Monday, May 23, 2016

Many Fantastic Color in Mars


The Nili Fossae region, for example, is shockingly gorgeous - and it's blue, rather than the rusty red we associate with Mars

Null

It's situated on the northwest rim of the Isidis impact basin, and is a site of diverse and exposed bedrock, with the exception of a few sand dunes

The reason we don't usually see sites like this is because Mars' colours are usually homogenised by the red dust that pervades the surface


The below image shows the side of an elongated pit depression in the eastern Noctis Labyrinthus region.
Null
Nasa scientists revealed a few months ago that the blue/grey layered deposits are consistent with the mineral jarosite

Maps of Mars Gravity

A new map of Mars' gravity made with three NASA spacecraft is the most detailed to date, providing a revealing glimpse into the hidden interior of the Red Planet. The map was derived using Doppler and range tracking data collected by NASA's Deep Space Network from three NASA spacecraft in orbit around Mars: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, and the Mars Reconnaissance Orbiter. 
This view of the Martian gravity map shows the Tharsis volcanoes and surrounding flexure. Tharsis is a volcanic plateau on Mars thousands of miles across with the largest volcanoes in the solar system. The white areas in the center are higher-gravity regions produced by the massive Tharsis volcanoes, and the surrounding blue areas are lower-gravity regions that may be cracks in the crust (lithosphere).

The improved resolution of the new gravity map suggests a new explanation for how some features formed across the boundary that divides the relatively smooth northern lowlands from heavily cratered southern highlands. Also, the team confirmed that Mars has a liquid outer core of molten rock by analyzing tides in the Martian crust and mantle caused by the gravitational pull of the sun and the two moons of Mars. Finally, by observing how Mars' gravity changed over 11 years – the period of an entire cycle of solar activity -- the team inferred the massive amount of carbon dioxide that freezes out of the atmosphere onto a Martian polar ice cap when it experiences winter. They also observed how that mass moves between the south pole and the north pole with the change of season in each hemisphere.
Gravity map of the northern hemisphere of Mars
A map of Martian gravity looking down on the North Pole (center). White and red are areas of higher gravity; blue indicates areas of lower gravity.
Credits: MIT/UMBC-CRESST/GSFC
The map was derived using Doppler and range tracking data collected by NASA's Deep Space Network from three NASA spacecraft in orbit around Mars:Mars Global Surveyor (MGS), Mars Odyssey (ODY), and the Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Like all planets, Mars is lumpy, which causes the gravitational pull felt by spacecraft in orbit around it to change. For example, the pull will be a bit stronger over a mountain, and slightly weaker over a canyon.
Slight differences in Mars' gravity changed the trajectory of the NASA spacecraft orbiting the planet, which altered the signal being sent from the spacecraft to the Deep Space Network. These small fluctuations in the orbital data were used to build a map of the Martian gravity field.
Gravity map of the southern hemisphere of Mars
A map of Martian gravity looking down at the South Pole (center). White and red are areas of higher gravity; blue indicates areas of lower gravity.
Credits: MIT/UMBC-CRESST/GSFC
The gravity field was recovered using about 16 years of data that were continuously collected in orbit around Mars. However, orbital changes from uneven gravity are tiny, and other forces that can perturb the motion of the spacecraft had to be carefully accounted for, such as the force of sunlight on the spacecraft's solar panels and drag from the Red Planet's thin upper atmosphere. It took two years of analysis and computer modeling to remove the motion not caused by gravity.
"With this new map, we've been able to see gravity anomalies as small as about 100 kilometers (about 62 miles) across, and we've determined the crustal thickness of Mars with a resolution of around 120 kilometers (almost 75 miles)," said Genova. "The better resolution of the new map helps interpret how the crust of the planet changed over Mars' history in many regions."
For example, an area of lower gravity between Acidalia Planitia and Tempe Terra was interpreted before as a system of buried channels that delivered water and sediments from Mars' southern highlands into the northern lowlands billions of years ago when the Martian climate was wetter than it is today. The new map reveals that this low gravity anomaly is definitely larger and follows the boundary between the highlands and the lowlands. This system of gravity troughs is unlikely to be only due to buried channels because in places the region is elevated above the surrounding plains. The new gravity map shows that some of these features run perpendicular to the local topography slope, against what would have been the natural downhill flow of water.
Gravity map of Tharsis volcanoes
A Martian gravity map showing the Tharsis volcanoes and surrounding flexure. The white areas in the center are higher-gravity regions produced by the massive Tharsis volcanoes, and the surrounding blue areas are lower-gravity regions that may be cracks in the crust (lithosphere).
Credits: MIT/UMBC-CRESST/GSFC
An alternative explanation is that this anomaly may be a consequence of a flexure or bending of the lithosphere -- the strong, outermost layer of the planet -- due to the formation of the Tharsis region. Tharsis is a volcanic plateau on Mars thousands of miles across with the largest volcanoes in the solar system. As the Tharsis volcanoes grew, the surrounding lithosphere buckled under their immense weight.
The new gravity field also allowed the team to confirm indications from previous gravity solutions that Mars has a liquid outer core of molten rock. The new gravity solution improved the measurement of the Martian tides, which will be used by geophysicists to improve the model of Mars' interior.
Changes in Martian gravity over time have been previously measured using the MGS and ODY missions to monitor the polar ice caps. For the first time, the team used MRO data to continue monitoring their mass. The team has determined that when one hemisphere experiences winter, approximately 3 trillion to 4 trillion tons of carbon dioxide freezes out of the atmosphere onto the northern and southern polar caps, respectively. This is about 12 to 16 percent of the mass of the entire Martian atmosphere. NASA's Viking missions first observed this massive seasonal precipitation of carbon dioxide. The new observation confirms numerical predictions from the Mars Global Reference Atmospheric Model – 2010.
Gallery
Sloping sediments on Mars surface imaged from orbit
Dark spidery bedforms imaged from Mars orbit
Sedimentary layers on Mars surface in blue tones on left half of image and white on right
Dunes on the surface of Mars photographed in close by the Mars Reconnaissance Orbiter
Closeup of Mars crater showing a quarter of the crater at left and surface at right

