula, sehingga tingkat ketinggian 250 km sempat diperkirakan dicapai sekitar tanggal 9 Maret, kemudian 15 Maret. Aktivitas matahari melemah berarti kerapatan udara berkurang yang mengakibatkan kecepatan turunnya berkurang juga.

Belakangan diputuskan untuk menurunkan ketinggian penjatuhan dari 250 km menjadi 220 km. Alasannya untuk penghematan bahan bakar di modul pengendali Progress M1-5. Akibatnya Mir direncanakan akan dijatuhkan  22 Maret, kemudian diubah menjadi 23 Maret. Lagi-lagi faktor aktivitas matahari berpengaruh pada penggeseran tanggal tersebut.

Informasi terakhir (22 Maret) yang diperoleh dari Pusat Kendali Missi di Moskow menyatakan ketinggian 220 km telah tercapai pada 21 Maret. Pada saat itu kecepatan turunnya mencapai 4,2 km per hari, meningkat drastis berkat kenaikan aktivitas matahari yang diklasifikasikan sebagai tingkat aktif. Maka pada 22 Maret mulai dilakukan operasi dinamik untuk menstabilkan posisi dan arah Mir. Deorbiting (keluar dari orbit) untuk penjatuhan dilakukan pada 23 Maret.

Ada tiga tahapan penjatuhan Mir. Pertama, pukul 07.32 WIB roket kendali di Progress M1-5 dinyalakan selama 21 menit untuk mengerem laju Mir. Impuls (dorongan untuk mengerem) yang diberikan berkecepatan 9 km/detik. Akibatnya orbitnya menjadi lonjong dengan tinggi maksimum 218 km dan tinggi minimum 187 km. Setelah satu kali mengelilingi bumi, impuls ke dua diberikan pada pukul 09.01 WIB selama 22 menit. Impulsnya sedikit diperkuat dengan kecepatan 9,6 m/detik. Dengan impuls ini menyebabkan orbitnya makin lonjong. Tinggi maksimum 217 km dan tinggi minimum 159 km.

Impuls terakhir yang betul-betul menjatuhkan Mir dilakukan setelah dua putaran berikutnya. Pada pukul 12.08 WIB impuls berkekuatan 25 m/detik diberikan selama 22 menit. Motor roket impuls ketiga ini dinyalakan ketika Mir berada di atas Libia, Afrika Utara, dan baru berhenti ketika berada di atas Mongolia. Kemudian Mir akan meluncur cepat menuju Lautan Pasifik Selatan. Impuls terakhir ini akan menyebabkan orbit yang lebih lonjong dengan tinggi maksimumnya 205 km dan tinggi minimum 67 km. Tinggi minimum itu berarti mengirimkan Mir ke wilayah yang udaranya lebih rapat untuk penghancuran.

Hanya perlu waktu sekitar 45 menit sejak impuls terakhir, Mir akan mencapai  “titik penghancuran” pada pukul 12.45 WIB, saat maghrib waktu setempat di atas perairan Tonga. Kecepatan jatuhnya mencapai 24.000 km/jam. Akibat gesekan dengan udara yang makin rapat dan efek aerodinamika menyebabkan Mir membara dan mulai pecah. Dari sekitar 136 ton bobot asalnya, sebagian besar akan terbakar, dan sisanya sekitar 20 ton pecah menjadi sekitar 1500 keping. Mungkin di antaranya ada kepingan berukuran besar yang beratnya beberapa ton. Semua puing-puingnya yang tidak terbakar habis diperkirakan akan mencapai permukaan laut pukul 13.00 WIB. Karena gesekan udara, kecepatan jatuh puing-puing itu diperlambat menjadi sekitar 200 km/jam ketika mencapai permukaan laut.

Indonesia Aman

Bila prosedur deorbiting bisa terlaksana dengan baik, tidak perlu ada kekhawatiran puing-puing Mir bakal jatuh di Indonesia. Dilihat dari trayektorinya, bisa disimpulkan bahwa terlalu jauh puing-puing itu mencapai Indonesia.

Hal yang dikhawatirkan adalah bila prosedur deorbiting gagal. Tahap awal yang menentukan dalam operasi dinamika untuk pengaturan arah Mir sebelum impuls pertama diberikan mungkin tidak mudah. Udara yang semakin rapat pada ketinggian 220 km mungkin menyulitkannya. Walaupun pusat pengendali di Moskow punya pengalaman deorbiting satelit, tetapi umumnya pada ketinggian di atas 250 km. Skenerio deorbiting pada 220 km baru pertama kali akan dicoba. Tetapi, pusat pengendali  masih menganggapnya bisa dikendalikan selama ketinggiannya masih di atas 200 km. Ada tenggang waktu 24 jam untuk mengatasinya bila ada masalah sebelum deorbiting.

Kalau prosedur deorbiting gagal, Mir akan jatuh tak terkendali sekitar 28 Maret (dengan rentang kemungkinan 27 – 29 Maret). Jatuhnya bisa di mana saja. Sekitar 80 negara di antara lintang 51,6 LU dan 51,6 LS terancam oleh reruntuhannya. Namun, diperkirakan reruntuhannya jatuh di daratan kemungkinannya sekitar 10 persen. Tetapi bila prosedur deorbiting bisa dilaksakanan, kemungkian meleset dari sasaran di Pasifik diperkirakan hanya 2 persen dan kemungkinan mengenai kota hanya sekitar 0.02 persen. Semoga saja tidak ada masalah dalam proses deorbiting tersebut, sehingga skenario jatuh tak terkendali yang mengkhawatirkan itu tidak perlu terjadi.

