Teleskop Hubble

Anugrah yang Tuhan berikan sangatlah indah, membuat manusia tertarik mempelajari setiap detailnya. Tak hanya perwujudan samua detail ilmu yang ada di bumi tempat kita berpijak, hal-hal yang ada di luar bumi pun membuat manusia ingin mengupas lebih dalam indahnya alam semesta.

Banyak orang-orang terdahulu dengan berlatarbelakang budaya negara yang berbeda mempelajari bintang sebagai salah satu benda angkasa menjadi awal sistem penanggalan awal, memprediksi musim, hingga menjadikannya budaya yang elok dan lain-lain.

Pernah lihat benda-benda luar angkasa? Manusia tidak bisa menyaksikannya dengan mata telanjang, maka para ahli pun menciptakan alat yang dapat membantu manusia untuk mempelajari alam semesta ini. Teleskop merupakan  alat bantu bagi para ahli untuk mempelajari astronomi. Lalu kemudian muncul ide untuk teleskop ruang angkasa pada tahun 1923, ketika ilmuan Jerman bernama Hermann Oberth -salah satu pendiri industri peroketan- menyarankan untuk meluncurkan teleskop ke luar angkasa.

Teleskop Antariksa Hubble (Hubble Space Telescope), adalah nama yang diberikan untuk sebuah teleskop antariksa yang dioperasikan oleh Badan Antariksa Amerika Serikat, NASA. Teleskop ini telah dirancang sejak tahun 1970. Pada tahun 1977, proyek ini mendapatkan persetujuan dari kongres Amerika Serikat, dan nama ‘Hubble’ diberikan kepada proyek ini pada tahun 1984 sebagai penghormatan terhadap astronom Edwin Hubble.

Namun sebelum membahas lebih lanjut tentang Teleskop Hubble, berikut ulasan tentang teleskop.

Teleskop

Pernahkan kalian keluar di malam hari dan mengamati bintang-bintang yang berkelip di langit? Bintang dan benda-benda langit lainnya jika dilihat dengan mata kita, terlihat begitu jauh dan kecil. Sangat sulit bagi kita untuk melihat dengan jelas keindahan benda-benda langit tersebut. Bisakah melihat bintang, bulan, dan planet lebih dekat dan jelas? Tentu saja bisa, dengan bantuan alat yang bernama teleskop/teropong.

Apa itu teleskop? Oke, mari kita bahas bersama. Teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk memperbesar benda-benda yang sangat jauh agar bisa terlihat lebih dekat dan jelas oleh mata kita. Teleskop yang merupakan alat paling penting dalam pengamatan astronomi mulai diperkenalkan oleh beberapa ilmuwan pada awal abad ke-17. Istilah teleskop berasal dari bahasa Yunani yaitu tele yang berarti jauh dan skopein yang berarti melihat atau mengamati.

Ilmuwan yang dianggap berjasa dalam penemuan teleskop adalah Galileo Galilei, seorang ilmuwan berkebangsaan Italia. Benda-benda angkasa/astronomi letaknya sangat jauh, sehingga walaupun sebenarnya cahaya yang dipancarkan benda-benda langit sangat terang, tetapi tetap saja bila dilihat dari Bumi cahaya mereka sangat redup. Oleh karena itu, dengan ditemukannya teleskop maka kita mendapat banyak pengetahuan tentang astronomi yang sebelumnya tidak kita ketahui.

Teleskop sebenarnya hanyalah alat bantu, karena prinsip kerja teleskop itu membantu mata bekerja dalam mengumpulkan cahaya sehingga nampak lebih terang dan dapat diperbesar. Semakin besar diameter teleskop maka semakin banyak cahaya bintang yang dapat dikumpulkan teleskop sehingga benda-benda langit yang kita lihat menjadi lebih terang dan tajam.