The Biggest Telescope In The World

China tidak diam dalam dunia ruang angkasa. Satu teleskop raksasa Fast sedang dibangun di provinsi Guizhou. Ukurannya 500 meter, konstruksi memanfaatkan alam di sekitar.

Diperkiarkan teleskop Fast sudah selesai tahun 2016dan menjadi teleskop radio terbesar di dunia.

Teleskop terbesar sekarang ini masih di pegang pusat observasi Arecibo dengan diameter 300 meter. Dibanding teleskop Fast nantinya memiliki daya tangkap sinyal radio 3x lebih kuat.

Untuk apa teleskop radio. Fungsinya untuk mendengar pesan sinyal adio di alam semesta kata Nan dai China.irg.cn. Sekarang dia memimpin proyek Fast yang dimiliki universitas National Astronomical Observatory. Teleskop radio memungkinkan astronom mendengar sinyal lemah dari ruang angkasa, sekaligus mempelajari SETI 

Dua gambar pertama adalah konstruksi teleskop radio Fast, gambar ketiga adalah disain nantinya setelah teleskop rampung dibangun.



Sebagai perbandingan. Ukuran Fast dua kali lebih besar dari teleskop radio yang akan dibuat badan lain. Seperti teleskop di Puerto RIco.

Membutuhkan 4600 cermin reflektif, dan konstruksi teleskop hanya menghabiskan dana 184 juta dollar dengan pembangunan selama 5 tahun. Walau sempat dikeluhkan oleh warga disana, karena mengusur 9000 penduduk di sekitar teleskop dan gaji pegawai yang rendah

Teleskop Fast akan mendengar sinyal dari alien. Setidaknya sampai jarak 1000 tahun cahaya dimana sinyal tidak pernah terdengar oleh perangkat teleskop lain
Menjadi teleskop paling sensitif yang akan hadir sebelum teleskop optik dan teleskop gelombang radio lainnya selesai dibangun.

Menangkap sinyal electromagnetic spectrum dengan panjang antara 10cm sampai 4.3 meter.


Beberapa teknologi teleskop, dengan teknologi sensor berbeda. Seperti teleskop optik, inframerah, gelombang radio


Planet X Adalah Planet Nine?

Pernah mendengar cerita planet X, planet yang tidak dikenal di tata surya kita sendiri. Mungkin planet ini memang ada, tapi jauh di kegelapan dan mungkin saja berada sangat jauh di luar planet Pluto. Analisa ini diumumkan dengan kemungkinan satu planet dengan orbit sangat ektrem atau Extreme Trans-Neptunion Object (ETNO).

Planet X yang dimaksud bukan cerita planet Nubiru atau planet X yang akan melintas mendekati atau menabrak Bumi. Tapi planet yang mengorbit ke matahari seperti Bumi dan Mars atau planet lainnya. Hanya letaknya sangat jauh, dan belum bisa dilihat.

Peneliti mempelajari 13 ETNO, dari beberapa planet seperti planet Sedna sebagai planet kerdil. Posisinya berada jauh sekali dari matahari, serta sangat dingin karena sangat rendah menerima panas matahari.

Apa yang dimaksud dengan orbit dari daftar planet ETNO
Misalnya planet bumi memiliki jarak orbit sampai 150 juta km dari matahari. Perubahan orbit planet nyaris 0 derajat atau memiliki garis orbit tetap. Tapi ke 13 planet di daftar ETNO memang berada sangat jauh, mencapai 150 sampai 525AU (dikalikan jarak Bumi ke Matahari untuk setiap AU). dan mereka cenderung memiliki pergeseran 20 derajat dari orbitnya ke matahari. 

Planet X atau objek ETNO 

Jumlah planet tersebut tentunya tidak pasti, karena orbitnya begitu jauh, dan sulit diamati dari Bumi dengan teknologi yang ada saat ini. Bulan Maret 2014, Chadwick Trujillo dan Schott Sheppard mengumumkan mereka menemukan planet VP113 2012. Ini adalah planet tipe ETNO dan orbitnya tidak pernah kurang 80AU ke jarak matahari. Planet VP113 masuk ke daftar planet ETNO seperti planet Sedna sebagai penghuni di daerah Oort Cloud.