Menyaksikan Mir di Langit Menjelang Jatuh

T. Djamaluddin, Peneliti Antariksa LAPAN Bandung

(Dimuat di Republika,  20 Maret 2001)

Bila cuaca cerah seusai shalat maghrib atau shubuh pada pekan ke tiga bulan Maret ini, perhatikanlah langit. Bila tampak sebuah “bintang” terang bergerak perlahan, bisa jadi itulah satelit Mir yang sedang melayang jatuh. Laboratorium antariksa Mir milik Rusia yang semula akan dijatuhkan 6 Maret 2001 akhirnya diundur menjadi sekitar 22 Maret. Ada hikmahnya juga, sehingga pengamat di Indonesa Barat masih berkesempatan melihat Mir terakhir kalinya di langit. Sebelumnya, pada awal Maret hanya pengamat di Eropa dan Amerika Utara yang bisa mengamatinya. Kini mereka tidak bisa melihat lagi dan giliran jatuh pada pengamat di Asia, Australia, Amerika Selatan, dan Afrika bagian Selatan.

Mungkin inilah objek langit buatan manusia yang paling terang. Hal ini dimungkinkan karena Mir adalah satelit raksasa dan ketinggiannya kini hanya sekitar 230 km. Sambil mengitari bumi 16 kali per hari, saat ini Mir turun sekitar 2,5 km per hari. Makin hari makin cepat turunnya karena hambatan udara yang makin rapat sehingga lajunya terus diperlambat yang berakibat ketinggiannya makin merosot. Di samping harapan melihat satelit yang melayang relatif rendah, ada suatu kekhawatiran bila Mir yang berbobot 136 ton jatuhnya tidak terkendali. Bangkai satelit tersisa dan jatuh berserakan di permukaan bumi seberat 13 – 19 ton dikhawatirkan mengancam daerah berpenduduk.

Jatuhnya Mir

Setelah 15 tahun mengorbit bumi, Mir tidak bisa lagi dipertahankan. Mir yang dibangun secara bertahap kini menjadi komplek laboratorium antariksa raksasa. Bagian pertama dibangun 20 Februari 1986. Selama ini Mir telah disinggahi 31 pesawat antariksa, disuplai 64 pesawat kargo, dan sempat dihuni oleh 28 awak yang menetap lama. Jumlah peneliti yang sempat memanfaatkannya adalah 125 kosmonot/astronot dari 12 negara. Sampai dengan pertengahan Maret MIR telah mengitari bumi 86.200 kali. Dengan orbit hampir lingkaran, Mir hanya memerlukan waktu 89 menit untuk keliling dunia. Bidang orbitnya membentuk sudut 51,6 derajat terhadap bidang ekuator bumi. Itu berarti bila Mir jatuh tak terkendali akan mengancam sekitar 80 negara yang terletak antara 51,6 derajat lintang Utara sampai 51,6 derajat lintang Selatan. Indonesia termasuk daerah yang terancam.

Mir adalah satelit raksasa yang terdiri dari modul-modul yang semula mengorbit pada ketinggian 390 km. Modul utama berbentuk silinder berdiameter 4,15 meter sepanjang 15 meter dengan bobot 20 ton. Modul-modeul lainnya yang saat ini masih bersatu adalah modul Kvant1, Progress, Kvant2, Spektr, Priroda, dan Kristall. Modul Kvant1 adalah observatorium astrofisika berdiameter 4,15 dengan panjang 5,8 meter berbobot 11 ton. Progress adalah pesawat pensuplai berdiameter 2 meter dengan panjang 7,5 meter berbobot 7 ton. Mir (modul utama), Kvant1, dan Progress dipasang berderet. Spektr adalah modul penginderaan jauh untuk geofisika berbobot 20 ton. Kvant2 terakhir kali digunakan untuk tinggal astronot. Spektr dan Kvant2 dipasang mendatar tegak lurus di kanan kiri Mir.

Priroda adalah modul penginderaan jauh atmosfer untuk penelitian ozon dan aerosol. Priroda yang berbobot 20 ton berdiameter 4,35 dengan panjang 12 meter dipasang tegak lurus di atas Mir. Kemudian di bawahnya ada Kristall, modul laboratorium semikonduktor dan biologi yang berbobot 20 ton berdiameter 4,4 meter dengan panjang 12 meter. Soyuz (pesawat antariksa Rusia) biasa berlabuh di rangkaian modul Mir-Kvant1. Sedangkan pesawat ulang alik Amerika Serikat biasanya berlabuh pada rangkaian modul Kristall. Jadi saat ini kompleks laboratorium Mir  merupakan gerbong yang saling tegak lurus dengan panjang mendatar 32 meter, menyamping 30 meter, dan tegak 27 meter dengan bobot total 136 ton.

Seandainya tidak ada campur tangan stasiun pengendali, Mir akan jatuh sekitar 28 Maret dengan rentang kemungkinan 25 – 31 Maret. Rentang kemungkinan itu disebabkan karena kerapatan udara tidak bisa diprakirakan secara tepat karena dipengaruhi aktivitas matahari. Bila aktivitas matahari meningkat, kerapatan udara bertambah dan satelit lebih cepat turun. Tetapi Rusia tidak mungkin melepaskannya tanpa kendali. Sebab, bila dibiarkan jatuhnya bisa di mana saja, mungkin saja jatuh di kota berpenduduk padat. Oleh karenanya dibuat rencana deorbiting, yaitu penurunan dari orbitnya secara terkendali.

Rencana deorbiting semula ditetapkan sekitar 6 Maret pada saat ketinggiannya turun menjadi sekitar 250 km. Dengan sasaran jatuhnya di Pasifik Selatan, sebelah Timur Selandia baru. Wilayah itu memang biasa jadi lokasi pembuangan bangkai satelit karena di sana tidak ada pulau berpenduduk dan jauh dari jalur penerbangan atau pelayaran. Namun belakangan rencana deorbiting diubah menjadi sekitar 21 Maret (dengan rentang kemungkinan 21 – 23 Maret) pada saat ketinggian Mir sekitar 220 km. Alasan utama skenario baru adalah penghematan bahan bakar untuk pengendalian Mir.

