Konsorsium bersaing membangun teleskop terbesar di dunia

WASHINGTON – Perlombaan senjata teleskopik sedang terjadi di seluruh dunia. Para astronom sedang menyusun rencana untuk membuat instrumen terbesar dan terkuat yang pernah dibuat, yang mampu mengintip lebih dalam ke alam semesta – dan lebih jauh ke masa lalu – dibandingkan sebelumnya.

Lonjakan pembangunan yang diperkirakan akan terjadi pada dekade mendatang dan menelan biaya miliaran dolar, dipicu oleh kemajuan teknologi yang memberikan kejelasan dan perluasan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Beberapa ilmuwan mengatakan hal ini akan mirip dengan peralihan dari TV biasa ke TV definisi tinggi.

Faktanya, teleskop super besar ini akan menghasilkan gambar yang lebih halus dibandingkan Teleskop Luar Angkasa Hubble, yang diluncurkan ke orbit pada tahun 1990 dan telah lama dianggap lebih unggul karena pandangannya terbebas dari efek distorsi atmosfer bumi.

Namun kini teleskop berbasis darat dapat mengoreksi distorsi tersebut.

• Klik di sini untuk mengunjungi Pusat Luar Angkasa FOXNews.com.

Hanya nama dari banyak observatorium yang diusulkan yang menunjukkan adanya perlombaan senjata: the Teleskop Magellan Raksasaitu Teleskop tiga puluh meter dan itu Teleskop Sangat Besar Eropa, yang diperkecil dari Teleskop Sangat Besar. Tambahkan ke tiga observatorium besar di darat itu sebuah mata super baru di langit, milik NASA Teleskop Luar Angkasa James Webbdijadwalkan diluncurkan pada tahun 2013.

Dengan teleskop raksasa yang diusulkan ini, para astronom berharap mendapatkan gambar pertama dari planet-planet di luar tata surya kita, menyaksikan bintang-bintang dan planet-planet dilahirkan, dan melihat sekilas apa yang terjadi menjelang kelahiran alam semesta.

“Kita hampir tidak tahu apa-apa tentang alam semesta pada tahap awal,” kata Wendy Freedman, direktur Observatorium Carnegie, yang mengetuai dewan pembangunan Teleskop Magellan Raksasa. “GMT akan menyaksikan bintang-bintang pertama, galaksi-galaksi pertama, supernova pertama, lubang hitam pertama yang terbentuk dalam aksi.”

Ketika para ilmuwan melihat benda langit yang jauh, mereka melihatnya seperti benda itu ada jutaan tahun yang lalu, karena dibutuhkan waktu yang lama bagi cahaya dari benda tersebut untuk mencapai Bumi.

Teleskop yang ada saat ini hanya mampu melihat ke masa lalu sekitar 1 miliar tahun. Namun teleskop baru ini akan sangat kuat sehingga mampu melihat ke belakang beberapa ratus juta tahun setelah Big Bang, yang diyakini para ilmuwan terjadi 13,7 miliar tahun lalu. Di situlah semua tindakannya.

“Kami berharap dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan ini: Apakah kita sendirian di alam semesta? Apa sifat materi gelap dan energi gelap di alam semesta?” kata astronom Henri Boffin, ilmuwan penjangkauan di European Southern Observatory.

Dua teknologi baru memungkinkan pencarian luar biasa ini – yang satu mengandalkan laser modern dan daya komputasi, dan yang lainnya terinspirasi oleh ubin Yunani dan Romawi kuno.

Yang pertama adalah optik adaptif. Hal ini memungkinkan teleskop berbasis darat menghilangkan distorsi yang ditimbulkan saat melihat ke luar angkasa melalui atmosfer bumi yang tebal.

Optik adaptif mengandalkan laser untuk membuat bintang buatan, atau konstelasi bintang palsu, di langit. Para astronom kemudian memeriksa bintang-bintang palsu tersebut dan menggunakan komputer untuk menghitung seberapa besar distorsi atmosfer yang terjadi pada waktu tertentu. Kemudian mereka menyesuaikan cermin untuk memberikan kompensasi seperti kacamata. Penyesuaian ini terjadi secara otomatis ratusan kali per detik.

Optik adaptif pertama kali berfungsi pada teleskop yang lebih kecil. Namun membuatnya berfungsi untuk observatorium besar merupakan sebuah masalah. Penggunaan teleskop besar pertama yang berhasil dilakukan pada tahun 2003 di teleskop ganda Observatorium Keck di Hawaii, sebuah upaya yang memakan waktu sembilan tahun.

Terobosan kedua melibatkan teknologi yang memungkinkan cermin lebih besar. Alih-alih membuat cermin raksasa menjadi satu bagian, yang sulit dan membatasi ukurannya, para astronom kini membuat segmen cermin yang lebih kecil dan menempatkannya bersama-sama.