Apakah mungkin ada planet lain di belakang Pluto dengan ukuran cukup besar atau mungkin hampir sebesar planet Bumi bahkan 10x lebih besar dari Bumi sendiri. Dan jaraknya berada sangat jauh mencapai 250 AU dari matahari. Hal ini masih diperdebatkan, karena selama penemuan planet yang diteliti hanya dibagi antara planet luar dan dalam. Bagian planet dalam adalah planet berbatu, dan bagian planet luar adalah planet gas. Dibelakang planet gas umumnya berukuran lebih kecil dibanding planet bagian dalam.


Planrt Nine Location 
Planet Gna
8 Desember 2015. Teleskop Alma menemukan lagi objek paling jauh di tata surya kita. Peneliti mengatakan ada 2 benda gelap di pinggiran tata surya setelah di observasi selama 48 jam. 
Planet Gna mungkin saja sebuah asteroid dengan ukuran sebesar negara Norwegia, berada di spot planet Uranus. Tapi ada kemungkinan benda tersebut letaknya lebih jauh lagi, mungkin 6x jarak pluto.
Bila terlihat, bentuk plant Gna ini seperti sebuah bintang ukuran kecil berwarna coklat.


Penemuan beberapa planet di belakang Pluto baru ditemukan dalam beberapa dekade ini. Karena para ilmuwan memiliki keterbatasan dalam teknologi yang ada dalam pengamatan ruang angkasa. 

Seperti planet Sedna dan VP113 memang ada dan baru diberitakan dalam beberapa tahun lalu. Kedua planet kerdil tersebut memang tidak pernah bisa dilihat langsung. 

Jangankan planet yang begitu jauh, manusia baru bisa mengabadikan planet Pluto dengan jarak sangat dekat pada pertengahan tahun 2015. Mengunakan pesawat antariksa New Horizons diperkirakan baru tiba di Pluto pertengahan tahun ini. Walau pesawat New Horizon tersebut sudah diluncurkan Januari 2006, meluncur dengan kecepatan 58 ribu km perjam dan menjadi pesawat ruang angkasa paling cepat buatan manusia. New Horizon diperkirakan sampai di Pluto 14 Juli 2015 untuk meneliti permukaan planet Pluto dan beberapa bulan disana.

Sunday, May 22, 2016

1 Tahun Cahaya berapa Kilometer

arak satu tahun cahaya bisa diukur dengan km atau mil termasuk ukuran waktu

Kalau di tanya berapa jauh sih jarak 1 tahun cahaya itu.

Bukan berarti satu sinar menempuh perjalanan selama 1 tahun lalu jaraknya menjadi sangat jauh lalu tidak bisa dihitung lagi.

Cahaya memiliki kecepatan, sama seperti frekuensi radio memiliki kecepatan jarak tempuh. Dan dapat dihitung kecepatannya dan jarak tempuh dalam satuan km.

Kecepatan cahaya adalah konstan (simbol c) ketika melintas di ruang hampa (antariksa)

Kita sering membaca pelajaran astronomi, ukuran galaksi atau jarak dari satu bintang ke bumi dan lain. Umumnya dihitung berdasarkan jarak satuan tahun cahaya.

Galaksi terdekat Andromeda dihitung dengan jarak 2,53 juta tahun cahaya.
Atau cahaya bintang di malam hari yang terlihat, bintang paling dekat  deh , bintangProxima Centauri  memiliki jaraknya 4,4 tahun cahaya.

Seberapa jauh bintang tersebut, mungkin kita ingin menghitung dalam km, atau ingin berjalan kaki sampai kesana.
Lalu apa hubungannya dengan jarak dan tahun cahaya.
Kita akan bertanya lagi, mengapa jarak dihitung dalam cahaya. Lalu bagaimana menghitung kecepatan cahaya, bahkan satu pertanyaan mengapa dihitung dalam satuan waktu  "satutahun cahaya".

Kecepatan cahaya atau lintasan cahaya dapat dihitung dalam satuan km. Karena cahaya sama seperti frekuensi radio yang memiliki kecepatan lintasan dan jarak tempuh dalam satuan waktu dan jarak. Perbedaannya, lintasan cahaya atau frekuensi sinyal radio sangat cepat sekali.
  • Seperti kita melempar sebuah batu dapat dihitung dengan waktu dan jarak serta kecepatan. Lemparan batu dapat dihitung dari kecepatan perdetik dan jarak tempuh sampai batu jatuh.
  • Sama seperti kecepatan kendaraan, pesawat, roket bahkan peluru dapat dihitung kecepatan, termasuk waktu tempuh seperti km perjam.
  • Demikian juga kecepatan cahaya, hanya kecepatan yang satu ini adalah kecepatan tercepat di alam semesta.
Perbedaan dengan jarak tahun cahaya disamakan dengan jarak yang "sangat jauh" dan "sangat cepat". Begitu jauhnya bahkan bisa berhubungan dengan waktu, karena dengan cahaya manusia dapat melihat benda seperti bintang yang mengeluarkan cahaya di alam semesta.

Ukuran kecepatan cahaya (simbol ly) menjadi satuan jarak yang dipakai di bidang astronomi. Menjadi ukuran nomor 2 paling singkat untuk jauhnya dan paling cepat dalam satuan jarak tempuh dan satuan waktu.