Saat ini Mir dikendalikan dengan modul Progress M1-5 yang baru digandengkan pada 27 Januari 2001 lalu. Dengan Progress M1-5 itu Mir akan diberikan impuls (dorongan) untuk mengerem lajunya, yang berarti juga menurunkan ketinggiannya. Bila ketinggian sekitar 220 km telah tercapai, mulailah dilakukan pengaturan arah Mir. Mesin pengerem di Progress diupayakan berlawanan arah dengan arah gerak Mir agar pengereman bisa optimum. Langkah pertama diawali ketika Mir melintasi ekuator pada sekitar 20 derajat bujur Timur, di atas Zaire, Afrika. Setelah 14 putaran mengelilingi bumi, impuls pengereman pertama dinyalakan. Kemudian impuls ke dua diberikan setelah putaran ke-16. Dengan dua impuls itu orbit Mir menjadi sangat lonjong dengan titik terdekat 165 km dan terjauh 220 km. Setelah dua putaran lagi, pada saat ketinggiannya mencapai 210 km di atas Afrika, diberikan impuls terakhir selama 20 menit yang menyebabkan Mir turun drastis menuju titik sasaran di Pasifik Selatan.

Semua prosedur itu dilakukan dalam satu hari. Direncanakan impuls pertama diberikan pada 22 Maret pukul 08.00 WIB. Impuls ke dua pukul 11.00 WIB. Dan impuls terakhir sekitar pukul 14.00 WIB. Hanya perlu waktu sekitar 30 menit untuk mencapai titik sasaran. Jadi sekitar 22 Maret pukul 14.30 Mir akan jatuh di Pasifik.

Namun ada kekhawatiran, tahap awal yang menentukan untuk pengaturan arah Mir sebelum impuls pertama diberikan mungkin tidak mudah. Udara yang semakin rapat pada ketinggian 220 km mungkin menyulitkannya. Walaupun pusat pengendali di Moskow punya pengalaman deorbiting satelit, tetapi umumnya pada ketinggian di atas 250 km. Skenerio deorbiting pada 220 km baru pertama kali akan dicoba. Tetapi, pusat pengendali  masih menganggapnya bisa dikendalikan selama ketinggiannya masih di atas 200 km. Ada tenggang waktu 24 jam untuk mengatasinya bila ada masalah deorbiting.

Kalau prosedur deorbiting gagal, Mir akan jatuh tak terkendali sekitar 28 Maret (dengan rentang kemungkinan 25 – 31 Maret). Jatuhnya bisa di mana saja. Namun, diperkirakan reruntuhannya jatuh di daratan kemungkinannya sekitar 10 persen. Tetapi bila prosedur deorbiting bisa dilaksakanan, kemungkian meleset dari sasaran di Pasifik diperkirakan hanya 2 persen dan kemungkinan mengenai kota hanya sekitar 0.02 persen. Semoga saja tidak ada masalah dalam proses deorbiting tersebut.

Pada ketinggian 90 – 110 km (dikenal juga sebagai zona meteor) Mir akan terbakar akibat gesekan dengan udara yang semakin rapat. Mir seberat 136 ton itu akan pecah dan sebagian besar akan terbakar di udara. Diperkirakan puing-puing yang akhirnya mencapai bumi sebanyak 1.500 bagian dengan berat total 13 – 19 ton. Menurut rencana Mir jatuh di samudra Pasifik Selatan pada  posisi sekitar (47 LS, 140 BB). Puing-puingnya akan berserakan di atas wilayah lautan seluas 6000 x 500 km. Sebagai gambaran betapa luasnya daerah yang terancam, bisa dibandingkan dengan luas wilayah Indonesia yang sekitar 5000 x 2000 km. Jadi, luas “kuburan” Mir sekitar 1/4 wilayah Indonesia.

Mengamati Mir

Sambil berdoa agar Mir tidak jatuh di daerah berpenduduk, alangkah baiknya menikmati pemandangan langka Mir yang melintasi di langit. Seperti bintang kejora yang terang, Mir akan bergerak perlahan di langit selama 1 – 4 menit. Walaupun dengan mata telanjang Mir akan bisa diamati, tetapi bila mempunyai binokuler baik juga digunakan untuk memperjelas penampakannya. Teleskop bermedan pandang sempit tidak menolong untuk mencari objek bergerak seperti itu.

Pada pekan ke tiga Maret ini Mir melintasi Indonesia sesudah maghrib dan sebelum matahari terbit. Karena orbit Mir ketika melintas ekuator membentuk sudut 51,6 derajat, secara umum Mir akan tampak dari Indonesia melintas di langit dari Barat Daya ke Timur Laut atau dari Barat Laut ke Tenggara. Panampakan Mir berasal dari pantulan cahaya matahari dan karena saat ini melayang relatif rendah maka Mir akan tampak beberapa saat setelah maghrib atau sebelum matahari terbenam. Pada waktu senja Mir melintasi Indonesia saat beralih dari belahan bumi Utara ke belahan bumi Selatan, sehingga Mir tampak bergerak dari Barat Laut ke Tenggara. Sedangkan pada pagi hari Mir  melintasi Indonesia saat beralih dari belahan bumi Selatan ke belahan bumi Utara, sehingga Mir tampak bergerak dari Barat Daya ke Timur Laut.

