Pengembara di ruang planet

Pada tanggal 2 Maret 2005 yang akan datang, tepat 33 tahun sejak wahana angkasa Pioneer 10 diluncurkan ke ruang angkasa. Saat ini Pioneer 10 berada pada jarak sekira 12,7 miliar kilometer dari Bumi atau lebih dari 2 kali jarak si bungsu Pluto dari Matahari. Setelah meninggalkan Bumi dan dilanjutkan dengan pengembaraan di ruang antarplanet, kini Pioneer 10 sedang menuju ruang antarbintang mengarah ke bintang Aldebaran di rasi Taurus.
Pada 23 Januari 2003 silam telah diterima sinyal lemah terakhir dari wahana ruang angkasa Pioneer 10 di stasiun pengendali di Bumi. Setelah pada awal Februari di tahun yang sama tidak lagi diterima sinyal-sinyal terakhir dari Pioneer 10 dan usaha-usaha yang dilakukan guna berkomunikasi pun tidak membuahkan hasil, disimpulkan sumber tenaga wahana sudah berada di bawah batas minimal untuk dapat berkomunikasi. Berkaitan dengan kondisi ini, pihak NASA Ames Research Center pun memutuskan untuk tidak lagi melakukan upaya kontak lebih lanjut.
Pioneer 10 merupakan bagian dari Projek Pioneer milik badan antariksa Amerika Serikat (National Aeronautics and Space Administration / NASA), dengan tiga misi ilmiah berbeda, yaitu penelitian Bulan (Pioneer seri 1 hingga 4), penelitian Matahari (Pioneer 5 sampai 9), dan penelitian planet-planet luar, yaitu planet-planet di luar sabuk asteroid (Pioneer 10 dan 11).
Meskipun kehadiran populasi asteroid di antara orbit planet Mars dan Jupiter telah diketahui, pada tahun 1960-an para astronom belum dapat memperkirakan kerapatannya. Sebagai akibatnya, penerbangan ruang angkasa melintasi daerah yang membentang antara 2,1 hingga 3,3 satuan astronomi (1 satuan astronomi sekira 150 juta kilometer, jarak rata-rata Bumi-Matahari) dari Matahari tersebut menjadi sulit diperhitungkan.
Untuk dapat menjawab pertanyaan di atas, tidak ada jalan lain selain berani mengirimkan wahana antariksa untuk menerobos barikade sabuk asteroid tersebut. Pioneer 10 yang didesain untuk "misi martir" tersebut. Seandainya selamat, ia juga akan mengemban misi utama lain, yaitu "melihat" Jupiter dari dekat untuk pertama kali guna menghasilkan gambar-gambar beresolusi tinggi dari planet terbesar di Tata Surya ini berikut satelit-satelitnya, juga mengukur medan magnet (magnetosfer) Jupiter dan radiasi lingkungan dalam sistem Jovian.
Sejarah eksplorasi ruang angkasa mencatat Pioneer 10 sebagai wahana antariksa pertama yang berhasil menerobos daerah hunian asteroid dengan selamat. Sabuk asteroid ternyata tidak lah serapat yang diduga sebelumnya. Pioneer 10 juga menjadi benchmark bagi misi-misi besar sesudahnya dalam penggunaan teknik umpan gravitasi untuk mengubah kecepatan wahana saat melintasi planet-planet yang dapat menekan penggunaan energi.
Berbeda dengan wahana-wahana antariksa sebelumnya dengan tujuan planet-planet dalam (inner planet), Pioneer 10 yang khusus dirancang untuk tujuan planet-planet luar (outer planet) dan melanjutkan perjalanannya menjauhi Matahari, menggunakan Radioisotope Thermonuclear Generator (RTG) dengan isotop plutonium-238 sebagai pembangkit energinya. RTG mampu menghasilkan daya listrik sebesar 155 watt yang akan memasok energi bagi wahana berbobot 258 kilogram ini.
Dua puluh satu bulan setelah peluncuran, tepatnya pada 3 Desember 1973, Pioneer 10 mencapai jarak terdekatnya ke Jupiter pada jarak sekira 200.000 kilometer. Pada perjumpaan dekatnya dengan Jupiter tersebut, Pioneer 10 berhasil memindai sabuk radiasi yang cukup kuat dari planet yang namanya diambil dari raja para dewa dalam mitologi Romawi ini, informasi tentang sumber semburan elektron yang terdeteksi sampai lingkungan dekat Bumi (yang ternyata berasal dari Jupiter), juga memetakan medan magnet planet yang bervariasi (mengembang dan menyusut) sesuai dengan tekanan angin surya yang diterima planet gas ini dari Matahari.
Setelah berjumpa Jupiter dan meneruskan perjalanannya menuju tepian tata surya, Pioneer 10 menginformasikan kepada para ilmuwan di Bumi tentang masih terdeteksinya berbagai aktivitas Matahari sampai di luar orbit Pluto. Pioneer 10 berhasil melalui satu-satunya planet di tata surya yang berada di daerah Sabuk Kuiper ini pada April 1983. Saat itu, Pioneer 10 menjadi satu-satunya wahana antariksa buatan manusia yang berada di jarak terjauh dari Bumi tempat asalnya, yaitu sejarak 4,3 miliar kilometer.