Satuan paling singkat pertama adalah Parsec (pc) sedangkan satuan nomor 3 dengan jarak terjauh adalah satuan astronomi unit (au - jarak antara matahari dan bumi).
Ketiga satuan tersebut hanya berhubungan dengan dunia astronomi dan ruang angkasa. Karena ruang angkasa adalah tempat yang sangat luas.

Astronom mengunakan kecepatan cahaya sebagai satuan kedua yaitu ly. Setidaknya untuk mempersingkat jumlah jarak dalam jumlah angka serta memasukan satuan waktu dalam jarak yang diukur. Seperti menghitung jarak sebuah bintang, galaksi dan lainnya umumnya mengunakan jarak tahun cahaya.

Untuk pembanding pada gambar diatas
  • Jarak matahari ke bumi sekitar 149 juta km, atau setara satuan 1 AU. (Dalam satuan unit astronomi = AU)
  • Sedangkan 1 tahun cahaya (ly) =  63240 AU. Atau sama dengan 63.240 AU x 149 juta km.

Berapa jarak 1 tahun cahaya sebenarnya
  • 1 ly = sekitar 10 triliun km, lintasan cahaya selama setahun
  • Nah baru terlihat jarak yang bisa kita mengerti. Artinya 1 ly mewakili waktu ditempuh cahaya (foton) selama 1 tahun untuk mencapai jarak 10 triliun km. Anggap saja seseorang hari ini menyalakan sebuah lampu laser yang sangat kuat. Ujung cahaya tersebut akan menempuh (mencapai) jarak 1 ly atau 10 triliun km setelah 1 tahun.
  • Angka tersebut diambil dari jarak tempuh sebuah cahaya yang melintas di ruang hampa selama satu tahun Julian (365 hari). Hemm angkanya jadi banyak dan mulai tidak ilmiah, tapi cahaya melintas secara konstan di ruang angkasa.

Jadi sebuah cahaya akan melintas sejauh 10 triliun km dan membutuhkan waktu 1 tahun (365 hari waktu bumi). Jangan dibayangkan sebuah cahaya lampu jalan atau senter. Cahaya yang dihitung adalah cahaya dari sebuah bintang (seperti matahari) atau galaksi. Kita tentu tahu, bintang (seperti matahari) itu besar sekali sehingga cahayanya dapat dilihat di bumi walau jaraknya sangat jauh.

Sederhananya bila kita menyalakan lampu di rumah, maka kurang dari 1 detik lampu akanterlihat menyala pada mata kita. Karena lampu di rumah tidak terlalu jauh dengan mata kita yang melihat. Walau kenyataannya, waktu lampu dinyalakan baru terlihat di mata kita tidak bersamaan, terdapat perbedaan sepersekian detik sampai terlihat menyala.

Tapi melihat cahaya bintang yang jaraknya 4 ly (4 tahun cahaya), bila bintang disana baru dinyalakan seperti lampu. Cahayanya baru terlihat 4 tahun kemudian oleh mata kita di Bumi. Sekarang lebih jelas untuk jarak 4 tahun cahaya, maka cahaya baru sampai 4 tahun kemudian ke kita yang melihat.

Perhitungan PC untuk mengukur jarak.
Berbeda dengan ly satuan cahaya, satu lagi adalah pc, umumnya digunakan untuk mengukur jarak dengan membandingkan satu benda yang ada sebagai pembanding.
Dibawah ini adalah satuan lebih singkat disebut Parsecs dengan simbol pc. 
1 pc  = 3 ly
(1 pc setara 3 kali kecepatan cahaya).


Untuk pc, tepatnya 1 pc =  3,26 ly (tahun cahaya) = 30,9 triliun km. Satuan pc digunakan untuk menghitung jarak sebuah objek dengan benda diruang angkasa serta digunakan mengukur dengan membandingkan sebuah objek benda terdekat dalam sudut tringulasi / segitiga. Sudut segitiga digunakan sebagai patokan dari bintang terdekat yang sudah diketahui jaraknya, dan berada di tengah untuk membantu mengukur bintang atau benda lain yang bercahaya..

Satuan pc tidak banyak digunakan untuk mengukur jarak sebuah benda yang dekat dengan bumi. Satuan pc lebih umum untuk menghitung jarak sebuah cahaya seperti bintang bahkan galaksi, lalu dikembalikan ke angka satuan ly.

Untuk menemukan jarak dengan pc lebih lama, dan memerlukan waktu. Pergerakan bintang (cahaya) yang diamati dari bumi nantinya akan dikalikan pergeserannya dengan jarak bintang di ditengah. Menentukan jauhnya sebuah bintang dengan pc membutuhkan waktu 6 bulan. Yup untuk mengukur satuan pc dibutuhkan 6 bulan.

Jadi perhitungan jarak dengan pc, seorang astronom minimal membutuhkan setengah tahun dari putaran bumi terhadap matahari untuk membentuk sudut segitiga.

