Misi Bulan Ungkap 'Bayangan' Sinar Kosmik yang Tak Terduga di Tata Surya

Temuan Baru dari Data Misi Bulan

Tata surya dipenuhi oleh sinar kosmik galaksi—proton dan inti atom yang melaju hampir dengan kecepatan cahaya dari segala arah. Medan magnet dan atmosfer Bumi melindungi manusia dari sebagian besar radiasi berbahaya ini. Namun, di luar perlindungan tersebut, paparan sinar kosmik menjadi ancaman serius bagi astronot.

Analisis terbaru terhadap data dari pendarat Chang’e-4 milik China, yang dipublikasikan di jurnal Science Advances, mengungkap adanya wilayah perlindungan tak terduga dari sinar kosmik galaksi yang membentang dari Bumi dengan sudut tak terduga hingga setidaknya sejauh Bulan. Meskipun jarak pastinya masih belum diketahui, temuan ini menunjukkan bahwa ketika Bulan melintasi wilayah tersebut dalam orbitnya mengelilingi Bumi, permukaan Bulan mengalami penurunan paparan sinar kosmik galaksi hingga sekitar 20%.

«Kami menemukan Bumi seolah-olah membentuk bayangan di ruang sinar kosmik galaksi,» ujar Robert F. Wimmer-Schweingruber, fisikawan antariksa dari Universitas Kiel, Jerman. «Hal ini sangat mengejutkan, dan bagi saya, itulah bagian terbaik dari penelitian ini.»

Mekanisme Perlindungan yang Tak Terduga

Bentuk medan magnet Bumi telah dipahami dengan baik. Medan magnet ini membentuk wilayah perlindungan kuat di sekitar planet yang dikenal sebagai magnetosfer, dengan «ekor» panjang yang terbentuk akibat angin matahari—aliran partikel bermuatan dari Matahari. Jika ekor magnetosfer diibaratkan sebagai bayangan seseorang yang terbentuk di belakang tubuh akibat cahaya matahari, temuan ini menunjukkan adanya gelembung perlindungan tambahan yang membentang ke depan.

«Anda akan mengharapkan efek terjadi di dalam ekor atau saat [Bulan] melewati ekor tersebut. Namun, kami menemukan efek dari ekor tersebut bahkan sebelum Bulan memasuki wilayah ekor,» jelas Wimmer-Schweingruber. Ia menambahkan bahwa jika ekor magnetosfer diibaratkan sebagai bayangan seseorang, temuan ini menunjukkan bayangan tersebut juga meluas ke depan dan miring, bukan hanya terbentuk di belakang tubuh.

«Wilayah pengurangan fluks sinar kosmik galaksi yang diamati di sisi menghadap Matahari dari orbit Bulan, di luar medan magnet Bumi yang terkompresi oleh angin matahari, sangat tak terduga,» tulis Brian Flint Rauch dalam sebuah email. Rauch, fisikawan sinar kosmik dari Universitas Washington di St. Louis yang tidak terlibat dalam studi Chang’e-4, menambahkan bahwa setiap pengurangan paparan sinar kosmik sangat penting bagi astronot di Bulan.

Dampak bagi Masa Depan Eksplorasi Bulan

Penurunan 20% dalam paparan sinar kosmik selama sebagian orbit Bulan mungkin tidak secara signifikan menentukan waktu teraman bagi astronot untuk melakukan aktivitas di permukaan Bulan. Namun, temuan ini dapat membantu pengambilan keputusan jangka pendek, karena meskipun pakaian antariksa tidak dapat melindungi dari sinar kosmik, struktur logam habitat atau pendarat dapat memberikan perlindungan tambahan.

Latar Belakang Misi Chang’e-4

Administrasi Antariksa Nasional China (CNSA) meluncurkan misi Chang’e-4 sebagai pesawat luar angkasa pertama yang berhasil mendarat di sisi jauh Bulan. Pendaratan dilakukan di Kawah Von Kármán pada 3 Januari 2019. Sebagai bagian dari instrumen ilmiahnya, wahana ini membawa eksperimen Lunar Lander Neutron and Dosimetry (LND), yang dikembangkan oleh Wimmer-Schweingruber dan timnya.

Temuan ini membuka peluang baru untuk memahami lebih dalam tentang perlindungan radiasi di luar angkasa, serta memberikan wawasan penting bagi perencanaan misi berawak ke Bulan di masa depan.