Sayangnya tidak semua daerah bisa menikmati pemandangan langka ini. Pengamat di Makassar dan Medan, misalnya, tidak bisa berharap melihat Mir. Hanya ada dua jalur lintasan Mir yang bisa diamati dari Indonesia. Untuk pengamatan maghrib sekitar 18 – 19 Maret, secara garis besar jalur pertama lintasannya melalui pantai Timur Sumatera dan pulau Jawa dan jalur ke dua melalui Sulawesi Utara dan Maluku. Untuk pengamatan pagi 20 – 21 Maret, secara garis besar jalur lintasannya melalui Pulau Jawa dan Kalimantan dan jalur ke dua melalui Nusa Tenggara Timur dan Maluku.

Waktu pengamatan dan arah pandangan untuk wilayah Jawa dan Sumatera Selatan diberikan lebih rinci pada Tabel. Sebelum mengamati, cocokkan dahulu jam kita. Lalu perhatikan arah yang ditunjukkan pada tabel. Ketinggian di langit bisa diperkirakan dengan merentangkan kepalan tangan ke depan. Bila diukur dari kaki langit, satu kepalan kira-kira 10 derajat. Zenit, tepat di atas kepala kita, tingginya 90 derajat. Jadi bila tingginya sekitar 80 derajat, itu berarti kita harus tengadah pada saat ketinggian puncaknya.

Puing-puingnya mengkhawatirkan 80 Negara: Lab Antariksa Mir Jatuh

T. Djamaluddin, Peneliti Antariksa LAPAN Bandung

(Dimuat di Pikiran Rakyat 3 Maret 2001 + ralat 7 Maret 2001)

Laboratorium antariksa Mir, milik Rusia, dijadwalkan didorong keluar dari orbitnya dan jatuh pada awal atau pertengahan Maret 2001. Bila tidak ada upaya pendorongan keluar dariorbitnya. Mir akan jatuh ke bumi tak terkendali sekitar pekan terakhir Maret. Satelit raksasa berbobot 136 ton itu saat ini sedang turun perlahan sekitar 1.4 km per hari. Walaupun diperkirakan akan jatuh di daerah aman, di samudra Pasifik, sekitar 80 negara merasa khawatir akan kemungkinan terburuk kejatuhan puing-puing tersebut.

Mir dibangun secara bertahap hingga menjadi komplek laboratorium raksasa. Bagian pertama dibangun 20 Februari 1986. Selama 15 tahun ini Mir telah disinggahi 31 pesawat antariksa, disuplai 64 pesawat kargo, dan sempat dihuni oleh 28 awak yang menetap lama. Jumlah peneliti yang sempat memanfaatkannya adalah 125 kosmonot/astronot dari 12 negara. Sampai dengan akhir Februari MIR telah mengitari bumi hampir 86.000 kali. Setiap hari MIR mengitari bumi 16 kali dengan orbit lingkaran. Itu berarti Mir 16 kali mengalami malam dan siang dalam waktu 24 jam dan hanya perlu waktu 90 menit untuk keliling dunia

Kondisi 2001

Mir tercatat sebagai satelit nomor 16.609. Pada saat diluncurkan Februari 1986 hanya terdiri dari modul utama berbentuk silinder berdiameter 4,15 meter sepanjang 15 meter dengan bobot 20 ton. Ketinggian operasinya 390 km dengan kemiringan orbit 51.6 derajat. Kemudian menyusul modul-modul lainnya. Antara lain yang sampai saat ini masih bergabung adalah modul Kvant1, Progress, Kvant2, Spektr, Priroda, dan Kristall.

Modul Kvant1 adalah observatorium astrofisika berdiameter 4,15 dengan panjang 5,8 meter berbobot 11 ton. Progress adalah pesawat pensuplai berdiameter 2 meter dengan panjang 7,5 meter berbobot 7 ton. Mir (modul utama), Kvant1, dan Progress dipasang berderet. Spektr adalah modul penginderaan jauh untuk geofisika berbobot 20 ton. Kvant2 digunakan untuk tinggal astronot. Spektr dan Kvant2 dipasang mendatar tegak lurus di kanan kiri Mir.

Priroda adalah modul penginderaan jauh atmosfer untuk penelitian ozon dan aerosol. Priroda yang berbobot 20 ton berdiameter 4,35 dengan panjang 12 meter dipasang tegak lurus di atas Mir. Kemudian di bawahnya ada Kristall, modul laboratorium semikonduktor dan biologi yang berbobot 20 ton berdiameter 4,4 meter dengan panjang 12 meter. Soyuz (pesawat antariksa Rusia) biasa berlabuh di rangkaian modul Mir-Kvant1. Sedangkan pesawat ulang alik Amerika Serikat biasanya berlabuh pada rangkaian modul Kristall. Jadi saat ini kompleks laboratorium Mir  merupakan gerbong yang saling tegak lurus dengan panjang mendatar 32 meter, menyamping 30 meter, dan tegak 27 meter dengan bobot total 136 ton.

Hari-hari awal Maret ini merupakan saat-saat terakhir untuk menyaksikan Mir di langit. Walaupun jarang, Mir dapat disaksikan dengan mata telanjang seperti bintang bergerak. Terutama pengamat di Eropa, Kanada, dan Amerika Serikat yang bisa mengamati pada awal malam. Pengamat di ujung selatan Afrika, sebagian Australia, dan sebagian Amerika Selatan bagian barat juga berkesempatan melihatnya pada pagi hari. Memang hanya singkat, sekitar 2 – 5 menit mengingat Mir bergerak relatif cepat. Pengamatan terlama dapat dilakukan di sekitar Belanda yang bisa berkesempatan melihatnya selama 5 menit melintas di atas kepala.