Mengapa perlu dihitung dalam sudut segitiga, bila sebuah benda dalam bentuk cahaya begitu jauhnya. Kita tidak bisa memperkirakan seberapa jauh keberadaan benda bercahaya tersebut. Karena hanya cahayanya saja yang terlihat. Seperti kita melihat seseorang menyalahkan senter di malam hari, kita tidak bisa memperkirakan berapa jauhnya orang tersebut dengan satu sudut pandang saja. Setidaknya kita harus bergeser pada 2 titik berbeda dan membentuk sudut segitiga untuk menentukan keberadaan teman kita.

Untuk astronomi perlu melakukan pengamatan 1/2 tahun dalam perhitungan sudut segitiga. Masalahnya bagaimana astronomi di Bumi membuat sudut segitiga. Sudut segitiga hanya dapat dilakukan dengan mengamati dari putaran orbit bumi. Dan membutuhkan waktu setengah tahun agar posisi bumi bisa berada pada 2 titik berbeda.

Untuk jarak dalam astronomi lebih umum mengunakan jarak tahun cahaya atau ly. Jadi tahun cahaya bisa dihitung dan mewakili satuan ukuran jarak termasuk ukuran waktu. Dengan demikian, kecepatan cahaya dapat ditentukan dengan persamaan lain seperti jarak dalam satuan km..

Tetapi apa hubungannya dengan cahaya, waktu , menjadi satuan tahun cahaya, perlahan dibahas selanjutnya dibawah ini.

Kita ambil dalam satuan waktu paling kecil seperti 
Detik
Berapa kecepatan cahaya dalam satuan detik ?. Kecepatan cahaya perdetik = 300 ribu km perdetik. Sekarang lebih mudah di mengerti bila kecepatan cahaya dimasukan dalam hitungan jarak perdetik. Jadi cahaya akan melintas selama 1 detik mencapai 300 ribu km di ruang hampa

Sekarang bisa diketahui mengapa digunakan satuan ly atau tahun cahaya dapat mempersingkat satuan jarak. Tidak mungkin menulis jarak satu bintang harus ditulis untuk jarak 4 tahun cahaya menjadi 40.000.000.000.000 km. Itu baru satu bintang terdekat. Bila jarak galaksi 2.5 juta tahun cahaya harus di kalikan 10 triliun km. Angka 0 akan sangat ramai sekali.

Satu penjelasan mengapa digunakan tambahan satuan 
tahun cahaya. 
Karena analisa satuan cahaya dapat disatukan dengan satuan waktu. Jarak tempuh cahaya tidak hanya sebagai satuan jarak. Dapat juga di perumpamakan sebagai satuan waktu (masa lalu). Misalnya kita melihat sebuah objek seperti satu bintang, jaraknya 1 tahun cahaya. Diartikan cahaya yang ditangkap oleh mata kita adalah :
"Sebuah bintang yang cahaya yang telah melakukan perjalanan selama 1 tahun dan terlihat di mata kita pada waktu sekarang".

Masuk akal atau tidak, sebuah cahaya melintas selama 1 tahun ?.
Mengapa begitu lama, sampai cahaya membutuhkan waktu berjuta juta tahun perjalanan sampai terlihat di Bumi ?
Mengapa begitu lama cahaya bisa terlihat sampai menunggu selama satu tahun ?

Jawabannya - karena alam semesta sangat luas.
Bila sebuah benda bercahaya memiliki jarak 1 tahun cahaya, sama saja yang dilihat adalah cahaya dari sinar satu tahun lalu dari waktu disana. Memang sebesar apa alam semesta ini. Sebuah astronom mengatakan, bayangkan pasir adalah tata surya kita yang membentang dari matahari ke planet Pluto. Luasnya Bumi adalah besarnya alam semesta. Bisa dibayangkan seberapa luasnya.

Hemm jadi tidak masuk akal, tapi itu yang benar. Lagi lagi kenyataannya seperti itu di dunia astronomi, kita hanya bisa melihat benda dalam bentuk cahaya yang dilihat oleh mata kita sampai peralatan teleskop dan sensor camera. Itulah perumpamaan yang dimaksud, setahun dalam kecepatan cahaya yang berhubungan dengan satuan waktu.

Contoh jarak galaksi paling dekat saja deh, dengan galaksi kita Bima Sakti adalah galaksi Andromeda. Jaraknya galaksi Andromeda 2,4 juta tahun cahaya. Manusia bisa membuat foto galaksi Andromeda, mengunakan teropong astronomi hari ini. Tapi galaksi Andromedia itu sangat jauh. Ketika seseorang membuat foto galaksi Andromedia hari ini, maka gambar foto yang di dapat adalah gambar bentuk galaksi Andromeda 2,4 juta tahun lalu disana.

Apakah benar foto galaksi Andromeda yang dibuat hari ini adalah gambar 2.4 juta tahun lalu disana
Benar , karena cahaya yang terlihat di foto adalah gambar dari cahaya yang datang sangat terlambat karena begitu jauhnya untuk sampai ke bumi.

Bila hari ini terjadi sesuatu di galaksi Andromeda, entah karena apa galaksi tersebut seperti lenyap, hancur atau bertabrakan dengan galaksi lain. Hari ini kita masih bisa mengabadikan galaksi Andromeda yang sama bahkan, esok hari, bulan depan, tahun depan, 100 tahun lagi atau 2 juta tahun lagi. Bentuk galaksi Andromeda yang kita lihat dan fotonya tetap sama seperti hari ini. Tapi 2,4 juta tahun lagi dari sekarang, baru kita bisa melihat apa yang sebenarnya terjadi disana.

