Jepang berhasil meluncurkan SLIM Moon Lander dan teleskop XRISM

Pada Kamis pagi di Jepang, sebuah teleskop berukuran bus yang dilengkapi dengan penglihatan sinar-X meluncur ke luar angkasa.

Dia tidak sendirian. Sepanjang perjalanan ada robot pendarat bulan seukuran truk makanan kecil. Kedua misi tersebut – XRISM dan SLIM – akan segera terpisah, yang satu bertujuan untuk memata-matai beberapa titik terpanas di alam semesta kita, dan yang lainnya untuk membantu badan antariksa Jepang, JAXA, menguji teknologi yang akan digunakan dalam eksplorasi bulan skala besar. penurunan di masa depan.

Lepas landas dari pantai Tanegashima, sebuah pulau di bagian selatan kepulauan Jepang, sangat indah, ketika roket H-IIA Jepang membubung di atas lokasi peluncuran terpencil dan menghilang ke langit biru dengan sedikit awan. Sekitar 47 menit setelah penerbangan, petugas peluncuran terlihat di video langsung merayakan kendali misi saat pesawat ruang angkasa XRISM dan SLIM menuju tujuan kosmik yang berbeda.

🩻🔭🌌

itu Pencitraan sinar-X dan misi spektroskopi – XRISM singkatnya (diucapkan seperti “chrism”) – adalah penumpang utama saat peluncuran. Dari orbit 350 mil di atas Bumi, XRISM akan mempelajari lingkungan eksotik yang memancarkan radiasi sinar-X, termasuk pertambahan material yang mengorbit lubang hitam, plasma panas yang menembus gugus galaksi, dan sisa-sisa ledakan bintang masif.

Data dari teleskop akan menjelaskan pergerakan dan kimia situs kosmik ini menggunakan teknik yang disebut spektroskopi, yang mengandalkan perubahan kecerahan sumber pada panjang gelombang berbeda untuk mengekstrak informasi tentang komposisinya. Teknik ini memberi para ilmuwan gambaran tentang beberapa fenomena energi tertinggi di alam semesta dan akan menambah gambaran komprehensif multi-panjang gelombang alam semesta yang telah digambar oleh para astronom.

Spektroskopi XRISM “akan mengungkap aliran energi antar benda langit pada skala berbeda” dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya, tulis Makoto Tashiro, peneliti utama teleskop dan astrofisikawan di Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang, dalam email.

Badan Dirgantara Jepang memimpin misi tersebut bekerja sama dengan NASA. Badan Antariksa Eropa berkontribusi dalam pembangunan teleskop, yang berarti sebagian waktu pengamatan teleskop akan dialokasikan kepada para astronom dari Eropa.

XRISM adalah rekonstruksi misi Hitomi, pesawat ruang angkasa Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) yang diluncurkan pada tahun 2016. Teleskop Hitomi berputar di luar kendali selama beberapa minggu setelah misinya, dan Jepang kehilangan kontak dengan pesawat ruang angkasa tersebut.

Brian J berkata: “Ini adalah kerugian yang sangat besar,” kata Williams, ahli astrofisika di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA yang berada di tim Hitomi dan sekarang menjadi ilmuwan proyek XRISM. Sedikit data yang dikumpulkan Hitomi merupakan gambaran menggoda tentang apa yang bisa ditawarkan oleh misi seperti ini.

“Kami menyadari bahwa kami benar-benar harus membangun misi ini lagi karena ini adalah masa depan astronomi sinar-X,” kata Dr. Williams.

Tidak seperti panjang gelombang cahaya lainnya, sinar-X kosmik hanya dapat dideteksi dari atas atmosfer bumi, sehingga melindungi kita dari radiasi berbahaya. XRism akan bergabung dengan sejumlah besar teleskop sinar-X lainnya yang sudah mengorbit, termasuk… Observatorium Sinar-X Chandra milik NASAyang diluncurkan pada tahun 1999, dan Penjelajah Polarimetri Sinar-X NASA, yang bergabung pada tahun 2021.

Apa yang membedakan XRISM dari tugas-tugas tersebut adalah instrumen yang disebut Resolve, yang harus didinginkan hingga sedikit di atas nol mutlak sehingga instrumen tersebut dapat mengukur perubahan kecil suhu ketika sinar-X mengenai permukaannya. Tim misi mengharapkan data spektral Resolve 30 kali lebih akurat dibandingkan instrumen Chandra.

Leah Corrales, astronom di Universitas Michigan yang terpilih sebagai rekan ilmuwan untuk misi tersebut, melihat XRISM sebagai “kendaraan inovatif” yang mewakili “langkah selanjutnya dalam observasi sinar-X.” Melalui spektroskopi mutakhir, Dr. Corrales akan menganalisis komposisi debu antarbintang untuk mendapatkan wawasan tentang evolusi kimia alam semesta kita.

Data berkualitas tinggi yang dikumpulkan oleh spektroskopi XRISM mungkin tampak seperti kunjungan ke lingkungan ekstrem yang sama, kata Jan-Uwe Ness, astronom di Badan Antariksa Eropa yang akan mengelola pemilihan proposal untuk waktu pengamatan khusus di Eropa.

