Pada tahun 2022, sebuah pesawat ruang angkasa NASA dengan sengaja menabrak asteroid kecil Dimorphos selama uji pertahanan planet. Tujuannya adalah untuk menilai apakah umat manusia dapat melindungi Bumi dari ancaman kosmik, seperti batuan luar angkasa. Pengamatan baru kini mengungkapkan bahwa uji pertahanan planet berhasil, mengubah orbit Dimorphos serta asteroid yang lebih besar bernama Didymos.
Dimorphos dan Didymos adalah pasangan biner, yang berarti bahwa asteroid mengorbit satu sama lain dan juga mengelilingi matahari – dan perubahan terukur pada salah satu asteroid akan mempengaruhi yang lain.
Data baru menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan Didymos dan Dimorphos untuk menyelesaikan satu orbit matahari, yang memakan waktu sekitar 770 hari, berkurang secara permanen kurang dari satu detik setelah Double Asteroid Redirection Test, atau DART, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan pada hari Jumat di jurnal Science Advances.
“Perubahan kecepatan orbit sistem biner adalah sekitar 11,7 mikron per detik, atau 1,7 inci per jam,” kata penulis utama studi Dr. Rahil Makadia, seorang ilmuwan pertahanan planet yang bekerja di tim DART dan baru-baru ini menyelesaikan gelar PhD di bidang teknik kedirgantaraan di Universitas Illinois Urbana-Champaign, dalam sebuah pernyataan. “Seiring waktu, perubahan kecil pada pergerakan asteroid dapat membuat perbedaan antara benda berbahaya yang menabrak atau hilang dari planet kita.”
Misi DART menandai pertama kalinya sebuah benda buatan manusia mengubah jalur benda langit saat mengorbit matahari, menurut penulis penelitian – dan jika sebuah asteroid ditemukan bertabrakan dengan Bumi di masa depan, ini mungkin bukan yang terakhir kalinya.
Meskipun Didymos dan Dimorphos tidak pernah menimbulkan risiko bagi Bumi, sistem biner memberi NASA skenario sempurna untuk mengevaluasi seberapa efektif pesawat ruang angkasa dapat digunakan sebagai alat yang dapat merusak.
Namun untuk mengukur keberhasilan pengujian tersebut, peneliti perlu mengukur bagaimana Dimorphos dan Didymos berubah akibat dampaknya.
Didymos berbentuk seperti gasing yang berputar dan diyakini sebagai tumpukan puing asteroid – yang pada dasarnya merupakan kumpulan debu dan batu yang terikat secara longgar oleh gravitasi. Dimorphos, juga merupakan tumpukan puing, kemungkinan besar terbentuk dari puing-puing yang menggumpal setelah ditumpahkan oleh Didymos.
Ketika DART menabrak Dimorphos, awan puing besar terlepas ke luar angkasa, diperkirakan berjumlah 35,3 juta pon (16 juta kilogram). Meskipun batuan luar angkasa selebar 560 kaki (170 meter) hanya kehilangan 0,5% massanya, puing-puing yang dilepaskan 30.000 kali lebih besar dari massa pesawat ruang angkasa, menurut penelitian sebelumnya.
Para ilmuwan menyimpulkan bahwa kekuatan puing-puing yang dimuntahkan asteroid sebenarnya menghasilkan pukulan yang lebih besar daripada yang dilakukan pesawat ruang angkasa ketika menabrak batu luar angkasa. Peningkatan momentum tersebut membantu memperpendek waktu yang dibutuhkan sepasang asteroid untuk mengorbit Matahari.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa orbit 12 jam Dimorphos di sekitar Didymos berkurang 33 menit.
Studi baru ini menyoroti bahwa banyaknya material yang terlempar dari sistem asteroid juga meningkatkan kecepatan kedua batuan luar angkasa mengorbit matahari, sehingga mengurangi total waktu orbit sebesar 0,15 detik.