Bergerak dengan kelajuan konstan sekira 12 km/detik (kecepatan roket pesawat ulang-alik untuk lepas dari gravitasi Bumi sekira 11 km/detik), Pioneer 10 saat ini masih berada di daerah Sabuk Kuiper pada jarak sekira 85 satuan astronomi dari Matahari. Sabuk Kuiper adalah sebuah daerah yang membentang sampai sejauh 100 satuan astronomi dari Matahari. Keberhasilan Pioneer 10 menerobos halang-rintang populasi asteroid tidak lama diikuti saudaranya, Pioneer 11, yang diluncurkan setahun kemudian dengan misi mengamati Saturnus dari jarak dekat.
Meskipun misi Pioneer 10 secara resmi berakhir pada 31 Maret 1997 silam, pengolahan data ilmiah yang dikirimkannya dan penelusuran posisi wahana ini secara acak masih dilakukan pada tahun-tahun setelahnya. Barulah pada 7 Februari 2003 silam para ilmuwan di NASA Ames Research Center memutuskan untuk tidak lagi melakukan upaya kontak dengan wahana ini karena ketidakmampuan wahana melakukan komunikasi dengan Bumi.
Pada jarak Pioneer 10 yang sekarang dan dengan kecepatan transmisi gelombang elektromagnetik sebesar 300.000 km/detik (kecepatan interaksi maksimum yang terdapat di alam semesta), untuk komunikasi bolak-balik (Bumi-Pioneer 10-Bumi) diperlukan waktu 23 jam 37 menit atau hampir sekira satu hari.
Pioneer 10 beserta saudaranya, Pioner 11, merupakan contoh sebuah misi eksplorasi ruang angkasa dengan keberhasilan besar dalam studi tentang tata surya, baik dalam hal membuktikan apa yang diprediksikan para ilmuwan di Bumi maupun temuannya untuk hal-hal yang tidak diduga sama sekali sebelumnya. Pioneer 10 yang selama 25 tahun (1972 - 1997) misi ilmiahnya telah menghabiskan dana senilai 350 juta dolar AS, kini mengembara sendiri mengarah ke bintang raksasa merah Aldebaran di rasi Taurus berjarak 68 tahun cahaya dari Matahari (1 tahun cahaya setara dengan 9,5 triliun kilometer), sebuah jarak tempuh yang baru akan dicapainya lebih 2 juta tahun dari sekarang.
Pada 18 November 1999 silam, US Postal Service menerbitkan perangko untuk memperingati misi Pioneer 10, sebagai satu dari 15 ikon selama era 1970-an, dengan inskripsi berbunyi: "Launched March 1972, Pioneer 10 was the first spacecraft to travel to an outer planet, providing data and images of Jupiter. Eleven years later, it became the first man-made object to leave the solar system."
Abad 20 yang baru lalu dapat disebut sebagai abad antariksa dan dasawarsa pertama abad ke-21 ini pun telah dipenuhi sejumlah jadwal peluncuran wahana baru (baik yang sudah maupun akan diluncurkan) untuk menguak rahasia kosmos lebih dalam, seperti misi INTEGRAL, Mars Exploration Rover, MESSENGER, New Horizon, Terrestrial Planet Finder, DARWIN dan masih banyak lagi yang merupakan projek kolaborasi antarbangsa dengan tradisi ilmiah yang kuat.
Untuk apakah misi-misi ruang angkasa tersebut? Adakah manfaatnya secara langsung maupun tidak langsung? Manfaat secara langsung tentunya adalah imbas teknologi yang dikembangkan yang juga akan bermanfaat dalam bidang-bidang lainnya mengingat sains ruang angkasa merupakan muara dari berbagai disiplin ilmu. Di dalamnya, kita tidak hanya menjumpai astronomi, melainkan juga sains atmosfer, geofisika, meteorologi, fisika plasma, mekanika benda langit dan bahkan berbagai ilmu rekayasa seperti aeronautika, teknologi informasi, material dan sebagainya.
Kondisi yang dijumpai di ruang angkasa tentunya berbeda dengan lingkungan Bumi. Efek tanpa bobot yang dijumpai di luar atmosfer Bumi tersebut, saat ini tengah dieksplorasi pemanfaatannya dalam proses kristalisasi dan purifikasi (pemurnian) obat-obatan. Eksplorasi ruang angkasa yang menurut sejarahnya dipicu perkembangan teknologi penerbangan yang tidak lepas dari pengaruh kepentingan militer, dalam lingkungan Bumi yang kasat mata telah dapat dimanfaatkan melalui penempatan satelit yang mengorbit guna keperluan komunikasi, survei sumber daya alam, maupun studi cuaca.
Dalam tinjauan ke depan, eksplorasi ruang angkasa ditujukan untuk mengembangkan lingkungan Bulan sebagai pangkalan perjalanan angkasa, bahkan membentuk koloni besar manusia di antariksa. Kucuran dana bagi eksplorasi ruang angkasa juga dimaksudkan untuk mendapatkan umpan balik, apakah itu berupa keunggulan secara teknologi, militer, ataukah "kebanggaan sebagai sebuah bangsa".