“Saya menantikan revolusi spektroskopi,” katanya, seraya menambahkan bahwa revolusi ini akan membuka jalan bagi teleskop sinar-X yang lebih ambisius di masa depan.

XRISM juga membawa alat kedua bernama Xtend yang akan bekerja secara bersamaan dengan Resolve. Saat Resolve memperbesar, Xtend akan memperkecil, memberikan para ilmuwan pandangan pelengkap tentang sumber sinar-X yang sama pada area yang lebih luas. Menurut Dr Williams, Xtend kurang kuat dibandingkan imager pada teleskop Chandra yang lebih tua, yang dibangun Beberapa pemandangan paling menakjubkan dari alam semesta sinar-X Untuk pergi berkencan. Namun Xtend akan menggambarkan alam semesta dengan resolusi serupa dengan cara mata kita melihatnya jika kita memiliki penglihatan sinar-X.

Setelah XRISM mencapai orbit rendah Bumi, para peneliti akan menghabiskan beberapa bulan ke depan untuk mengoperasikan perangkat dan melakukan pengujian kinerjanya. Dr Tashiro mengatakan operasi ilmiah akan dimulai pada bulan Januari, tetapi studi awal berdasarkan data mungkin baru akan muncul dalam satu tahun atau lebih. Sebelum penemuan apa pun, dia sangat antusias melihat instrumen tersebut beroperasi, dan menambahkan: “Kita pasti akan melihat dunia baru astronomi sinar-X setelah instrumen tersebut beroperasi.”

Lebih dari segalanya, Dr. Williams menantikan “hal-hal yang tidak diketahui dan tidak diketahui” yang mungkin ditemukan oleh XRISM. “Setiap kali kami meluncurkan kemampuan baru, kami menemukan sesuatu yang baru tentang alam semesta,” katanya. “Akan jadi apa ini? Aku tidak tahu, tapi aku sangat bersemangat untuk mengetahuinya.”

🌕🌗🌑

Lunar Exploration Intelligent Lander, atau SLIM, adalah pesawat ruang angkasa robotik berikutnya yang menuju ke Bulan tetapi mungkin bukan yang berikutnya yang akan mendarat.

SLIM akan melakukan penerbangan tidak langsung yang panjang setidaknya selama empat bulan dan membutuhkan lebih sedikit bahan bakar. Pendarat tersebut akan membutuhkan waktu beberapa bulan untuk mencapai orbit bulan, dan kemudian akan menghabiskan waktu satu bulan untuk mengorbit bulan sebelum mencoba mendarat di permukaan dekat kawah Shiuli di sisi dekat bulan.

Ini berarti bahwa dua pesawat ruang angkasa Amerika, yang dibuat oleh Astrobotic Technology di Pittsburgh dan Intuitive Machines di Houston, yang mungkin diluncurkan akhir tahun ini dan akan mengambil jalur yang lebih langsung ke Bulan, dapat mengatasi SLIM di permukaan.

Meski SLIM membawa kamera yang dapat mengidentifikasi komposisi batuan di sekitar lokasi pendaratan, tujuan utama misi tersebut bukanlah tujuan ilmiah. Sebaliknya, ini adalah demonstrasi sistem navigasi yang tepat, yang bertujuan untuk mendarat pada jarak yang sama dengan panjang lapangan sepak bola di lokasi target.

Saat ini, pendarat di bulan dapat mencoba mendarat beberapa mil jauhnya dari lokasi pendaratan yang ditentukan. Misalnya, zona pendaratan pesawat ruang angkasa Chandrayaan-3 India, yang bulan lalu menjadi pesawat pertama yang berhasil mendarat di wilayah kutub selatan bulan, memiliki lebar tujuh mil dan panjang 34 mil.

Sistem berbasis visi pada banyak pendarat terbatas karena chip komputer yang dipasang di luar angkasa hanya memiliki seperseratus kekuatan pemrosesan chip terbaik yang digunakan di Bumi, kata Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang dalam perangkat persnya.

Untuk SLIM, Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang telah mengembangkan algoritma pemrosesan gambar yang dapat berjalan cepat pada chip luar angkasa yang lebih lambat. Saat SLIM mendekati pendaratan, kamera akan membantu memandu turunnya pesawat ruang angkasa ke permukaan bulan; Radar dan laser akan mengukur ketinggian dan kecepatan turun pesawat ruang angkasa.

Karena risiko tabrakan yang timbul pada sistem saat ini, pendarat bulan biasanya diarahkan ke medan yang lebih datar dan kurang menarik. Sistem navigasi yang lebih akurat akan memungkinkan pesawat ruang angkasa masa depan mendarat di dekat medan terjal yang memiliki kepentingan ilmiah, seperti kawah berisi air beku di dekat kutub selatan bulan.

Saat diluncurkan, SLIM memiliki berat lebih dari 1.500 pon; Lebih dari dua pertiga beratnya adalah propelan. Sebaliknya, pendarat bulan milik India dan penjelajah kecilnya berbobot sekitar 3.800 pon, dan modul propulsi yang menyertainya yang mendorong keduanya keluar dari orbit Bumi menuju bulan bertambah 4.700 pon.