Berburu Energi Gelap dengan Teleskop Nancy Grace Roman

tirto.id - Minggu pagi, 30 Agustus 2026, langit di atas Kennedy Space Center, Florida, tampak lebih terang dari biasanya. Tepat pada pukul 07:26 waktu setempat, roket Falcon Heavy milik SpaceX meluncur, membawa serta salah satu instrumen terpenting yang pernah dimiliki oleh NASA: teleskop antariksa bernama Nancy Grace Roman Space Telescope. Sekitar sepuluh menit kemudian, teleskop tersebut berpisah dari tahap kedua Falcon Heavy dan mulai menjalani perjalanan panjangnya.

Momen itu memang tak berlangsung lama. Akan tetapi, penantiannya mencapai lebih dari satu dasawarsa. Dr. Nicky Fox, salah satu pejabat tinggi di Direktorat Misi Sains NASA, bahkan sampai menangis menyaksikan peluncuran itu.

Roman bisa dibilang merupakan "mesin penemuan", yang dirancang untuk mengungkap hal-hal yang bahkan belum terpikirkan oleh manusia. Dengan bujet sekitar 4,3 miliar dolar AS, misi tersebut akan menghabiskan waktu sekitar tiga bulan untuk mencapai titik orbitnya yang disebut Lagrange Point 2 (L2)—sekitar 1,6 juta kilometer dari Bumi, wilayah orbit yang juga digunakan oleh James Webb Space Telescope.

Nama Roman diambil dari Dr. Nancy Grace Roman, kepala astronomi pertama NASA. Ia dijuluki "Mother of Hubble" karena peran krusialnya meyakinkan Kongres Amerika Serikat untuk mendanai Teleskop Antariksa Hubble pada akhir dekade 1970-an.

Awalnya, proyek yang semula dirancang dengan nama Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) tersebut kesulitan mendapatkan dukungan luas. Titik baliknya datang ketika NASA memperoleh hibah dua cermin besar dari National Reconnaissance Office, badan intelijen AS yang mengelola satelit mata-mata.

John Grunsfeld, mantan astronot NASA yang kemudian memimpin direktorat sains lembaga itu, langsung melihat potensi besar. Cermin tersebut mampu mengumpulkan cahaya 2,5 kali lebih banyak dibanding rancangan awal WFIRST. Grunsfeld juga mendorong penambahan instrumen coronagraph, yakni alat yang bisa menghalangi cahaya bintang agar planet-planet di sekitarnya bisa terlihat lebih jelas.

Setelah melalui proses kajian dan negosiasi anggaran dengan Kantor Manajemen dan Anggaran Gedung Putih, proyek tersebut akhirnya mendapat lampu hijau, setelah nasibnya sempat terombang-ambing di beberapa rezim berbeda. Proyek yang tadinya bernama WFIRST itu kemudian diganti namanya untuk menghormati Dr. Roman.

Mengungkap Hal-Hal yang Tak Terpikirkan

Secara fisik, Roman berukuran kira-kira sebesar bus pariwisata, dengan berat sekitar 8.100 kg. Cermin utamanya berdiameter 2,4 meter, persis sama dengan diameter cermin Hubble, meski bobotnya hanya seperempat dari cermin Hubble berkat teknologi material yang jauh lebih ringan. Teleskop tersebut membawa dua instrumen utama, yaitu Wide Field Instrument dan Coronagraph Instrument.

Wide Field Instrument adalah kamera inframerah beresolusi 300 megapiksel dengan 18 detektor; ketajaman gambar yang dihasilkan setara Hubble, tetapi dengan bidang pandang seratus kali lebih luas. Sementara itu, dengan Coronagraph Instrument, Roman diperkirakan mampu mendeteksi planet yang cahayanya 100 juta kali lebih redup dibanding bintang induknya.

Bertrand Mennesson, wakil ilmuwan proyek Roman di Jet Propulsion Laboratory NASA, menjelaskan bahwa coronagraph Roman bekerja secara aktif, dengan cermin yang bisa mengubah bentuknya secara real-time untuk mengoreksi getaran dan gangguan termal. Itu berbeda dari coronagraph pasif di Hubble dan Webb.

Nantinya, Roman akan menjalani perjalanan sekitar tiga bulan menuju wilayah operasionalnya di sekitar titik Lagrange kedua Matahari–Bumi (L2). Selama periode tersebut, NASA akan secara bertahap mengaktifkan, memeriksa, dan menguji berbagai sistem teleskop. Setelah tiba di orbit operasionalnya, proses kalibrasi dan persiapan instrumen akan dilanjutkan, sebelum Roman memulai kegiatan sains rutin. NASA memperkirakan teleskop tersebut mulai mengirimkan gambar pertamanya sekitar Januari 2027.

Dari sana, misi utamanya akan berlangsung selama lima tahun, dengan kemungkinan diperpanjang hingga sepuluh tahun, bergantung pada kesehatan wahana, ketersediaan sumber daya, dan keputusan perpanjangan misi.

Lalu, apa sebenarnya yang ingin dicari NASA lewat teleskop ini? Ada tiga misi besar. Pertama, memburu jejak materi gelap (dark matter) dan energi gelap (dark energy), dua komponen yang menyumbang 95 persen kandungan energi-massa alam semesta. Kedua, mengidentifikasi puluhan ribu eksoplanet baru. Ketiga, mengumpulkan data astrofisika umum dalam jumlah masif yang mencakup ratusan lubang hitam, miliaran galaksi, dan sekitar 100 miliar bintang.