Sayangnya pengamat di Indonesia tidak berkesempatan untuk melihatnya, karena pada awal Maret ini Mir melintas Indonesia pada siang hari. Misalnya, pada 1 Maret 2001 Mir melintas tiga kali di sekitar Indonesia. Pertama pukul 11.30 WIB melintasi ekuator pada garis bujur  142 derajat (perbatasan Indonesia-Papua Nugini). Kemudian pada pukul 13.00 WIB melintas pada garis bujur 119.6 (di atas Sulawesi). Dan terakhir pada pukul 14.30 WIB melintas pada garis bujur 97 derajat di atas Sumatera. Pengamat di Jawa Barat sebenarnya berkesempatan untuk melihatnya pada tanggal 22 dan 23 Februari lalu sekitar pukul 05.00 pagi, tetapi hanya selama 3 menit dekat kaki langit.

Ancaman Puing-puing MIR

Dari ketinggian normal sekitar 390 km, pada 24 Oktober 2000 ketinggian Mir telah turun menjadi sekitar 340 km dan terus turun. Apalagi sejak 10 Februari 2001 perangkat pengontrol ketinggian telah dimatikan. Saat ini Mir dibiarkan melayang turun. Akhir Februari 2001 telah turun menjadi sekitar 270 km. Saat ini Mir sudah tidak berawak lagi. Untuk mengendalikannya telah digandengkan pesawat Progress M1-5 yang digunakan untuk memberikan dorongan (impuls) pengendali untuk mencapai orbit rendah yang aman saat untuk jatuh. Progress M1-5 dikendalikan dengan sistem telemetri dan telekomando dari stasiun pengendali di Moskow.

Direncanakan Mir akan turun sekitar 1,4 km per hari sambil terus mengorbit untuk mencapai ketinggian 230-250 km. Penurunan terutama diakibatkan oleh faktor hambatan udara. Inilah batas ketinggian yang aman untuk merencanakan secara matang manuver yang tepat untuk jatuh. Diharapkan ketinggian itu akan tercapai antara 6 – 13 Maret 2001, kemungkinan pada 9 Maret. Ketidakpastian tanggal itu diebabkan faktor hambatan udara tidak bisa diprakirakan sebelumnya mengingat aktivitas matahari saat ini sedang mencapai puncaknya. Adanya semburan radiasi dari matahari yang aktif bisa mengubah kerapatan udara yang berakibat pada perubahan gaya hambat udara. Bila aktivitas matahari makin kuat, Mir akan semakin cepat turunnya.

Menurut rencana, setelah mencapai ketinggian 230 – 250 km impuls dari Progress M1-5 diberikan masing-masing selama 15 – 20 menit untuk mengerem laju Mir. Pertama impuls 7 meter/detik,  kemudian 7 meter/detik lagi, dan terakhir 14 meter/detik. Setelah 28 – 42 kali mengitari bumi kemudian impuls 17,3 meter/detik diberikan untuk mengubah orbit lingkaran menjadi orbit elips. Dari ketinggian 230-250 km akan mencapai titik terendah sekitar 150 km. Titik terendah (perigee) itu ditetapkan sekitar Pasifik Selatan. Akibat hambatan udara titik terendahnya akan makin turun. Pada ketinggian 90 – 110 km hambatan udara yang semakin besar akan membakar Mir. Mir sebesar 136 ton itu akan pecah dan sebagian besar akan terbakar di udara. Diperhitungkan puing-puing yang akhirnya mencapai bumi sebanyak 1.500 bagian dengan berat total 13 – 19 ton.

Impuls terakhir yang merupakan pengereman mematikan diperkirakan akan diberikan saat berada di sekitar Moskow. Lalu Mir meluncur seperti lontaran balistik melalui wilayah Cina, laut Cina Selatan, wilayah Pasifik sebelah utara Irian, dan mulai hancur di atas Pasifik selatan. Menurut rencana Mir jatuh di samudra Pasifik selatan, di sebelah timur  Selandia Baru pada posisi (47 LS, 140 BB). Puing-puing akan berserakan di atas wilayah lautan seluas 6000 x 500 km. Sebagai gambaran betapa luasnya daerah yang terancam, bisa dibandingkan dengan luas wilayah Indonesia yang sekitar 5000 x 2000 km. Jadi, luas “kuburan” Mir sekitar 1/4 wilayah Indonesia. Hal yang ditakutkan, bila ternyata sasaran itu meleset dan jatuh di daerah berpenduduk, bukan di samudra Pasifik yang direncanakan. Apalagi ukuran puing-puing itu bisa berton-ton beratnya, misalnya mesinnya atau tangki bahan bakarnya.

Memang dalam perhitungan pun diakui tingkat ketepatan tidak 100 %, tetapi hanya 98%.  Nah, kemungkinan kesalahan yang 2% ini bisa sangat fatal. Oleh karenanya negara-negara di bawah orbit Mir, yang terentang antara lintang 51,6 LU – 51,6 LS (sesuai dengan inklinasi orbitnya), pantas merasa khawatir. Walaupun, lagi-lagi menurut perkiraan, kemungkinan puing-puing itu mengenai kota hanya 0.02 %. Jadi, walaupun jatuhnya di daratan diharapkan tidak mengenai daerah berpenduduk padat.

Tentu Rusia pun tidak mengharapkan adanya klaim ganti rugi dari negara-negara yang kejatuhan puing-puing Mir tersebut. Pengalaman jatuhnya setelit pertahanan Rusia pada 1978 yang mengenai wilayah Kanada tidak ingin terulang. Pada waktu itu Rusia harus membayar ganti rugi sekitar 8 juta dolar. Oleh karenanya, tim pengendali tidak mempercayakan sepenuhnya pada komputer utama mereka, tetapi juga menyiapkan prosedur manual sebagai cadangan. Selain itu, untuk mendapatkan posisi yang akurat untuk pengendalian, mereka juga meminta bantuan badan antariksa Eropa dan Amerika Serikat untuk memantau terus menerus dengan menggunakan radar.

