Di tengah gelombang baru ketertarikan terhadap kemungkinan kehidupan di dunia lainLaboratorium Nasional Lawrence Livermore dan NASA memulai upaya baru untuk mengidentifikasi planet dengan senyawa dasar kehidupan ketika mereka meluncurkan satelit kecil dari Pangkalan Angkatan Luar Angkasa Vandenberg di Santa Barbara pada bulan Januari.
Misi Pandora yang berdurasi 13 bulan akan berusaha menangkap kondisi atmosfer 20 planet saat mereka gerhana matahari masing-masing, sebuah upaya untuk membantu memotret planet-planet yang mengorbit bintang-bintang muda yang aktif oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb.
Tim Pandora berharap menemukan biosignatures – bahan kimia yang hanya dapat diproduksi oleh organisme hidup seperti oksigen, karbon dioksida, dan metana – yang memberikan bukti kehidupan di masa lalu atau sekarang, meskipun peluang untuk menemukan gas-gas tersebut sangat kecil, kata Peter McGill, astronom optik di Misi Pandora. Namun data yang dikumpulkan dalam proyek ini dapat membantu menjawab beberapa pertanyaan terbesar umat manusia.
“Apakah kita sendirian? Bagaimana kita mencari kehidupan?” kata McGill. “Untuk mendeteksi sesuatu seperti tanda biologis, atau untuk mencari kehidupan, Anda harus benar-benar memiliki pengukuran yang baik terhadap atmosfer planet ekstrasurya Anda. Dan untuk melakukan itu, Anda perlu memahami bintangnya.”
Misi Pandora akan menjadi satelit pertama yang diluncurkan ke luar angkasa sebagai bagian dari Program Pionir – sebuah nama yang merupakan penghormatan kepada Program Pionir asli NASA yang menjelajahi planet-planet di tata surya kita – yang akan memperluas cakrawala program awal untuk menangkap informasi dari planet-planet yang berjarak 100 tahun cahaya. Planet-planet yang ditargetkan semuanya merupakan tempat tinggal bintang-bintang muda, yang sulit ditangkap melalui teleskop karena “kontaminasi matahari” – sinyal yang tidak diinginkan dari sebuah bintang yang menghasilkan data palsu.
“Ini adalah misi sains penuh NASA pertama yang kami kelola untuk pesawat ruang angkasa semacam ini,” kata Ben Bahney, pemimpin Program Luar Angkasa LLNL. “Ini adalah puncak dari upaya langsung setidaknya selama enam atau tujuh tahun, mulai dari proposal hingga peluncuran.”
Sebelum para ilmuwan memahami batasan Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) dalam mengurangi kontaminasi matahari, para ilmuwan LLNL menganggap misi Pandora sebagai solusinya, kata Jordan Karburn, insinyur kemampuan satelit kecil untuk Misi Pandora. Karburn mengatakan para ilmuwan LLNL sebelumnya pernah mengerjakan teleskop luar angkasa seperti Hubble dan Kepler, sehingga mereka sadar akan potensi keterbatasannya.
“Anggota inti tim kepemimpinan sains (LLNL) tahu bahwa kontaminasi bintang akan menjadi masalah, dan mereka merancang misi satelit kecil ini, yaitu Pandora, untuk membantu mengatasi masalah ini,” kata Karburn.
Cara kerja Pandora seperti ini: meskipun planet-planet yang mengambang di ruang hampa terlalu gelap untuk ditangkap oleh teleskop, para astronom dapat mengambil foto eksoplanet saat melintasi permukaan bintang, kata Karburn. Para ilmuwan kemudian menggunakan spektrometer, alat yang mengukur panjang gelombang cahaya dari susunan sebuah planet, sehingga mengungkap sidik jari kimia uniknya. Sederhananya, ini adalah penjumlahan dengan pengurangan.
“Dengan Pandora, kami kemudian dapat menggabungkan data ini dengan James Webb, menghilangkan gangguan dari spektrum dan mempelajari sifat-sifat kuat tentang exoplanet,” kata Karburn.
Meskipun tujuan utama Pandora adalah untuk membantu pemahaman tentang planet ekstrasurya, tujuan kedua adalah menunjukkan kemampuan kemitraan publik dengan perusahaan-perusahaan penjelajah ruang angkasa komersial untuk eksplorasi ruang angkasa. Reputasi NASA dalam menciptakan prestasi teknik yang besar juga harus dibayar mahal, kata Karburn.
Namun Pandora mewakili misi “kelas baru” untuk menciptakan kemampuan ilmiah baru dengan biaya yang lebih murah – tujuh kali lebih murah dari perkiraan awal NASA, menurut tim Pandora.
“Hal-hal seperti (teleskop James Webb) adalah misi senilai lebih dari $10 miliar, bukan? Jadi NASA terbiasa menghabiskan banyak uang untuk mendorong kemampuan yang benar-benar unik di luar angkasa,” kata Bahney. “Instrumen (Pandora) saja harganya sekitar tujuh kali lebih murah dibandingkan harga yang seharusnya dikeluarkan oleh NASA… Salah satu ‘perjuangan’ terbesar kami, bisa dikatakan, adalah meyakinkan NASA bahwa instrumen tersebut kredibel karena anggaran kami sangat terbatas.”
Satelit Misi Pandora akan dimasukkan ke dalam roket SpaceX pada awal Januari dengan muatan 21 satelit lainnya untuk berbagai upaya komersial dan ilmiah. Meskipun tanggal peluncuran resmi roket Misi Pandora belum diumumkan – sebuah pilihan yang disengaja untuk melindungi keamanan nasional – roket tersebut diperkirakan akan meninggalkan pangkalan Angkatan Luar Angkasa Vandenberg beberapa saat setelah 5 Januari. Setelah meninggalkan atmosfer bumi, roket SpaceX akan melepaskan Pandora, dan tim LLNL akan menugaskan satelit kecil tersebut untuk melihat sekilas ke luar angkasa untuk mencari tanda-tanda kehidupan di antara bintang-bintang.
“Ini adalah upaya besar, dan fakta bahwa kami sekarang siap untuk diluncurkan sangatlah menarik,” kata Bahney. “Ada potensi yang sangat signifikan di sini bagi Pandora untuk memberikan dampak sains yang besar.”
