Pesawat ruang angkasa Psyche milik NASA berhasil menyelesaikan penerbangan melintasi Mars, memberikan misi tersebut dorongan gravitasi yang direncanakan dengan cermat sekaligus menghasilkan data ilmiah yang berharga. Para peneliti saat ini sedang mempelajari pengamatan ini saat mereka mempersiapkan kedatangan pesawat ruang angkasa di asteroid Psyche pada tahun 2029.
Pada tanggal 15 Mei, pesawat ruang angkasa melewati Mars dan menggunakan gravitasi planet untuk meningkatkan kecepatannya dan sedikit menyesuaikan lintasannya. Manuver tersebut menempatkan Psyche pada lintasan yang diperlukan untuk mencapai target kaya logam di sabuk asteroid utama.
Pertemuan ini juga memberikan kesempatan langka bagi para ilmuwan misi untuk menguji instrumen pesawat ruang angkasa di sekitar planet yang telah dipelajari dengan baik. Mars berfungsi sebagai target pelatihan untuk alat yang pada akhirnya akan menyelidiki Psyche. Data yang dikembalikan setelah terbang lintas menunjukkan bahwa instrumen tersebut berfungsi seperti yang diharapkan dan sesuai dengan pengetahuan yang ada tentang Mars, sekaligus menambahkan beberapa observasi berguna dari posisi pengamatan pesawat ruang angkasa yang tidak biasa.
“Tim misi yang terdiri dari pencitra, magnetometer, dan spektrometer sinar gamma dan neutron bekerja lembur untuk memanfaatkan sepenuhnya pertemuan planet ini, dan semua instrumen bekerja dengan sangat baik,” kata Lindy Elkins-Tanton, peneliti utama Psyche di Universitas California, Berkeley. “Kami tidak mengharapkan penemuan besar, mengingat luasnya penelitian di planet ini, namun kami melengkapi ilmu pengetahuan Mars dengan data yang kami kumpulkan melalui perspektif unik Psyche.”
Psyche mendeteksi neutron dari Mars
Spektrometer sinar gamma dan neutron menjalani tes penting selama terbang lintas. Di asteroid Psyche, instrumen tersebut akan membantu para ilmuwan mengidentifikasi unsur kimia yang ada pada material permukaan objek.
Ketika sinar kosmik berenergi tinggi menghantam suatu benda planet, sinar tersebut mentransfer energi ke unsur-unsur di permukaan. Unsur-unsur ini kemudian dapat melepaskan neutron dan sinar gamma pada tingkat energi berbeda. Dengan mengukur sinyal-sinyal ini dan membandingkannya dengan tanda-tanda unsur yang diketahui, para peneliti dapat menentukan terbuat dari apa sebuah dunia.
Psyche melewati Mars pada ketinggian 2.864 mil (4.609 kilometer). Jarak ini terlalu jauh bagi instrumen untuk mendeteksi sinar gamma yang berasal dari planet tersebut, namun para ilmuwan yakin instrumen tersebut masih dapat merekam neutron yang keluar dari permukaan dan atmosfer Mars.
“Pada saat mendekati Mars, spektrometer neutron mendeteksi peningkatan laju penghitungan mendekati apa yang kami perkirakan. Itu sangat menggembirakan untuk dilihat,” kata David Lawrence, kepala ilmuwan spektrometer Psyche di Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins di Laurel, Maryland. “Seperti yang diharapkan, kami tidak mendeteksi sinar gamma dari Mars, namun kami menguji instrumen tersebut dan kinerjanya sangat baik.”
Mengukur lingkungan magnetik Mars
Magnetometer Psyche telah beroperasi sejak peluncuran pesawat ruang angkasa tersebut pada tahun 2023. Tujuan utamanya adalah mempelajari medan magnet asteroid Psyche dan membantu para peneliti menentukan apakah objek tersebut mungkin merupakan inti logam planetesimal yang terbuka, salah satu bahan penyusun paling awal dari planet berbatu.
Selama pelayaran, magnetometer terus memantau medan magnet yang dibawa oleh angin matahari. Ia juga mencatat gangguan yang disebabkan oleh lontaran massa koronal yang sesekali melewati pesawat ruang angkasa. Namun, terbang lintas Mars menandai pertama kalinya instrumen tersebut mengukur tanda magnetik suatu benda langit.