Di Indonesia, LAPAN (Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional) sebagai lembaga penelitian antariksa terus mengikuti perkembangan Mir. Bukan hanya masalah kemungkinan dampak puing-puingnya bagi wilayah Indonesia, tetapi juga aspek hukum yang lebih luas dalam masalah benda jatuh dari antariksa menjadi perhatian LAPAN. Semoga saja kehancuran Mir sesuai dengan yang direncanakan, tidak meleset jatuh di wilayah berpenduduk.

Fenomena Cuaca Antariksa: MENGKAJI SIFAT BADAI METEOR LEONID

T. Djamaluddin, Peneliti Matahari dan Antariksa, LAPAN, Bandung

(Dimuat di Pikiran Rakyat, 19 November 1999)

Badai meteor Leonid 18 November bukan hanya dipandang sebagai pertunjukan spektakuler penampakan ratusan atau ribuan meteor, tetapi yang utama harus dipandang sebagai fenomena cuaca antariksa yang harus diwaspadai sampai tahun 2002.

Mirip dengan cuaca di bumi, di antariksa pun kita mengenal cuaca antariksa. Bila di bumi kita mengenal musim panas dan musim dingin, di antariksa kita kenal masa matahari aktif dan masa matahari tenang yang siklusnya sebelas tahun. Bila di bumi kita mengenal ledakan petir, di antariksa kita mengenal ledakan flare matahari.

Di bumi kita mengenal musim hujan, di antariksa ada musim hujan meteor. Ada sekitar dua puluh musim hujan meteor, ada yang besar ada yang kecil. Di bumi sewaktu-waktu terjadi hujan badai atau topan. Di antariksa pun sewaktu waktu bisa terjadi hujan badai meteor. Badai Leonids adalah badai meteor yang paling hebat.

Informasi cuaca antariksa terutama sangat berguna bagi penghuni antariksa, terutama satelit-satelit dan pesawat antariksa ulang-alik. Saat ini ada sekitar 500 satelit yang masih aktif mengorbit bumi. Jenisnya beragam, antara lain satelit komunikasi, satelit penginderaan jauh, satelit observatorium angkasa, satelit militer, dan satelit sistem penentuan posisi (GPS).

Informasi cuaca antariksa itu dapat diperoleh di lembaga-lembaga keantariksaan. Di Indonesia, informasi itu bisa diperoleh antara lain dari Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) atau Observatorium Bosscha dan Jurusan Astronomi ITB. Indonesia yang kini banyak memanfaatkan jasa satelit komunikasi sudah semestinya peduli dengan masalah cuaca antariksa ini.

Hujan Meteor

Sama halnya di bumi, matahari adalah penggerak utama cuaca antariksa. Di bumi energi matahari menggerakkan air dalam bentuk uap naik ke atas membentuk awan yang aknhirnya menjatuhkan hujan. Di antariksa pun peran matahari sangat besar dalam membentuk gugusan meteoroid (sumber meteor) atau boleh juga disebut “awan” meteor.

Ketika komet mendekat matahari, energi matahari menguapkan dan menghamburkan es dan debu di inti komet membentuk ekor. Debu-debu ekor komet yang tertinggal di sepanjang lintasan orbitnya merupakan gugusan meteoroid yang bisa menyebabkan hujan meteor di bumi bila bumi melintasinya.

Lagi-lagi mirip dengan cuaca bumi. Awan di bumi ada yang menghasilkan hujan lebat, tetapi ada juga yang hanya menurunkan gerimis. Gugusan meteoroid itu pun sifatnya berbeda-beda tergantung umurnya dan peluruhan meteoroidnya.

Ada gugusan meteoroid yang masih padat tetapi terkonsentrasi di sekitar inti komet sehingga hanya akan menyebabkan hujan meteor periodik, sesuai dengan waktu kehadiran komet mendekat bumi. Golongan ini diwakili oleh hujan meteor Draconids (pada awal Oktober) tahun 1933, 1946, dan 1985 yang disebabkan oleh komet Giacobini-Zinner.

Golongan ke dua adalah gugusan meteoroid tipis di sepanjang lintasannya, tetapi di dekat kometnya kerapatannya tinggi. Misalnya, gugusan meteoroid Leonid (penyebab hujan meteor 14-19 November) yang disebabkan oleh komet Tempel-Tuttle.

Golongan ke tiga adalah gugusan meteoroid yang tersebar merata di sepanjang lintasannya yang menyebabkan hujan meteor yang hampir seragam intensitasnya setiap tahun. Misalnya, hujan meteor Geminids (11-16 Desember) yang disebabkan oleh komet yang telah mati, asteroid Phaethon. Makin tua umurnya, gugusan meteoroid itu makin tipis dan akhirnya tidak menunjukkan lagi gejala hujan meteor.

Beberapa hujan meteor telah diidentifikasikan berkaitan dengan komet yang masih aktif. Hujan meteor Eta Aquarids (3-10  Mei) dan Perseids (7-15 Agustus) masing-masing disebabkan oleh komet Halley dan Swift-Tuttle. Beberapa lainnya dikaitkan dengan komet yang telah hancur, seperti hujan meteor Andromedids (5-23 November) dari debu komet Biela yang hancur sekitar 1860-an. Ada juga yang berasal dari komet yang telah mati, seperti hujan meteor Geminids yang diakibatkan oleh komet mati yang tinggal intinya berupa asteroid Phaethon. Dan beberapa hujan meteor lainnya yang belum diketahui komet-komet penyebabnya seperti hujan meteor Quadrantids 2 – 5 Januari.

