Tahun 1999, NASA Discovery Mission memulai misi Deep Impact dengan tujuan mempelajari komet dengan cara menabrak inti komet sehingga misteri di balik permukaannya bisa terungkap. Misi yang diterbangkan bulan Januari 2005 ini menempuh 6 bulan perjalanan sebelum akhirnya bertemu dengan sang target, komet Tempel 1.

Dalam perjalanan menuju Tempel 1, wahana Deep Impact membawa dua pesawat ruang angkasa didalamnya. Pesawat pertama merupakan impactor (penabrak), yang akan terbang memasuki inti komet. Impactor akan berfungsi seperti peluru yang menabrak Komet. Pesawat yang kedua, merupakan pesawat flyby (terbang lintas), yang berfungsi sebagai pesawat induk. Ia akan membawa dan juga memberi tenaga pada impactor sampai 24 jam sebelum tabrakan dengan komet terjadi. Untuk keperluan itu masing-masing pesawat dilengkapi peralatan dan kemampuan untuk menerima dan mentransmisikan data.

Idenya, saat Deep Impact melakukan flyby (terbang dekat) dengan komet Tempel 1 yang menjadi sasarannya, ia akan melepaskan impactor ke jalur lintasan komet. Kawah akan terbentuk ketika impactor menabrak komet yang berukuran setengah pulau Manhattan (59.5 km2), New York ini. Kepingan es dan debu akan terlontar dan terungkaplah materi yang selama ini jadi misteri. Pada saat yang sama,  pesawat flyby akan berfungsi sebagai pengamat yang merekam semua kejadian dari jarak sekitar 500 km dari bawah komet. Komet Tempel 1 akan meluncur di angkasa dengan kecepatan 37100 km per jam. Dengan kecepatan ini jarak New York – Los Angeles (4506 km) bisa ditempuh hanya dalam 6,5 menit. Dua jam sebelum bertabrakan, impactor akan menavigasi dirinya sendiri untuk bisa mengalami kontak dengan Tempel 1.

Tabrakan yang terjadi akan mengubah kecepatan komet sekitar satu per sepuluh ribu milimeter per detik atau 0.0001 mm/dt. Kecil sekali kan? Jarak perihelion komet juga semakin pendek dan semakin mendekati matahari sekitar 10 meter. Bukan itu saja, tabrakan ini juga menyebabkan berkurang periode orbit komet setidaknya kurang dari 1 detik. Â

Tanggal 4 juli 2005 lalu, bertepatan dengan hari kemerdekaan Amerika, impactor yang dilepaskan Deep Impact tgl 3 Juli dini hari akhirnya berhasil menabrak komet Tempel 1 saat sedang mendekati perihelion.

Setelah melepas Impactor, pesawat ruang angkasa flyby melakukan manuver ke titik aman untuk mengamati terjadinya tumbukan.  Setelah dilepas, impactor yang mendapat tenaga dari baterai kemudian mengambil alih navigasinya dan melakukan manuver memasuki jalur komet. Nah, selama perjalanan tunggalnya, kamera di impactor terus memotret dan mengirimkan gambar inti komet. Tabrakan antara impactor dan komet tempel 1 akhirnya terjadi tgl 4 Juli 2005 pukul 01:52 EDT dini hari dan menyisakan kawah sebesar rumah ditubuh Tempel 1.  Selama terjadinya tabrakan pesawat ruang angkasa flyby melakukan pencitraan optik dan pemetaan spektrum inframerah dari struktur dan komposisi interior kawah serta dari materi-materi yang terlontar ke angkasa.Â

Impactor yang dilepaskan tersebut akhirnya menguap kedalam permukaan komet dengan kecepatan tabrakan 10 km per detik (36000 km per jam). Saat impactor menabrak komet, terjadi ledakan besar dan panas yang dihasilkan dari ledakan ini setidaknya mencapai beberapa ribu derajat Kelvin. Pada temperatur ekstrim seperti ini materi yang lepas akan mulai bernyala. Ledakan yang terjadi akibat tabrakan ini memberikan citra  awal yang akan membawa kita memasuki sebuah keajaiban dalam menelusuri kehidupan komet.

Citra terakhir yang diambil impactor sekitar 3 detik sebelum akhir masa hidupnya, pada jarak sekitar 30 km dari permukaan komet. Dengan hasil ini, para astronom bisa mengungkap misteri di permukaan komet sampai dengan jarak sekitar 4 meter. Saat impactor mulai menguap, pesawat flyby masih terus memantau setiap kejadian dan mengoleksi data selama 14 menit berikutnya. Pada pukul 2:05 EDT dini hari, ia berhenti mengumpulkan data dan memasuki keadaan bertahan atau mode perlindungan. Mode perlindungan ini diperlukan untuk melindungi komponen-komponen penting Deep Impact selama ia mencapai jarak terdekatnya dengan coma bagian dalam dari komet Tempel 1.

Tujuan Deep Impact sendiri tak lain untuk mengungkap apa yang ada di bawah permukaan komet, dimana materi dari pembentukan tata surya masih ada disana dan tidak mengalami banyak perubahan. Diharapkan dari hasil Deep Impact pertanyaan-pertanyaan dasar tentang pembentukan Tata Surya bisa terjawab, dengan mengetahui sifat dan komposisi beku sang pengembara yang kita kenal sebagai Komet.

Sebelum bertemu dengan komet Tempel 1, Deep Impact terlebih dahulu harus menjelajahi angkasa selama 172 hari sejauh 431 juta km.  Perjalanan yang jauh bagi impactor seukuran meja makan (dengan berat 410kg) hanya untuk menabrakan dirinya dengan komet sebesar sebuah kota. Cara yang unik untuk merayakan hari kemerdekaan sebuah negara.  Tapi misi yang menghabiskan biaya 333 juta dollar ini tidak sesingkat perjalanan dan tabrakan komet yang terjadi. Ia dirancang dan dipersiapakan selama 6 tahun. Nah, bagaimana kalau kita bernostalgia untuk menelusuri perjalanan Deep Impact?

Titik Awal Misi Deep Impact
Ide untuk membuat misi Deep Impact tidak lahir begitu saja. Semuanya dimulai tahun 1978 saat Alan Delamere dan Mike Belton berkolaborasi dalam proyek yang melibatkan Komet halley di National Optical Observatory di tucson. Saat itu hasil penelitian dengan menggunakan data komet Halley menunjukkan kalau komet jauh lebih gelap dari yang dibayangkan. Lebih gelap dan hitam dari batu bara. Akhirnya muncul pertanyaan bagaimana ini bisa terjadi?. Bagaimana lapisan hitam ini bisa terakumulasi.  Hal inilah yang memicu Delamere dan Belton mengajukan proposal untuk mengeksplorasi bagian luar komet yang sudah mati, Phaethon, menggunakan impactor. Sayangnya proposal ini tidak mendapat dana karena Phaethon tidak diyakini sebagai sebuah komet dan para reviewer masih belum percaya kalau Phaethon bisa ditembak.

Tapi ide ini kemudian berkembang. Tahun 1998, Mike A’Hearn mengambil alih pimpinan team dan mengajukan proposal untuk menabrak komet aktif, Tempel 1. Untuk itu ditambahkan sistem pedoman pada impactor. Pendekatan ini berhasil meyakinkan tim penilai bahwa komet tersebut bisa ditembak. Maka dimulailah perjalanan panjang untuk mempersiapkan Deep Impact.

Tantangannya, harus ada pesawat ruang angkasa yang stabil dan bisa melacak setiap kejadian saat impactor mencapai komet. Sementara waktu yang ada untuk mengumpulkan data dan foto pun hanya sekitar 800 detik.

Tujuan Misi Deep Impact
Sejak dulu komet telah diamati dan diteliti, namun para astronom hanya bisa bekerja dengan data yang dikumpulkan lewat pengamatan landas Bumi tanpa bersentuhan langsung denga objek tersebut. Ada banyak fakta dari komet yang sudah diketahui. telah diketahui kalau komet memiliki materi primitif Tata Surya, tapi tidak diketahui apa yang tersembunyi di balik permukaan komet.  Ia juga akan menjadi pasif tapi tidak diketahui apakah ini disebabkan oleh esnya habis atau karena sublimasi. Kebanyakan komet yang pasif kemudian menjadi asteroid tapi masih tidak diketahui bagaimana mengidentifikasikannya.  Di komet juga  terdapat kelimpahan gas di coma dan digunakan secara luas untuk menduga  keberadaan es di piringan protoplanet. sayangnya masih belum diketahui hubungan kelimpahan gas di coma dengan yang ada di inti komet. Karena itu Deep Impact dimaksudkan untuk bisa memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini.

