Para ilmuwan di CU Boulder sedang mengembangkan satelit seukuran pemanggang roti untuk menyelidiki salah satu misteri kosmos yang paling mendasar: bagaimana radiasi dari bintang-bintang berpindah dari galaksi pertama hingga secara mendasar mengubah komposisi alam semesta.
Hasil ini akan diperoleh selama percobaan untuk menguji sisa-sisa supernova dan proxy untuk reionisasi (sprite), dibiayai NASA misi di bawah pimpinan Laboratorium Fisika Atmosfer dan Antariksa (LASP) di CU Batu.
Dijadwalkan untuk diluncurkan pada tahun 2022, SPRITE senilai $4 juta adalah yang terbaru dalam jajaran pesawat ruang angkasa kecil LASP. CubeSat ini panjangnya lebih dari satu kaki dan beratnya sekitar 40 pon. Itu juga akan mengumpulkan data yang belum pernah ada sebelumnya dari bintang modern dan supernova untuk membantu para ilmuwan lebih memahami waktu dalam sejarah kosmik yang disebut Zaman Reionisasi, periode di mana bintang pertama alam semesta hidup dengan cepat, meledak, dan menjadi supernova hanya dalam beberapa juta tahun.
"Kami sedang mencoba untuk menetapkan seperti apa alam semesta ketika terbentuk dan bagaimana ia berkembang menjadi seperti sekarang ini," kata Brian Fleming, profesor riset LASP yang memimpin misi SPRITE.
Tim juga berharap SPRITE akan menunjukkan apa yang dapat dicapai CubeSats. Saat ini, sebagian besar miniatur pesawat ruang angkasa ini difokuskan untuk mempelajari fenomena yang lebih dekat ke rumah, seperti cuaca di Bumi atau semburan api dari permukaan Matahari.
Fleming menjelaskan bahwa sebelum era reionisasi, alam semesta tidak seperti sekarang ini. Bintang dan galaksi pertama di luar angkasa baru saja mulai terbentuk, tetapi cahayanya tidak dapat menyebar jauh ke luar angkasa seperti saat ini - jarak yang sangat jauh antar galaksi dipenuhi dengan gas netral yang secara efektif menutupi alam semesta.
Kemudian, lebih dari 13 miliar tahun yang lalu, hal itu mulai berubah: radiasi dari bintang-bintang muda ini mulai lepas dari galaksi mereka dan mengionisasi gas di sekitarnya, menjauhkan elektron dari atom hidrogen dan mengubah sifat materi alam semesta.
Hanya ada satu masalah dengan teori tersebut: para ilmuwan masih belum yakin bagaimana dunia ini bisa lepas dari galaksi pertama alam semesta. Satu teori menunjukkan bahwa supernova kuno meniup awan gas padat yang mengelilingi bintang-bintang awal ini, seperti peniup daun raksasa di luar angkasa.
SPRITE tidak akan berusaha mengamati secara langsung letusan purba ini. Sebagai gantinya, dia akan melakukan dua inspeksi lebih dekat ke rumah. Seseorang akan mengukur seberapa dekat galaksi memancarkan radiasi pengion. Yang kedua akan berfokus pada sisa-sisa bintang yang meledak di Awan Magellan, dua galaksi kerdil yang mengelilingi Bima Sakti kita.
Itu tidak akan mudah. Radiasi semacam itu hanya dapat dilihat di jendela sempit sinar ultraviolet yang secara historis sulit dideteksi dengan teleskop. Untuk mengatasi keterbatasan ini, tim SPRITE sedang bereksperimen dengan sejumlah teknologi baru yang belum pernah terbang di luar angkasa sebelumnya. Mereka termasuk jenis lapisan cermin khusus yang dirancang untuk memantulkan sinar UV pada detektor CubeSat.
Tim SPRITE sedang dalam proses menyelesaikan desain pesawat ruang angkasa dan akan segera mulai membuat prototipe bagian-bagiannya.
Baca juga: