Bagaimana Teleskop James Webb Mengirimkan Gambar dari Jarak 1 Juta Km di Atas Bumi?

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Kumpulan foto pertama dari Teleskop Luar Angkasa James Webb baru saja dirilis. Foto-foto ini mendeksripsikan bidang galaksi yang menakjubkan hingga deskripsi menit tentang atmosfer di planet ekstrasurya yang jauh. 

Lalu bagaimana lusinan terabyte data bergerak dari pesawat luar angkasa sejauh satu juta mil jauhnya ke Bumi?

Gambar ini bukan JPEG dan Webb bukan kamera. Webb mengumpulkan dan mengirimkan rim data mentah dari instrumennya, dua sensor inframerah dekat dan menengah yang sangat sensitif. Berbagai aksesori dapat mengkhususkannya untuk spektroskopi, koronografi, dan aktivitas lain sesuai kebutuhan, sama seperti peralatan ilmiah lainnya.

Perlombaan megapiksel

Pada tahun 2008, teleskop Hubble, yang lebih mirip dengan teleskop cahaya tampak konvensional, menangkap gambar Nebula Carina. Gambar tersebut adalah gambar yang fantastis.

Hubble lebih setara dengan teleskop cahaya tampak konvensional dan diluncurkan pada tahun 1990. Sejak itu, teknologi telah berkembang sedikit. Namun, foto yang dihasilkan teleskop James Webb lebih detail.

Siapa pun yang melihat dari representasi kecil ini sepakat bahwa versi Webb memiliki lebih banyak informasi. Tekstur nebula yang tipis berkembang menjadi bentuk dan gumpalan awan yang kompleks, mengungkapkan bintang tambahan dan mungkin galaksi.

Gambar Hubble memiliki resolusi sekitar 23,5 megapiksel dan berukuran 32 megabit tanpa kompresi. Gambar Webb berukuran kira-kira 123-137 MB. 

Meskipun ada lebih dari lima kali lebih banyak data, gambarannya tidak sepenuhnya terungkap. Menurut spesifikasi Webb, instrumen akan mengirim data kembali dengan kecepatan 25 kali lebih cepat daripada Hubble, termasuk gambar yang lebih besar dan lebih banyak yang diambil pada jarak 3.000 kali lebih besar.

Panggilan jarak jauh

Hubble berada 340 mil di atas permukaan planet dalam orbit rendah Bumi. Karena ponsel Anda secara konsisten menerima sinyal dari satelit GPS yang jauh, berkomunikasi dengannya sebenarnya cukup mudah. Demikian juga, para ilmuwan NASA dapat dengan mudah mengirim data ke satelit dalam orbit yang begitu dekat.

Sementara JWST berada di dekat titik Lagrange kedua, atau L2, dan kira-kira satu juta mil dari Bumi. Jarak itu empat kali lebih jauh dari yang pernah bisa ditempuh bulan, menjadikannya tugas yang jauh lebih menantang. 

Pesawat ruang angkasa Webb dibangun dari bawah ke atas untuk menyiarkan data menggunakan gelombang radio di pita Ka, dalam rentang 25,9 gigahertz. Ini merupakanrentang yang digunakan untuk komunikasi satelit konvensional. Meskipun Webb mengumpulkan data dan mengirimkannya pada hari yang sama, pengumpulan dan pengirimannya telah disiapkan berbulan-bulan sebelumnya.

Meskipun Webb dapat berkomunikasi 57 gigabyte, hanya memiliki sekitar 68 gigabyte penyimpanan internal. Ini mengejutkan, tetapi ada banyak cara untuk membongkar data itu sehingga tidak pernah menerima pemberitahuan "drive penuh" yang ditakuti.

“Teleskop sebenarnya bukan kamera point-and-shoot. Jadi tidak seperti kita hanya bisa mengambil gambar dan di sana kita memilikinya, kan? Ini adalah instrumen ilmiah. Jadi itu dirancang pertama dan terutama untuk menghasilkan hasil ilmiah, ” jelas Joe DePasquale, dari Space Telescope Science Institute, dalam podcast NASA.

Tidak ada yang lebih terang dari matahari yang meledak dan hampir tidak ada yang lebih gelap dari kegelapan ruang angkasa yang tak terbatas. Namun, ketika keduanya hadir dalam gambar yang diambil selama beberapa jam, ada delta data yang signifikan antara area gelap dan terang.