NASA Kembali ke Antartika pada Desember 2025 untuk Peluncuran Balon PUEO dan GAPS

Program ilmiah NASA yang melibatkan peluncuran balon berdurasi panjang akan kembali beraksi di Antartika. Kampanye peluncuran ini dijadwalkan dimulai pada awal Desember 2025. Operasi peluncuran akan dilaksanakan dari lokasi dekat Stasiun McMurdo, yang dikelola oleh National Science Foundation Amerika Serikat (NSF) di Lapisan Es Ross.

Kampanye ini merupakan dukungan penting bagi dua misi utama: 'Detector for Observing Ultra-High Energy' (PUEO) dan 'General Antiparticle Spectrometer' (GAPS). Kedua misi ini memiliki tujuan fundamental dalam memecahkan misteri besar dalam bidang astrofisika dan kosmologi. Persiapan matang telah dilakukan untuk memastikan keberhasilan misi di lingkungan yang ekstrem ini.

Misi PUEO merupakan proyek perdana yang diluncurkan di bawah program NASA 'Pioneer Astrophysics'. Fokus utama PUEO adalah mendeteksi jejak neutrino berenergi ultra-tinggi yang berasal dari fenomena kosmik yang sangat jauh. Instrumen ini akan memanfaatkan lapisan es Antartika yang masif sebagai detektor raksasa. PUEO mencari sinyal radio yang dihasilkan ketika neutrino-neutrino tersebut berinteraksi dengan es yang padat.

Penelitian PUEO dipimpin oleh peneliti utama, Abigail Vieregg, dari Universitas Chicago. Misi ini ditargetkan untuk mencapai sensitivitas deteksi neutrino terdepan di dunia. Cakupan deteksinya diperkirakan satu tingkat magnitudo lebih luas dibandingkan program pendahulunya, ANITA, terutama pada energi 10 EeV. Ini adalah lompatan signifikan dalam kemampuan observasi kita terhadap alam semesta.

Sementara itu, eksperimen GAPS berfokus pada upaya menentukan asal-usul materi gelap. Materi gelap ini adalah bentuk materi tak terlihat yang diperkirakan menyusun lebih dari 80 persen total materi di alam semesta. Instrumen GAPS dirancang khusus untuk mengukur secara akurat fluks kosmik antinukleon berenergi rendah, khususnya antideuteron.

Antideuteron ini dianggap sebagai penanda potensial dari peluruhan materi gelap. Penemuan bahkan satu antideuteron pada tingkat energi ini dapat menjadi bukti krusial bagi fisika baru. Hal ini dikarenakan latar belakang astrofisika yang diperkirakan untuk partikel-partikel tersebut pada energi rendah jauh lebih kecil dibandingkan potensi sinyal yang dihasilkan oleh materi gelap.

Untuk menjamin penerbangan yang berlangsung lama, kedua misi ini memanfaatkan teknologi balon tanpa penahan (zero-pressure balloons). Desain balon ini memungkinkan mereka untuk tetap seimbang dengan atmosfer sekitarnya, melepaskan gas secara bertahap seiring kenaikan ketinggian. Kombinasi desain ini dengan pola sirkulasi kutub serta sinar matahari tanpa henti selama musim panas Antartika, menjadikan platform ini sangat andal untuk misi jangka panjang.

Pusat Penerbangan Luar Angkasa Wallops NASA bertanggung jawab penuh atas pengelolaan program balon ilmiah ini. Sementara itu, perusahaan Peraton bertugas dalam perencanaan misi dan operasi lapangan. Balon yang digunakan untuk misi-misi ini diproduksi oleh Aerostar. Kerjasama teknis ini sangat vital untuk keberhasilan operasional di lokasi terpencil.

Sebelumnya, misi GAPS telah menjalani serangkaian pengujian penting. Pengujian darat dilakukan di akselerator KEK pada tahun 2004 dan 2005. Selain itu, uji terbang prototipe (pGAPS) berhasil dilaksanakan pada Juni 2012. Keberhasilan kampanye yang akan datang sangat bergantung pada kolaborasi erat dengan NSF, pemerintah Selandia Baru, dan Angkatan Udara Amerika Serikat. Dalam rangkaian kampanye ini, juga dijadwalkan peluncuran untuk menguji teknologi baru, termasuk Salter Test Flight Universal. Misi-misi ini diharapkan dapat menyajikan data penting yang berpotensi mengubah pemahaman kita tentang struktur fundamental alam semesta.