Waspadai Leonid

Hujan meteor Leonid (tampak berasal dari rasi Leo) berasal dari debu-debu komet Tempel-Tuttle yang berperiode 33 tahun. Komet Tempel-Tuttlenya telah dikenal sejak 1366 dan terakhir teramati mendekati bumi tahun 1965 dan awal 1998. Sedangkan hujan meteornya telah dikenal jauh sebelumnya, sejak tahun 585.

Hujan meteor Leonid biasa (beberapa meteor per jam) sebenarnya tampak setiap tahun sekitar 14-19 November dengan puncaknya pada 17-18 November. Tetapi, sewaktu-waktu menjadi badai meteor bila komet induknya mendekati bumi. Badai meteor Leonid terakhir teramati 1965, 1966, dan 1998 lalu. Badai meteor Leonid 1966 merupakan badai meteor terbesar dengan jumlah sekitar 150.000 meteor per jam.

Berdasarkan sifat pertemuan lintasan komet dan orbit bumi, sifat hujan meteor Leonid 1998-2000 tidak sama dengan tahun 1966. Badai meteor 1998 lalu hanya menampakkan sekitar 300 meteor per jam. Untuk tahun ini, dilaporkan puncak badai meteor terjadi sekitar pukul 09.15 WIB dengan jumlah 5000 meteor per jam. Ini berarti badai meteor tahun ini memang lebih hebat daripada tahun lalu.

Berbeda dengan hujan meteor umumnya, Leonid merupakan hujan meteor yang paling deras. Rata-rata kecepatan partikel hujan meteor umumnya hanya sekitar 10.000 km/jam, sedangkan kecepatan partikel Leonid sekitar 250.000 km/jam. Kecepatan tinggi itu disebabkan arah orbit partikel Leonid hampir berlawanan dengan arah orbit bumi dengan sudut inklinasi sekitar 17 derajat dan perihelionnya (titik terdekat ke matahari dengan kecepatan orbit maksimum) relatif dekat dengan orbit bumi.

Walaupun ukuran debunya kebanyakan hanya sebesar pasir halus, dengan semburan partikel kecepatan tinggi itu dan dalam jumlah besar, badan satelit yang mengorbit bumi serta panel surya, detektor, dan perangkat elektronik lainnya dapat mengalami gangguan.

Makin tinggi orbit satelit akan mengalami semburan debu yang makin hebat karena berarti semakin dekat dengan bagian Leonid berkerapatan tinggi. Ini berarti satelit yang orbitnya sangat lonjong dengan apogee sangat jauh (sekitar 100.000 km) atau orbit geostasioner (ketinggian 36.000 km) akan lebih terancam daripada satelit berorbit rendah.

Walaupun kemungkinannya hanya sebagian kecil satelit yang terganggu, tetapi gangguan terhadap satelit akibat meteor pernah terjadi. Ketika terjadi peningkatan hujan meteor Perseid pada Agustus 1993, satelit komunikasi Olympus mengalami kerusakan. Gangguan yang mungkin paling sering terjadi adalah timbulnya muatan listrik (plasma) akibat tumbukan dengan meteor halus yang mengganggu sistem elektronik satelit.

Karena bumi berputar, potensi gangguan debu meteor Leonid berlaku untuk semua satelit selama masa bumi masuk dalam area gugusan meteoroidnya, 14-19 November. Memang masa paling kritis terjadi saat puncak badai meteor. Dengan jumlah debu yang maksimal kemungkinan tumbukan pun menjadi lebih besar.

Dari segi risiko harian, saat paling kritis adalah saat dini hari. Karena pada saat itu gabungan kecepatan partikel meteor, orbit bumi, dan rotasi bumi adalah yang maksimal.

Peristiwa Astronomi Langka: KOMET MENABRAK JUPITER

T.Djamaluddin, Peneliti Matahari dan Antariksa, LAPAN Bandung

(Dimuat di Republika, 15 Juli 1994)

Sebuah peristiwa langka kini dinantikan para astronom sedunia: komet Shoemaker-Levy 9 yang telah pecah akan menabrak Jupiter selama sepekan, diperkirakan sekitar 18 – 24 Juli 1994. Bukan hanya tabrakan komet-planet  yang langka, tetapi juga pecahnya komet sebelum tabrakan itu merupakan peristiwa pertama dalam sejarah astronomi observasional. Karenananya, peristiwa ini menarik perhatian astronom sejagat. Hampir semua observatorium di muka dan di angkasa serta pesawat antariksa Galileo dan Voyager 2 bersiap-siap mengamatinya. Juga para ahli teoritik sibuk menafsirkan hasil-hasil pengamatan selama ini dan membuat simulasi kemungkinan-kemungkinan yang akan terjadi pada planet raksasa Jupiter. Tulisan ini mencoba mengkaji beberapa aspek yang menarik dari peristiwa ini.

Komet Pecah

Awalnya astronom Jim Scotti di observatorium Kitt Peak, Universitas Arizona,  yang mendapat telepon dari  Observatorium Palomar bahwa ada kawanan komet di dekat Jupiter.  Malam itu, 25 Maret tahun lalu, Scotti segera mengarahkan teleskopnya yang berukuran 90 cm ke arah kawanan komet tersebut. Ternyata benar, kamera elektronik yang dipasang pada teleskop itu berhasil memotret kawanan komet berbentuk seperti kalung mutiara berderet. Ada lebih dari sebelas benda terang berderet. Komet itu diberi nama dengan Shoemaker-Levy 9, sesuai dengan nama para penemunya, pasangan Eugene dan Carolyne Shoemaker, David Levy, dan Philippe Bendjoya.