Sejarah Teleskop

Konon, Belanda adalah negeri dimana teleskop ditemukan. Seperti layaknya penemuan-penemuan lain siapa penemu pertama dari temuan penting ini menjadi perselisihan panjang. Banyak peneliti yang mengklaim bahwa dirinya adalah penemu teleskop.

Walaupun teleskop secara resmi ditemukan di Belanda pada tahun 1608 oleh seorang ahli pembuat lensa keturunan Jerman, prinsip-prinsip kerja teleskop telah diperkenalkan sejak awal abad ke-16 Masehi.

Hans Lippershey dikenal juga Johann Lippershey atau Lipperhey dari Middleburg dianggap sebagai penemu teleskop karena merupakan orang yang pertama kali menciptakan dan menyebarkan teleskop pertama. Pada tahun 1590, Zacharias Jansen dan ayahnya, Hans Lippershey, bereksperimen dengan lensa ciptaan Salvino D’Amarte seorang Italia yang menciptakan kacamata 1 lensa. Mereka membuat teleskop pipa, namun bayangan yang ditampilkannya masih terlihat kabur. Setelah melakukan beberapa eksperimen, Hans, menemukan teleskop yang memiliki dua lensa, yaitu lensa cembung dan lensa cekung yang membiaskan cahaya dan membuat objek yang jauh kelihatan sangat dekat.

Ia diberi penghargaan karena berhasil menciptakan dan mendesain teleskop sederhana yang pertama.

Namun, pada pada kenyataannya Lippershey gagal menerima suatu hak paten untuk teleskop temuannya itu. Tetapi akhirnya ia dihadiahi oleh pemerintah Belanda atas duplikat dari desainnya ” The Dutch Perspective Glass “. Teropong bintang yang Lippershey temukan hanya bisa memperbesar tiga kali pembesaran. Inisiatif awal untuk memperoleh hak paten dari temuannya diajukan pada bagian akhir laporannya ke Kedutaan Belanda dari Kerajaan Siam yang dipimpin oleh Raja Ekathotsarot. Laporan diplomatik segera disebarkan ke Eropa, dan mendorong eksperimen oleh ilmuwan lain seperti Paolo Sarpi Italia, yang menerima laporannya pada bulan November, atau Thomas Harriot dari Inggris pada 1609.

Prinsip kerja teleskop akhirnya disempurnakan oleh Galileo Galilei yang menggunakan teleskop serupa untuk mempelajari bulan. Galileo adalah seorang ilmuan dari Italia yang sangat termahsyur namanya dalam sejarah. Ia merupakan seorang professor matematika di Pisa yang tertarik dengan mekanika khususnya tentang gerak planet. Teleskop Galileo adalah suatu alat yang lebih baik dari modifikasi teleskop refraksi yang dibuat Hans Lippershey. Galileo diakui menjadi yang pertama dalam menggunakan teleskop untuk maksud astronomi.

Teleskop Hubble 

Ide untuk teleskop ruang angkasa muncul pada tahun 1923, ketika ilmuan Jerman Hermann Oberth -salah satu pendiri industri peroketan- menyarankan untuk meluncurkan teleskop ke luar angkasa. Pada tahun 1946, Lyman Spitzer Jr -seorang astrofisikawan Amerika- menulis sebuah makalah yang mengusulkan sebuah observatorium ruang angkasa. Dia menghabiskan 50 tahun berikutnya bekerja untuk membuat teleskop ruang angkasa menjadi kenyataan.

Spitzer adalah salah satu kekuatan utama di balik beberapa observatorium yang mengorbit dari waktu ke waktu, termasuk satelit Copernicus dan Astronomical Observatory Orbiting. Dengan bantuannya pula sehingga membantu memacu NASA untuk menyetujui proyek Large Space Telescope pada tahun 1969. Namun dikarenakan masalah anggaran proyek tersebut belum bisa jalan.