Tujuan utama Deep Impact adalah untuk mengatahui perbedaan antara bagian dalam inti komet dan permukaannya. Deep Impact juga bertujuan untuk menyelidiki apakah komet kehilangan esnya ataukah es tersebut terkurung didalamnya. Diduga setengah dari NEA (asteroid dekat Bumi) merupakan komet yang tidur atau bisa jadi merupakan komet yang sudah mati. Komet yang tidur merupakan komet yang masih memiliki es namun es tersebut terperangkap didalamnya. Sedangkan komet yang sidah mati merupakan komet yang esnya sudah habis dan tidak lagi memiliki bahan-bahan volatil didalamnya. Ada sih bukti bahwa komet akan mengalami masa tidur dan mati, namun belum ada cara untuk memilih mana komet yang tidur atau mana yang mati. Karena itu saat impactor membentuk kawah di komet, akan bisa ditentukan kondisi tidur atau matinya komet. Jika komet dalam masa tidur, tabrakan yang terjadi akan memperlihatkan area yang aktif. Sementara, jika es sudah habis tidak akan ada aktivitas yang bisa dilaporkan.

Selain tujuan yang disebutkan sebelumnya, tabrakan antara impactor dan komet bisa memberi informasi tentang pembentukan kawah di komet. Dari laju pembentukan kawah dan morfologi kawah akan didapat petunjuk untuk mengetahui sifat dan keadaan perukaan teratas komet. dari kawah yang terbentuk selain mempelajari bagaimana kawah terbentuk, diameter dan kedalaman kawah bisa diukur. Komposisi dan interior kawah serta tolakannya bisa diketahui. Demikian juga perubahan sifat semburan gas yang diproduksi akibat tabrakan bisa diketahui.

Teknologi Deep Impact
Deep Impact memiliki dua pesawat ruang angkasa, yakni impactor dan flyby. Keduanya dilengkapi peralatan untuk menerima dan mentransmisikan data. Pesawat flyby berfungsi sebagai pesawat induk yang akan membawa impactor. Pesawat ini seukuran dengan kendaraan sport berukuran menengah dan menjadi penyedia tenaga, komunikasi, dan juga melakukan manuver bagi dirinya maupun impactor dalam perjalanan menuju inti komet. Saat mencapai tujuannya, pesawat flyby akan melepaskan impactor, menerima data dari impactor, mendukung peralatan yang ada saat pengambilan citra tabrakan dan terjadinya kawah, dan juga mentransmisikan data yang didapat ke Bumi. Untuk mengirimkan data ke Bumi, pesawat flyby menggunakan radio pita-X pada frekuensi 8GHz, dan mendengar impactor pada frekuensi yang berbeda. Untuk itu pesawat ini dilengkapi High gain antena dan low gain antenna.

Selain itu, dalam misi ini pesawat flyby dilengkapi juga oleh peralatan sains High Resolution Instrument dan Medium Resolution Instrument. Kedua peralatan ini memiliki dua tujuan utama. Di paruh pertama misi, mereka akan menuntun pesawat flyby dan impactor menuju jalur tabrakan dengan inti komet. Dan pada paruh misi Deep Impact atau saat tabrakan telah terjadi, mereka akan mengumpulkan data pengamatan sebelum tabrakan, sepanjang tabrakan dan sesudah tabrakan terjadi. Pengamatan yang akan mereka lakukan termasuk mengamati materi yang dilontarkan saat tabrakan terjadi dan saat kawah terbentuk juga mengamati daerah disekeliling inti komet.

Pesawat kedua yang ada di Deep Impact adalah impactor si penabrak yang beratnya hanya 372 kilogram. Seperti telah dikatakan sebelumnya, impactor inilah yang akan menabrak komet. Saat dilepas dari pesawat flyby, impactor akan mendapat tenaga dari baterai 250-amp-jam. Seperti pada pesawat flyby, impactor juga dilengkapi thruster (pendorong) yang berfungsi untuk mengarahkan dan menyempurnakan jalur penerbangannya. Bersama impactor, dibawa juga Impactor Targeting Sensor (ITS) yang merupakan sistem pengambilan gambar, identik dengan medium resolution instrument pada pesawat flyby. Hanya saja Impactor Targeting Sensor tidak dilengkapi filter wheel. Teleskop berdiameter 12 cm akan memberikan navigasi gambar close-up komet sesaat sebelum terjadinya tabrakan. Resolusi terbaik yang bisa dihasilkan sekitar 20 cm/pixel saat impactor berada 20km dari inti komet.