Atau sebuah bintang yang jaraknya 4 tahun cahaya, hari ini kita masih melihat bintang itu ada diatas langit. Mendadak bintang disana meledak hari ini dan bintang tersebut hancur. Kita tetap melihat cahayanya sama sampai 4 tahun ke depan dan gambarnya tetap saja sama seperti gambar yang dilihat pada hari ini. Padahal bintang sudah mengalami proses meledak, lenyap dan sudah tidak ada lagi.

Kembali dengan kecepatan tahun cahaya. Nama tahun atau Year untuk mewakili satuan dalam astronomi sebagai  satuan unit dalam jarak perjalanan cahaya. Atau diasumsikan jarak yang amat sangat jauh, jarak yang tidak lazim. Atau cahaya yang ditangkap oleh kita di waktu sekarang atas sebuah benda di ruang angkasa. Karena itulah nama cahaya dibuat dalam satuan serta memudahkan perhitungan jarak 

Untuk tepatnya, 1 tahun cahaya / 1 light year dapat di ukur dengan satuan unit dibawah ini
  • 1 light-year = 9.460.730.472.580.800 meter sebagai angka yang tepat
  • 1 light-year = 9.460.730.472.580 kilometer (9,46 triliun km)
  • 1 light-year = 5,878625 triliun mil
  • 1 light-year = 63241 astronomical unit (AU) atau 63241,077 kali jarak dari bumi ke matahari
  • 1 light-year = 0,306601 parsec ( pc ).

Jangan membayangkan galaksi Andromeda dahulu yang sudah bicara antar jarak galaksi atau jarak sebuah cahaya bintang di malam hari. Kita mundur sedikit.

Ambil contoh paling dekat dan masuk akal, cahaya Matahari. Jarak matahari ke bumi 149.600.000km. Apakah kita melihat cahaya matahari dengan waktu yang sama disana. Seperti kita menyalakan lampu dirumah dan terlihat seperti waktu bersamaan. Cahaya dari matahari ke bumi baru sampai 8 menit ke mata kita, atau berbeda waktu 480 detik baru sampai ke bumi.

Hitung saja, 149.600.000km (jarak bumi dan matahari) dibagi, kecepatan cahaya 300.000km perdetik. 
149.600.000km / 300.000 (ly/s) = 498 detik. Dibagi dengan 60 (dalam menit) adalah 8,3 menit.

Bila matahari dianggap sebagai lampu. Ketika lampu matahari dinyalakan, maka sinar lampu matahari yang menyala baru terlihat 8 menit nanti di bumi. Mengapa cahaya matahari begitu lama sampai ke bumi. Ingat kembali, cahaya adalah spektrum warna atau foton. Sama seperti frekuensi radio yang membutuhkan waktu dalam perjalanan atau melintas.

Kecepatan frekuensi radio dan spektrum warna dapat dihitung kecepatannya serta membutuhkan waktu tempuh. Tapi dalam beberapa benda seperti galaksi, cahaya begitu sampai ke Bumi, karena jauuuuh dan cahaya membutuhkan waktu ketika melintas.

Sekarang dibalik apa benar waktu yang dibutuhkan sebuah perjalanan cahaya dengan jarak 9 triliun km membutuhkan waktu satu tahun. Perjalanan satu tahun cahaya dihitung dalam satu tahun (365 hari). Untuk mudahnya dapat dihitung mundur untuk mendapatkan angka tepat waktu perjalanan cahaya dalam satu tahun.
  • 1 tahun cahaya = 9 triliun km (lintasan cahaya selama setahun)
  • 1 detik kecepatan cahaya = 311666km/detik
  • 1 tahun cahaya melakukan perjalanan = 9.000.000.000.000 km dibagi 311.666 km/detik. 
  • Total waktu perjalanan cahaya dalam detik  = 28.877.067 detik (9.000.000.000.000 dibagi 311.666km / detik)
  • 1 tahun cahaya memerlukan waktu = 28.877.678 detik = 481.284 menit = 8.021 jam = 334 hari, kira kira mendekati 1 tahun
Jadi satu tahun cahaya adalah waktu perjalanan cahaya melintas selama satu tahun. Atau lintasan cahaya sejauh 9 triliun km selama 365 hari. Sekarang lebih masuk akal bila melihat perhitungan diatas. Pada akhirnya menjawab penjelasan diatas, mengapa tahun cahayaberhubungan dengan satuan waktu.
Seberapa jauh untuk jarak 1 tahun   cahaya 
Seandainya manusia mampu melakukan perjalanan sampai ke sebuah bintang yang jaraknya 1 tahun cahaya saja. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk melintas sejauh 1 tahun cahaya dengan teknologi yang dimiliki saat ini.