Untuk mengukur perubahan orbit ini, para astronom mengandalkan observasi Didymos di darat serta data saat asteroid melintas tepat di depan bintang. Dikenal sebagai okultasi bintang, pergerakan semacam itu memungkinkan para ilmuwan mengukur posisi, kecepatan, dan bentuk langsung asteroid.
Namun melihat bintang berkedip selama sepersekian detik saat asteroid lewat di depannya dari sudut pandang kita di Bumi sangatlah menantang. Temuan penelitian ini bergantung pada 22 okultasi bintang yang diambil antara Oktober 2022 dan Maret 2025 oleh sukarelawan astronom di seluruh dunia.
“Jika digabungkan dengan pengamatan berbasis darat selama bertahun-tahun, pengamatan okultasi bintang ini menjadi kunci dalam membantu kami menghitung bagaimana DART telah mengubah orbit Didymos,” kata rekan penulis studi Steve Chesley, seorang ilmuwan peneliti senior di Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California, dalam sebuah pernyataan. “Pekerjaan ini sangat bergantung pada cuaca dan seringkali memerlukan perjalanan ke daerah terpencil tanpa jaminan keberhasilan. Hasil ini tidak akan mungkin tercapai tanpa dedikasi dari puluhan sukarelawan pengamat okultasi di seluruh dunia.”
Patrick Michel, penyelidik utama misi lanjutan Hera Badan Antariksa Eropa, yang diluncurkan pada tahun 2024 dan akan terbang setelah tabrakan DART, kagum bahwa perbedaan sekecil itu pada orbit kedua asteroid dapat diukur.
“Kami tahu bahwa perubahan sekecil itu bisa terjadi, dan tidak menimbulkan risiko bagi Bumi, namun sebenarnya mengukurnya adalah tantangan lain yang berhasil diatasi oleh tim dengan sangat baik,” tulis Michel dalam email. “Melakukan hal ini memerlukan koordinasi internasional yang terorganisasi dengan baik karena kita perlu menentukan waktu dengan tepat kedipan yang disebabkan oleh lewatnya asteroid di depan sebuah bintang, seperti yang terlihat oleh berbagai pengamat di seluruh planet. Jika ini dilakukan dengan benar, seperti dalam penelitian ini, maka kita dapat melakukan pengukuran dengan akurasi yang luar biasa.”
Pengamatan dan pengukuran lebih lanjut mengenai efek DART pada batuan luar angkasa akan dibagikan setelah Hera tiba di orbit sekitar sistem asteroid akhir tahun ini. Hera akan menangkap dan membagikan gambar baru pertama Dimorphos pada musim gugur ini, kata Michel.
Sementara itu, misi Near-Earth Object Surveyor milik NASA, yang saat ini sedang dikembangkan, dapat mendeteksi asteroid gelap dan berisiko yang hampir tidak terlihat dari observatorium yang berbasis di Bumi.
Mengidentifikasi asteroid yang berpotensi berbahaya dan memahami bagaimana perubahan kecil pada orbit dapat menyebabkan defleksi yang signifikan sejalan dengan visi badan antariksa untuk melindungi Bumi.
“Pengukuran tim yang luar biasa tepat sekali lagi memvalidasi dampak kinetik sebagai teknik untuk melindungi Bumi dari bahaya asteroid dan menunjukkan bagaimana asteroid biner dapat dibelokkan dengan hanya menabrak satu anggota dari pasangan tersebut,” kata Thomas Statler, ilmuwan utama badan kecil tata surya di NASA, dalam sebuah pernyataan. Dia tidak terlibat dalam penelitian ini.
Jika sebuah asteroid yang menimbulkan risiko bagi dunia kita ditemukan dalam waktu yang cukup untuk membelokkannya, maka tumbukan kinetik seperti DART dapat dikirim untuk mendorong batu luar angkasa tersebut, atau pendampingnya, ke orbit yang lebih aman dan tidak melewati Bumi.
Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.