Data Dari Ruang Angkasa
Menurut Michael A’Hearn, ada beberapa hal menarik yang ditemukan saat meneliti hasil deep Impact. Diantaranya, ditmeukan sejumlah besar materi organik yang diperkirakan juga dimiliki Bumi di awal kehidupannya sebelum ditabrak asteroid. Selain itu, inti Tempel 1 juga memiliki pori-pori yang menyebabkan permukaan intinya bisa memanas dan mendingin seketika saat merespon sinar Matahari. Akibatnya, panas yang diterima tidak mudah mempengaruhi bagian dalam inti. Hal ini menyebabkan es dan materi di bagian terdalam inti komet tetap sama seperti di awal sejarah Tata Surya.

Data yang diberikan oleh peralatan Deep Impact mengindikasikan ada awan dari materi seperti tepung dilepaskan saat penjejak menghempas masuk ke inti komet Tempel 1 dengan kecepatan sekitar 10 km per detik. Awan ini memberi indikasi kalau komet ditutupi oleh sesuatu yang berbentuk seperti tepung atau bedak. Materi yang terlontar dari permukaan komet ini lebih mirip bedak dibanding pasir pantai. Dan yang pasti permukaan komet tidak seperti perkiraan kebanyakan orang saat memikirkan tentang komet, dilapisi es. Nah yang jadi pertanyaan, bagaimana sebuah komet berkelana di Tata Surya dengan materi didalamnya yang bahkan lebih ringan dari salju atau bahkan bedak. Jawabnya, kita harus lihat lagi lingkungan sekitarnya. Selama ini komet bergerak dalam ruang vakum. Lingkungannya bisa terganggu hanya bila Matahari sedikit membakarnya atau jika ada benda yang menabrakan dirinya ke komet.

Saat Deep Impact menabrak Tempel 1, ia melepaskan bahan-bahan pokok pembentuk “sup” Tata Surya. Nah, dengan mempelajari data dari Deep Impact dan dari pengamatan teleskop Spitzer NASA, para astronom sudah bisa menandai bahan pembentuk sup tersebut, yakni komponen standar komet seperti silikat. Selain silikat sebagai komponen utama, didalamnya juga terkandung tanah liat dan karbonat.  Keberadaan senyawa-senyawa ini memberi sebuah pertanyaan baru?? BUkankah mereka bisa terbentuk bila ada air dalam bentuk cairan? Jadi bagaimana tanah liat dan karbonat terbentuk pada komet yang beku? Menurut Dr. Carey Lisse dari John Hopkins University, jawaban pastinya belum diketahui namun diperkirakan di awal pembentukkan Tata Surya, materi tersebut terbentuk di dekat Matahari  dimana terdapat air dalam bentuk cairan. Selain materi-materi tersebut, ditemukan juga besi dan hidrokarbon yang tidak pernah terlihat sebelumnya di komet.

Temuan menarik lainnya adalah keberadaan air es di permukaan Komet.  Analisa data dan citra yang diambil Deep Impact menunjukkan keberadaab air es di tiga area permukaan Tempel 1.

Planet, komet dan asteroid lahir dari sup kimia yang mengelilingi Matahari muda 4.5 miliar tahun lalu. Komet sendiri terbentuk didaerah luar Tata Surya jauh dari Matahari, sehingga materi awal planet masih tersimpan beku didalamnya. Walaupun dideteksi adanya air es dan uap air, namun keberadaannya tidak cukup banyak dan tidak cukup banyak untuk sesuai dengan banyaknya air yang terlihat di coma (awan gas dan debu yang mengelilingi Komet). Selain itu, yang masih menjadi teka teki bagaimana es tersebut tersebar antara daerah permukaan, sub permukaan dan intin bagian dalam dari inti komet.

Air es di permukaan komet hanya pada beberapa daerah, dengan mengeliminasi kemungkinan adanya permukaan es yang tidak terdeteksi dan tersembunyi di dalam kegelapan permukaan. Permukaan es yang terdeteksi ini tidak terletak di tempat terjadinya tumbukan. Artinya, air es dan uap air yang terlihat  ini haruslah berasal dari es yang lokasinya dekat dengan permukaan komet.

notes : tulisan ini pernah dimuat di Edisi Perdana Majalah  Centaurus tahun 2005