Untuk memperkirakan berapa waktu tempuh bila mengunakan peralatan dari bumi.
  • Seandainya seseorang pergi ke sebuah bintang yang jaraknya 1 tahun cahaya. Harus menempuh perjalanan selama 50 juta tahun dengan mobil kecepatan 80km perjam nonstop.
  • Satelit ruang angkasa Voyager yang bergerak dengan kecepatan 70 ribu km perjam baru mencapai jarak 1 tahun cahaya setelah melakukan perjalanan 80 ribu tahun. Itupun belum sampai ke bintang paling dekat yang jaraknya 4,4 tahun cahaya..
  • Bila ada mahluk hidup memberikan tanda sinar pada jarak 1 tahun cahaya (10 triliun km). Maka cahaya dari sana baru terlihat di bumi tahun depan.
Setelah melihat ukuran, angka km dan waktu dari satu tahun cahaya. Lebih mudah di mengerti seberapa jauh jarak satu tahun cahaya tersebut dan menjawab hubungan jarak tahun cahaya dengan waktu. Sekarang lebih mudah di mengerti seberapa besar ukuran galaksi Bima Sakti dimana bumi berada. 
Sebesar apa galaksi kita 
Galaksi Bima sakti memiliki rentang lebih dari 100 ribu tahun cahaya dengan tebal sekitar 2 ribu tahun cahaya. Wah sebuah galaksi ternyata besar sekali. Memang sangat besar dan luas. Itu baru berbicara sebuah galaksi kita. Berapa banyak bintang yang bercahaya seperti matahari di galaksi kita ini. Angkanya fantastis, jumlahnya diperkirakan 200 - 400 miliarbintang dan mungkin lebih.

Lalu berapa jumlah planet yang mengitari di milaran bintang di galaksi kita, ini susah dijawab. Matahari kita saja dikelilingi oleh 8 planet besar. Bila ada sebuah bintang, mungkin ada beberapa planet lain disana. Berapa jumlah planet, saat ini tidak bisa dihitung. Karena planet tidak mudah dilihat dengan mudah. Mengapa tidak bisa dilihat, karena planet tidak memiliki cahaya seperti bintang.

Angka pada peta yang tertulis dibawah ini, masing masing adalah jarak dalam tahun cahaya. Posisi bumi memang amat berjauhan dengan benda lain, walau ada benda angkasa lain seperti planet dan matahari diluar tata surya kita. Jarak antara planet, bintang dan benda angka lainnya diluar tata surya kita sendiri dapat mencapai ribuan tahun cahaya.

Jarak tata surya (termasuk bumi) kita memiliki jarak 28 ribu tahun cahaya ke inti tengah galaksi. Tata surya kita termasuk Bumi, Matahari dan planet lainnya ada di bagian tengah lingkaran galaksi (di lengan Orion galaksi). Dibelakang tata surya kita masih ada lagi tata surya lain. Jadi sebuah galaksi saja sudah sangat luas. Bagaimana dengan alam semesta ini. Seorang ilmuwan Inggris hanya bisa mengatakan alam semesta ini sangat sangat sangat besar dan luas, capek dehh.

Pada gambar terlihat posisi matahari (termasuk bumi) "Our Solar System" berada di gambar 



Bila manusia di bumi hanya bisa melihat dengan jelas bintang matahari. Apakah tidak ada benda yang dekat dengan kita. Masih banyak benda lain yang bersinar (disebut bintang) di dekat tata surya, tapi dimana mereka dan berapa jauh dari bumi. Bagaimana bintang paling dekat yang kita lihat bercahaya dimalam hari. Apakah cahaya bintang tersebut jaraknya memang dekat dan manusia bisa pergi kesana.

Selanjutnya melihat bintang di langit , bintang tersebut masih tetangga matahari walau terlihat dekat tapi jaraknya


Deep Space Network To Communicate With Spacecraft


That this is not a regular communication such as satellite communications and aircraft. Or probes, space telescopes and satellites around the Earth.

But specific to the communications spacecraft, such as the Voyager spacecraft that flew past the planet.

Known DSN or Deep Space Networkadalah antenna system located in 3 countries. Special function monitoring and communications spacecraft in Earth.

Why are placed in 3 countries. Because the position of communications antenna on Earth following the Earth's orbit and the position will change as the earth's surface unobstructed.

DSN place in three countries, and is handled by a team of Nasa JPL. The team is also responsible for receiving and sending signals to the spacecraft from Nasa mission beyond.

Each position has a DSN antenna and circular 120 degree position in 3rd place in order to create a 360-degree angle. So as to communicate with the spacecraft can be monitored for 24 hours.

The third antenna site located in Barstow, Madrid Spain, and Canberra, Australia.
May 2016, the DSN to communicate to the spacecraft like

  • ·         Dawn Spacecraft communication takes 59 minutes to one direction with a distance of 537 million km
  • ·         Spacecraft Soho, monitors the sun takes 11 seconds with a distance of 1.68 million km
  • ·         Spacecraft Ace, monitors the sun takes 10 seconds with a distance of 1.57 km
  • ·         Odyssey Spacecraft who is currently on Mars
  • ·         Spacecraft observations Stereo A to the sun is at a distance of 290 million km, takes 32 minutes
  • ·         Spacecraft New Horizon takes 9 hours to air communication with New Horizons which was 5.21 billion away from Earth and had passed the planet Pluto
  • ·         Spacecraft Voyager 2 is now located at a distance of 16.5 billion km from Earth Once communicate with Voyager takes 1.28 days. This spacecraft is ancient and ever since 1977 and is still active.