Potret komet yang diambil pada hari-hari berikutnya menunjukkan bahwa “kalung mutiara” itu makin memanjang yang berarti masing-masing komponen komet saling menjauh. Ini menujukkan bahwa komet-komet itu berasal dari komet yang pecah. Pengamatan-pengamatan yang lebih cermat menyatakan ada sekitar 22 pecahan yang ukurannya cukup besar dan mungkin sekian banyak lagi pecahan kecil yang tak teramati.

Adanya komet pecah baru pertama kali teramati dalam sejarah astronomi. Secara teoritik,  pecahnya komet atau benda langit lainnya yang melintas dekat suatu planet sudah diketahui sejak abad 19. Ahli matematika Perancis Edouard Roche menyatakan ada suatu jarak minimum dari planet induk yang bila dilampaui akan menyebabkan suatu benda langit akan pecah. Batas minimum itu dikenal sebagai Limit Roche yang tergantung ukuran, keramatan materinya dan kekuatan benda langit itu. Sebagai contoh, Limit Roche untuk bulan  — satelit alam bumi —  adalah 18..000 km. Artinya bila bulan, karena  suatu sebab, masuk dalam orbit yang jaraknya kurang dari 18.000 km dari bumi, bulan kita akan pecah. Saat ini bulan berada pada jarak yang aman 384.000 km, lebih dari Limit Roche.

Dari banyak pengamatan diketahui bahwa planet Shoemaker-Levy 9 tidak mengitari matahari seperti umumnya komet lainnya, tetapi mengorbit Jupiter, paling tidak sejak tahun 1970. Menurut perhitungan Donald K. Yeomans dan Paul W. Chodas serta Marsden, pada tanggal 8 Juli dua tahun lalu, komet melintasi titik terdekat ke planet Jupiter  pada jarak kira-kira 43.000  – 50.000 km, melewati Limit Roche-nya. Pada saat itulah komet pecah.  Satu tahun kemudian, 16 Juli 1993 komet itu mencapai titik terjauhnya, sekitar 50.000.000 km. Saat ini pecahan-pecahan komet itu sedang mendekati Jupiter dan diperkirakan akan menabraknya satu persatu selama sepekan bulan Juli 1994 ini.

Peristiwa di Jupiter

Para pakar teoritik sibuk membuat model untuk menjelaskan apa yang kira-kira terjadi pada planet Jupiter. Tumbukan pecahan komet dengan kecepatan sekitar 60 km per detik itu jelas akan memberikan dampak yang hebat pada planet raksasa itu. Andaikan permukaan Jupiter itu  materi padat tanpa atmosfer seperti di bulan, maka di permukaannya akan terjadi deretan kawah besar dan akan terjadi gempa hebat akibat hantaman pecahan komet itu.  Tetapi, Jupiter adalah planet yang permukaannya diduga berupa hidrogen cair dengan atmosfer  yang tebal, dampaknya pasti akan berbeda.

Kelompok MIT membuat simulasi dampak pada Jupiter dan menyatakan mungkin akan terjadi gelombang atmosfer pada permukaannya, mirip seperti gelombang pada permukaan air bila sebuah batu dijatuhkan padanya. Yang jelas, pecahan komet itu akan menimbulkan ledakan yang hebat. Satu bongkah materi komet yang berdiameter 1 km bila menumbuk Jupiter akan menimbulkan ledakan setara dengan ledakan 250.000 megaton TNT, atau kira-kira 12,5 juta kali ledakan bom atom Hiroshima. Sedangkan di antara bongkahan itu diduga ada yang berdiameter hampir 4 km, tentunya akan menimbulkan ledakan yang lebih hebat lagi.

Diperkirakan ketika bongkahan komet itu menghantam atmosfer Jupiter akan timbul ledakan besar dan gelombang kejut yang memanaskan gas atmosfer sepanjang lintasannya sampai puluhan ribu derajat. Materi kometnya sendiri akan terbakar dan menyala terang. Sementara itu, gas panas disekitarnya akan terlempar ke atas membentuk bola api raksasa yang terlempar keluar atmosfer. Diharapkan cahaya akibat tumbukan itu dipantulkan oleh satelit Jupiter agar saat ledakan itu bisa teramati dari bumi. Tumbukan itu sendiri tidak dapat terlihat secara langsung dari bumi karena terjadi di sisi malam yang tak teramati.

Walaupun peristiwa itu sangat hebat, kejadian itu sama sekali tak akan terasa di muka bumi. Bahkan mengamatinya pun amat sulit karena amat jauhnya. Dengan mata telanjang, planet Jupiter nampak tak ada bedanya dengan bintang-bintang, hanya setitik cahaya. Dengan teleskop kecil, tanpa peralatan yang peka terhadap perubahan cahaya peristiwa itu sulit teramati. Perlu teleskop sedang dan besar dengan kamera yang peka, seperti kamera elektronik (CCD).

Informasi rinci mungkin akan banyak diperoleh dari teleskop angkasa Hubble serta pesawat antariksa Galileo dan  Voyager 2. Teleskop Hubble yang mempunyai resolusi tinggi  diharapkan bisa mendeteksi perubahan-perubahan kecil pada atmosfer Jupiter. Pesawat Galileo milik Amerika Serikat, walaupun tidak bisa bisa mengamati langsung posisi tumbukan diharapkan bisa mendeteksi lontaran gas panas yang keluar dari atmosfer pada saat tumbukan itu. Pesawat Voyager 2 yang mulai mengembara ke tepi tata surya diharapkan masih bisa memberikan informasi berharga peristiwa ini. Kebetulan posisi Voyager 2 tepat menghadap langsung lokasi tumbukan yang diramalkan. Sayangnya, jarak Voyager 2 sudah sangat jauh, lebih dari 6 milyar km dari Jupiter dan sudah lama (hampir empat tahun) berhenti dari pengambilan gambar-gambar tata surya.