Pada tahun 1975, European Space Agency mulai bekerja sama dengan NASA mewujudkan rencana pembuatan teleskop luar angkasa yang akhirnya akan menjadi Hubble Space Telescope. Pada tahun 1977, Kongres menyetujui pendanaan untuk teleskop.

Tak lama setelah disetujuinya proyek ini, pengerjaannya pun dimulai. Pihak-pihak yang terkait antara lain Marshall Space Flight Center di Huntsville, Alabama, Goddard Space Flight Center, The Perkin Elmer-Corporation, Lockheed Rudal (sekarang Lockheed Martin) dan lain-lain.

Pada 1979, para astronot yang bertugas memulai latihan, yaitu dengan simulasi di bawah air.

Pada tahun 1981, Space Telescope Science Institute didirikan di Baltimore, Md, untuk mengevaluasi dan mengelola program sains besar ini. Teleskop ruang angkasa yang bersangkutan diberi nama Hubble Space Telescope. Hal ini untuk mengenang astronom Amerika Edwin Hubble (Edwin Powell Hubble), yang menunjukkan bahwa patch fuzzy cahaya di langit malam yang selama itu dikira kabut adalah benar-benar galaksi lain, yang jauh dari galaksi kita, dan telah membuktikan bahwa alam semesta mengembang. Hubble mendapat gelar sebagai bapak kosmologi modern dan telah membuktikan tingkat ekspansi alam semesta.

Setelah beberapa penundaan, peluncuran Hubble dijadwalkan untuk Oktober 1986. Tapi pada tanggal 28 Januari 1986, Challenger Space Shuttle meledak hanya lebih dari satu menit setelah penerbangan. Akhirnya penerbangan berhenti selama dua tahun. Bagian teleskop selesai dipindahkan ke dalam penyimpanan. Pekerja Hubble terus mengupgrade dan menambah spesifikasi teleskop.

Dan pada akhirnya tanggal 24 April 1990, Hubble diluncurkan ke orbit oleh kapal Space Shuttle Discovery dengan pesawat ulang alik Atlantis. Teleskop membawa lima instrumen: The Wide Field / Kamera Planetary, Goddard Spektrografi Resolusi Tinggi, Kamera Obyek Faint, Spektrografi Obyek Faint dan Photometer Kecepatan Tinggi. Hubble Space Telescope mengorbit bumi pada ketinggian sekitar 350 mil (560 kilometer). Menelan biaya sebesar 2,5 milyar dolar dalam pembuatannya.

Teleskop ini berukuran sangat besar yakni panjang 13 meter, diameter 4,27 meter dan memiliki berat 11 ton, hampir seukuran bus sekolah. Teleskop Hubble memiliki cermin dan lensa dengan diameter 2,8 meter dan beratnya mencapai 826 kg. Cermin ini terbuat dari kaca silika yang dilapisi oleh aluminium murni untuk merefleksikan cahaya. Selain itu cermin ini juga dilapisi dengan  magnesium fluorida yang berfungsi untuk mencegah oksidasi dan bahaya sinar ultraviolet yang bisa merusak lensa.

Terdapat 6 kamera dilengkapi dengan sensor inframerah dan sinar ultraviolet. Terdapat cermin dengan diameter 8 kaki (2,4 meter) sebagai cermin utama (primer).

Teleskop Hubble terletak diatas atmosfer Bumi sehingga terbebas dari distorsi yang bisa menggangu proses pengamatan. Teleskop Hubble terkenal sebagai teleskop yang handal dan mampu menghasilkan gambar yang luar biasa tajam. Cara kerja teleskop ini adalah dengan mengambil citra obyek dengan kamera kemudian gambar tersebut akan dirubah menjadi kode digital dan dikirim ke stasiun penerima di Bumi dengan kecepatan transfer mencapai 1 juta bit per detik dan kemudian kode tersebut diterima dan dikonversi menjadi gambar foto dan spektograf. Telekop ini dalam satu detik dapat menempuh jarak 5 mil dan dalam setahun bisa mencapai 241 juta km. Teleskop Hubble dikontrol dan dikendalikan oleh Goddard Space Flight Center.