“Saat pesawat ruang angkasa melintas di dekat Mars, magnetometer melihat peningkatan intens dalam medan magnet yang sesuai dengan wilayah kejutan busur, tempat angin matahari menghantam medan magnet planet tersebut,” kata Ben Weiss, wakil peneliti utama Psyche dan pemimpin penyelidikan magnetometri di Massachusetts Institute of Technology di Cambridge. “Upaya kalibrasi terbang lintas ini memvalidasi kinerja instrumen dalam kondisi dinamis sekaligus mengungkap fisika magnetisme planet yang menakjubkan.”
Gambar langka Planet Merah
Pencitra multispektral Psyche mulai mengirimkan kembali gambar Mars pada awal Mei dan terus mengamati planet tersebut sepanjang penerbangan. Instrumen tersebut terdiri dari dua kamera identik yang dirancang untuk memotret asteroid Psyche dalam berbagai panjang gelombang cahaya.
Karena pesawat ruang angkasa mendekati Mars pada sudut fase yang tinggi, planet ini pertama kali tampak sebagai bulan sabit yang sempit dan terang. Hamburan sinar matahari melalui atmosfer Mars membantu menciptakan pemandangan yang menakjubkan ini.
Saat Psyche semakin dekat, kamera merekam fitur-fitur rinci di permukaan, termasuk kawah berbentuk angin, lapisan es kutub selatan, dan kawah besar berbentuk cincin ganda Huygens. Urutan selama sebulan penuh dirangkai menjadi video selang waktu yang menunjukkan pendekatan dan keberangkatan pesawat ruang angkasa. (Lihat tautan ke video setelah akhir artikel.)
“Pencitra tersebut tampil cemerlang, memberikan pemandangan Planet Merah yang jarang terlihat,” kata Jim Bell, manajer instrumen pencitraan Psyche di Arizona State University di Tempe. “Selain keindahan foto yang terlihat jelas, kami juga dapat sepenuhnya menguji kalibrasi dan sensitivitasnya terhadap cahaya yang tersebar, termasuk mendeteksi bulan Mars Phobos dan Deimos dari jauh sebagai bagian dari latihan pencarian satelit yang akan kami gunakan di asteroid Psyche untuk mencari kemungkinan bulan di sana.”
Deteksi jarak jauh Phobos dan Deimos berfungsi sebagai latihan untuk misi masa depan untuk mencari bulan-bulan kecil di sekitar asteroid Psyche.
Perbandingan gambar Mars Psyche dengan misi lainnya
Untuk mengevaluasi dan mengkalibrasi imager, para peneliti membandingkan pengamatan terbang lintas Psyche dengan data yang dikumpulkan oleh pesawat ruang angkasa dan penjelajah lain di Mars.
Sumber-sumber ini termasuk Mars Reconnaissance Orbiter milik NASA, pengorbit Mars Odyssey 2001, dan penjelajah Curiosity dan Perseverance, serta Mars Express dan ExoMars Trace Gas Orbiter milik ESA (Badan Antariksa Eropa), dan Hope Orbiter dari Misi Mars Uni Emirat Arab.
Perbandingan ini akan membantu tim lebih memahami kinerja kamera sebelum Psyche mulai mempelajari target asteroid yang kurang dikenalnya.
Dalam perjalanan menuju asteroid Psyche pada tahun 2029
Setelah bantuan gravitasi berhasil, pesawat ruang angkasa tersebut kini menuju langsung menuju asteroid Psyche, yang mengorbit di sabuk asteroid utama antara Mars dan Jupiter.
“Bantuan gravitasi ini merupakan persiapan bertahun-tahun, dan tim navigasi berhasil: Psyche terbang melewati Mars tepat pada lintasan yang kami perlukan untuk menempatkan kami di jalur yang tepat untuk bertemu dengan asteroid pada musim panas 2029,” kata Bob Mase, manajer proyek Psyche di Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan. “Pesawat luar angkasa ini dalam kondisi sangat baik dan kami dijadwalkan untuk melanjutkan perjalanan berkelanjutan dengan sistem propulsi listrik tenaga surya pada musim gugur ini.”