Ilmuwan Keck, Jerry Nelson, yang sekarang mengerjakan Teleskop Tiga Puluh Meter, memelopori teknik ini dan mengatakan dia mendapat ide dari melihat bagaimana orang Yunani dan Romawi menata kamar mandi mereka. Teknik ini berkembang dari 36 segmen pada teleskop saat ini menjadi 492 segmen dengan proyek barunya.

Dalam astronomi, semakin besar cermin, semakin besar pula jumlah cahaya yang bisa ditangkap dari alam semesta. Keck telah memiliki teleskop terbesar di Bumi selama satu setengah dekade terakhir, dengan diameter cermin hampir 33 kaki.

Namun, tiga observatorium nasional raksasa, yang diusulkan untuk dibangun dalam dekade ini, akan mengerdilkan hal-hal tersebut:

• Teleskop Magellan Raksasa. Kemitraan enam universitas Amerika, sebuah perguruan tinggi Australia, Smithsonian Astrophysical Observatory dan Carnegie Institution of Washington akan menempatkan teleskop di Las Campanas, Chile, sekitar tahun 2016. Rencananya adalah untuk cermin setinggi 80 kaki. Biayanya sekitar $500 juta.

• Teleskop Tiga Puluh Meter. Institut Teknologi California, Universitas California, dan Asosiasi Universitas Kanada untuk Penelitian Astronomi menargetkan teleskop dengan cermin setinggi 98 kaki pada tahun 2018. Belum ada lokasi yang dipilih. Biayanya sekitar $780 juta.

• Teleskop Sangat Besar Eropa. Kemitraan negara-negara Eropa yang disebut European Southern Observatory telah memiliki teleskop di Chile dan berencana membuat teleskop baru dengan cermin setinggi 138 kaki, yang diperkecil dari rencana awal sebesar 328 kaki. Pihak Eropa menargetkan penyelesaian pada tahun 2018 namun belum memilih lokasi spesifik. Biayanya akan mencapai $1,17 miliar.

Para manajer proyek-proyek ini cukup yakin bahwa mereka akan mendapatkan uang yang mereka perlukan untuk menyelesaikan visi besar mereka. Namun, beberapa astronom khawatir bahwa dana swasta atau pemerintah mungkin tidak cukup untuk semua orang, sehingga mereka bersaing untuk mendapatkan pendanaan meskipun mereka saling menyemangati.

Ketika selesai, Teleskop Sangat Besar Eropa milik ESO akan menjadi observatorium baru terbesar dan akan mampu melihat 20 hingga 100 kali lebih tajam daripada teleskop berbasis darat terbaik saat ini. Hubble, yang menetapkan standar untuk gambar astronomi yang indah, akan terlihat kurang menakjubkan.

“Oh, Anda tidak melihat apa-apa,” kata fisikawan pemenang Hadiah Nobel tahun 2006 John Mather, ilmuwan proyek senior Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA.

Dirancang untuk melakukan perjalanan 900.000 mil di luar orbit Bumi, Teleskop Webb senilai $4,5 miliar tidak menghadapi distorsi atmosfer seperti teleskop darat. Namun, ia akan menggunakan optik adaptif versinya sendiri.

Karena fluktuasi suhu di ruang angkasa yang dingin, teleskop harus secara otomatis menyesuaikan bentuk cerminnya. Cermin Webb, yang berukuran 2 1/2 kali lebih besar dari cermin Hubble, memiliki 18 segmen.

Meskipun negara-negara seperti Arizona dan Hawaii telah menjadi lokasi yang sukses dalam menghasilkan citra luar angkasa berkualitas tinggi, Chile adalah fokus dari ledakan pembangunan generasi berikutnya.

Baik teleskop Thirty Meter maupun European sedang mengamati berbagai lokasi di sana, meskipun tim Thirty Meter juga mempertimbangkan Baja Mexico dan Hawaii. Yang diperlukan adalah kombinasi yang tepat antara kondisi atmosfer, cuaca, ketinggian, angin kencang, dan langit gelap.

Namun masih ada hal lain yang sedang dikerjakan selain cakupan berukuran super. Teleskop yang lebih kecil dan lebih terspesialisasi sedang dalam berbagai tahap desain dan konstruksi.

Teleskop Survei Sinoptik Besar senilai $400 juta yang akan dibangun di Chili pada tahun 2014 akan melakukan survei langit, secara terus menerus memfilmkan 20 miliar objek di kosmos dan menentukan target untuk teleskop yang lebih besar.

Sebuah proyek yang direncanakan di Hawaii akan mencari “asteroid pembunuh”. Dan di Chile, lusinan antena berpresisi tinggi sedang dipasang untuk observatorium astronomi radio besar, yang disebut ALMA, yang akan melihat alam semesta dengan cara berbeda.

Namun, observatorium terbesar yang sedang dibangunlah yang akan memberikan perubahan dramatis pada gambar astronomi. Gambar-gambar yang muncul, kata Nelson tentang Proyek Tiga Puluh Meter, akan “mengejutkan Anda, benda samar yang tidak dapat dilihat Hubble.”