Setiap 97 menit, Hubble menyelesaikan revolusinya terhadap Bumi, bergerak dengan kecepatan sekitar 8 km per detik. Hubble adalah jenis teleskop yang dikenal sebagai reflektor Cassegrain. Cahaya yang masuk ditangkap oleh cermin primer kemudian diarahkan menuju cermin sekunder melalui lubang kecil di cermin primer, sampai akhirnya mencapai titik fokus. Jalur yang sangat rumit untuk mendapatkan fokus yang diinginkan. Orang sering keliru bahwa kekuatan teleskop terletak pada kemampuannya untuk memperbesar objek. Namun sebenarnya kemampuan teleskop adalah dilihat dari banyaknya cahaya yang bisa ditangkap oleh cermin/lensa. Setelah cermin menangkap cahaya, instrumen Hubble bekerja sama atau sendiri-sendiri untuk memberikan pengamatan. Setiap instrumen dirancang untuk meneliti alam semesta dengan cara yang berbeda.

Saat Hubble pertama kali digunakan untuk menangkap target yang jauh, para astronom ternyata mendapatkan gambar yang kabur (keluar dari fokus seharusnya). Ternyata kesalahan terjadi pada proses produksi cermin primer dengan ukuran yang tidak sesuai. Setelah diperbaiki pada tahun 1993, sejak saat itu para astronom dapat melihat jelas benda-benda yang ditanggkap oleh Hubble. Gambar yang ditangkap Hubble dapat juga dinikmati oleh masyarakat luas di internet dan media lain.

 

Hubble dirancang agar dapat di perbaiki oleh para astronot, kamera, sensor dan bahkan panel surya yang besar sudah pernah diganti. Dalam catatan, Hubble telah dikunjungi 5 kali yakni pada tahun 1993, 1997, 1999, 2002, dan 2009. Sejak pesawat ulak-alik tidak beroperasi lagi pada tahun 2011, tidak ada lagi kunjungan berawak ke teleskop Hubble.

1. Service Pertama (Tahun 1993)

Tujuh astronot dengan menggunakan pesawat ulang alik Endeavour dikirm untuk memasang perangkat optik korektif pada teleskop Hubble. Speed Photometer diganti dengan paket korektif COSTAR dan WFPC diganti dengan WFPC 2 (Wide Field Planetary Camera 2). Selain itu panel surya dan sistem elektronik juga diganti. Empat giroskop, dua unit kontrol listrik, dan magnetometer juga diganti. Tak lupa astronot juga melakukan penggantian pada komputer onboardnya. Posisi orbit teleskop juga dirubah. Untuk melakukan semua itu, astronot dilatih secara khusus dan diperlukan lebih dari ratusan alat agar kesemuanya dapat berjalan dengan baik.

2. Servis kedua (tahun 1997)

Pesawat ulang alik Discovery diterbangkan untuk mengganti komponen pada teleskop Hubble. GHRS dan FOS diganti dengan Space Telescope Imaging Spectograph (STIS) dan Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS). Namun sayangnya saat NICMOS dipasang sekitar dua tahun kemudian mengalami kerusakan.
3. Service ketiga, A (Tahun 1999)

Pesawat ulang alik kembali dikirim untuk melakukan penggantian enam giroskop pada teleskop. Tiga giroskop diantaranya sudah rusak. Kesemuanya lalu diganti dengan Fine Guidance Sensor dan komputer. Pemasangan VIK (Voltage/temperature Improvement Kit) untuk mencegah pengisian baterai yang berlebihan. Memori komputer juga diganti dengan memori yang memiliki kecepatan enam kali dari memori sebelumnya. Hal ini bertujuan agar tugas komputasi bisa berjalan lebih cepat serta memungkinkan penggunaan bahasa pemrograman modern.