Untuk memahami materi gelap dan energi gelap, Roman akan mengukur gravitasi yang membelokkan cahaya dalam jarak kosmis yang sangat jauh. Teknik tersebut bertujuan menghasilkan peta tiga dimensi distribusi materi gelap di alam semesta. Survei utamanya, yang membutuhkan waktu lebih dari setahun, menargetkan cakupan lebih dari dua miliar galaksi. Roman juga akan mengatalog ledakan bintang jenis supernova tipe Ia, yang kecerahannya bisa diprediksi untuk mengukur laju ekspansi alam semesta.

Soal energi gelap, sejak dekade 1990-an, para astronom mendapati bahwa ekspansi alam semesta bersifat tidak konstan, melainkan makin cepat. Penyebabnya diduga adalah energi gelap.

Masalah lain yang belum terpecahkan adalah ketegangan Hubble, yakni perbedaan antara hasil pengukuran laju ekspansi alam semesta dari metode lokal dan nilai perkiraan berdasarkan pengamatan alam semesta awal. Perbedaan di kisaran hingga sekitar sembilan persen tersebut dapat mengisyaratkan adanya keterbatasan dalam model kosmologi standar. Ketidaksesuaian itu berdampak besar terhadap pemahaman manusia soal sejarah dan nasib akhir alam semesta.

Untuk urusan eksoplanet, Roman akan banyak mengandalkan teknik bernama gravitational microlensing. Sebagaimana dijelaskan oleh The Conversation, teknik tersebut memungkinkan Roman menemukan planet-planet yang sulit dideteksi metode lain, termasuk planet bermassa rendah, planet dengan orbit sangat lebar, serta planet yang mengambang bebas tidak terikat pada bintang mana pun.

NASA memperkirakan Roman akan menemukan lebih dari 100 ribu eksoplanet baru melalui metode transit, dan sekitar 1.000 lainnya lewat microlensing, jauh melampaui jumlah eksoplanet yang berhasil dikonfirmasi manusia sejak pertama kali dibuktikan keberadaannya pada dekade 1990-an, yang kini baru mencapai sekitar 6.000.

Apa Bedanya Roman, Teleskop Hubble, dan James Webb?

Perbedaan paling mendasar terletak pada filosofi desain. Julie McEnery, ilmuwan proyek senior Roman di Goddard Space Flight Center, menjelaskan dengan sederhana, "Anggaplah Roman sebagai lensa wide-angle, sementara Webb adalah zoom-nya."

Webb dirancang untuk menatap area sempit di langit dengan kedalaman luar biasa. Ia mampu menangkap cahaya dari galaksi-galaksi purba yang terbentuk tak lama setelah big bang.

Roman, sebaliknya, berkemampuan menyapu area sangat luas dengan cepat dan tetap mempertahankan ketajaman gambar. Sabrina Stierwalt, astrofisikawan dari Occidental College yang juga menjabat co-chair Roman Science User Panel, menjelaskan bahwa biasanya astronom harus memilih antara cakupan luas atau resolusi tinggi. Roman berhasil menggabungkan keduanya sekaligus.

Selama lebih dari 30 tahun beroperasi, Hubble baru mengamati sekitar 0,1 persen dari seluruh langit malam. Menurut Mikayla Mace Kelley dari University of Arizona, Roman berpotensi mampu melakukannya dengan resolusi setara dalam waktu jauh lebih singkat.

Meski begitu, satu hal yang membuat Hubble tetap relevan meski sudah berusia 36 tahun adalah kemampuannya mengamati cahaya tampak dan ultraviolet. Itulah kapabilitas yang tidak dimiliki Roman maupun Webb, yang sama-sama berfokus pada cahaya inframerah.

Cahaya ultraviolet sepenuhnya diblokir atmosfer Bumi sehingga hanya bisa diamati dari luar angkasa, dan hanya Hubble yang bisa menangkapnya. Karena itu, McEnery menegaskan, Hubble tidak akan menjadi usang begitu Roman beroperasi penuh, sebab ketiganya saling melengkapi.

Terlebih, Roman akan menjadi bagian dari jaringan observatorium generasi baru yang lebih luas, termasuk misi Euclid (memetakan miliaran galaksi untuk mempelajari materi dan energi gelap) serta Vera C. Rubin Observatory (berulang kali memindai langit belahan selatan). Ketika Roman menemukan objek atau pola menarik dalam sapuan luasnya, Webb bisa langsung diarahkan untuk mengamatinya secara lebih mendalam.

Perbedaan lain yang tak kalah krusial adalah soal pemeliharaan. Hubble dan Roman sama-sama dirancang untuk bisa diperbaiki di luar angkasa. Adapun Webb sejak awal memang tidak dirancang untuk bisa diperbaiki sama sekali.

Namun, salah satu yang paling menonjol adalah kapasitas datanya. Volume data yang akan dihasilkan Roman tidak main-main. Teleskop tersebut diperkirakan mampu mengirimkan sekitar 1,4 terabita data mentah setiap hari, terbesar di antara semua misi astrofisika NASA sejauh ini.

Ambisi jangka panjang di balik semua itu juga tidak berhenti di Roman saja. Coronagraph Roman disebut-sebut sebagai batu loncatan penting menuju misi masa depan bernama Habitable Worlds Observatory, yaitu teleskop generasi mendatang yang dirancang khusus untuk memotret planet mirip Bumi dan mencari tanda-tanda kimiawi kehidupan pada atmosfernya.