Servis ketiga B (Tahun 2002)

Pesawat ulang alik Columbia dikirim untuk mengganti instrumen FOC dengan Advanced Camera for Surveys (ACS) yang juga berarti bahwa instrumen COSTAR yang dipasang pada misi service yang pertama tahun 1993 tidak diperlukan lagi. Sebab instrumen baru ini mampu bekerja secara mandiri untuk mengoreksi penyimpangan cermin utama. Panel surya juga diganti dan memberikan sumber daya 30 persen lebih banyak.

4. Servis keempat (Tahun 2009)

Sebenarnya servis akan dilaksanakan tahun 2005, namun setelah bencana yang menimpa pesawat ulang alik Columbia pada tahun 2003, service teleskop Hubble sempat mengalami penundaan dan pasang surut keadaan disebabkan oleh keamanan dan keuangan AS. Setelah permasalahan tersebut berhasil diselesaikan, maka pada tahun 2009, pesawat ulang alik Atlantis dikirim. Instrumen SM4 dipasang untuk menggantikan Data Handling Unit. melakukan perbaikan pada sistem ACS dan STIS, memasang baterai nikel hidrogen baru, pemasangan Wide Field Camera 3 (WFC3) yang dapat membuat sudut pandang menjadi lebih lebar, dan pemasangan Cosmic Origins Spectograph (COS), serta Soft Caputure and Rendezvous system. Hal ini mampu membuat teleskop Hubble berkerja hingga tahun 2014 atau bahkan lebih lama lagi sambil menunggu teleskop penerusnya (teleskop James Webb) diluncurkan tahun 2018 nanti.

 

Pada tahun 2018 nanti, James Webb Space Telescope (JWST) besutan badan antariksa Amerika Serikat, NASA, siap meneruskan tugas teleskop hubble yang akan mengorbit bumi pada ketinggian sekitar 930.000 mil (1,5 juta kilometer) dari Bumi. JWST akan menjaga cerminnya pada temperatur minus 388 derajat Fahrenheit (minus 233 derajat celcius). Ukuran cermin teleskop pengganti ini lebih besar yakni berdiamter 21 kaki (6,4 meter). James Webb Space Telescope (JWST) diperkirakan menelan biaya total sebesar USD 8.800.000.000.

Berikut gambaran James Webb Space Telescope (JWST) 

 

Teleskop anyar ini akan bertugas menyelidiki objek di luar angkasa untuk mengungkap sejarah alam semesta pasca peristiwa ledakan dahsyat atau Big Bang. Peristiwa tersebut diyakini ilmuwan sebagai cikal bakal terbentuknya berbagai macam planet di alam semesta.

Para ilmuwan berencana untuk menggunakan teleskop dengan teknologi inframerah untuk mencari galaksi pertama yang terbentu di alam semesta. Apa keunggulan James Webb Space Telescope (JWST)? Teleskop ini memiliki kemampuan untuk melihat objek luar angkasa dengan menembus debu kosmik.

Dengan penglihatan yang lebih canggih ini, JWST diharapkan dapat menemukan sistem planet yang baru terbentuk. Selain itu, teleskop ini digunakan untuk mencari asal-usul kimia yang membentuk kehidupan di sistem tata surya.

JWST juga dimanfaatkan guna mencari objek luar angkasa yang unik dan mampu mengabadikan gambar melalui foto menakjubkan seperti teleskop pendahulunya, Hubble Space Telescope.

Sumber :

http://hubblesite.org/the_telescope/hubble_essentials/ 
http://www.youtube.com/user/HubbleSiteChannel

http://www.astronomi.us/2013/05/sejarah-teleskop-hubble-milik-nasa.html
http://engineeringtown.com/kids/index.php/elektronika/153-teleskop

http://kafeastronomi.com/?s=sejarah+teleskop

http://www.voaindonesia.com/content/teleskop-hubble-baru-perlihatkan-kedalaman-langit-malam/1515048.html