DSN komunikasi dengan pesawat ruang angkasa

Each location has one antenna DSN antenna greatest, plus three other small-sized receiving antenna. Except in locations Goldstone has 5 antennas.
 
Each spacecraft has a signal transmission is different, of course modern spacecraft faster to send the data signal to Earth. Frequency radio communications with spacecraft safest to 8GHz frequency.
 
Transmission of signals from the spacecraft have weak signal strength to reach the Earth. Antennas on Earth requires a large size in order to receive the radio signal is faint / weak from the spacecraft. In contrast to the antennas on Earth, it is easier to send a signal to the spacecraft, with the power of thousands W radio signal and is not constrained by power. Both signals are received and shipped the same speed, different is the distance, the spacecraft is far away, making radio signals or data received to be very slow. Even requiring almost half to receive signals from the farthest flight as air communication with New Horizons.
DSN how fast data communication with the spacecraft.
 
Communication spacecraft to Earth not as a smartphone or satellite telephone communication. 1mbps speed is not passed. It is conceivable to send an image from the spacecraft, requiring many hours or possibly days and days.
Data speed 245kb / s for air Soho at frequencies 2,25Ghz
Data speeds 87,65kb / s for air Ace on the frequency 2,28Ghz
Data speeds 4,57kb / s of data can come down to 3,56kb / s for communication New Horizons is located on the planet Mars at a frequency of 8.44Ghz
Data speeds 10b / s orbiting in the asteroid Ceres. The antenna with up to 19.87 kW for air monitoring for observation Dawn asteroid. Using rekuensi 7.18Ghz. Launched in 2007, are on the planet Mars, 2009, visit Vesta, arriving at Ceres. Dawn mission has ended since the beginning of 2016
Data speed 160B / s from Voyager 2 spacecraft as the number 2 and the farthest left of this plane are still able to communicate regularly with 8,42Ghz frequency. But all communications sent and received only 1 day.
 
Voyager 1 was launched in 1977. There is now pushing the boundaries of space solar system, called the Interstellar region reached a distance of 20 billion km from Earth or similar 134x roundtrip from Earth to the sun. Voyager 1 is still there but in Sleep mode, or put to sleep. Because this aircraft has a very weak power and has been working since 1977. Someday Voyager 1 is automatically running back and watching what was found in the area farthest back dicapau for observation by scientists.

How communications spacecraft to Earth
 
Spacecraft like Voyager probes have been taking billions of km and kept away from the Earth. Satellite or researchers observing a planet even some sun.
 
Spacecraft sent a signal to Earth. Each spacecraft for research have an antenna with a special calibration to keep pointing toward Earth.
Sometimes the signal from the spacecraft lost (blocked), it was common and best designed such researchers. For example, when orbiting the planet Mars, when behind the direction of the planet's surface, the probe can not send a signal to Earth. But continued her task to retrieve data.
 
Is the antenna on the spacecraft using a powerful antenna. Modern spacecraft is now relying on a single antenna to point to a set of coordinates that a receiving antenna on Earth. According to researchers with a single antenna can send signals an aircraft more efficient and lower power, while on Earth using a larger antenna to catch the signal from the spacecraft.
 
Voyager has a large antenna with a diameter of 3.7 meters with a power only 23W, and received by antennas on Earth with size of 34 meters on the frequency of 8GHz. Other spacecraft antennas generally have a diameter of 2-3 meters.
 
An important key communications spacecraft No 3
 
·         Big antenna size
·         Directional antennas of the receiver and sender
·         Frequency that is free from distractions.
 
Each spacecraft is designed to do the job automatically, without the need to be ordered and monitored from an observation center space. While receiving antenna on Earth are made alternately, when the antenna is blocked will be replaced with an antenna in another location

Saturday, May 21, 2016

Teleskop X-ray Chandra


Teleskop Chandra mengunakan sensor X-ray untuk melihat benda di alam semesta. 

Bulan ini berumur 15 tahun. Gambar dari teleskop ini berbeda dengan gambar yang ditangkap teleskop optik  Karena sensor di Chandra sangat sensitif..

Berada jauh di orbit bumi, tepatnya 139 ribu km. Hampir sepertiga jarak bumi ke bulan. Mengapa teleskop ini ditempatkan sangat jauh, tujuannya untuk menghindari bayangan bumi ketika melakukan pengamatan. Hal lain untuk menditeksi sinar X-ray agar daerah panas yang diamati lebih presisi.

Teleskop Chandra memiliki 4 cermin sensor. Ketika cahaya sinar X masuk ke cermin Mereka difokuskan ke detektor eletronik Dan gambarnya tampil seperti dibawah ini



Teleskop Chandra dibawah oleh pesawat Columbia pada tahun 1999. Dan menjadi satelit terbesar yang pernah dibawa oleh pesawat ulang alik. Di bidang astronomi saat ini terdapat 3 satelit penting dalam pengamatan benda di ruang angkasa. 

4 gambar yang dipilih di situs Chandra Harvard adalah Nebula Crab, Tycho, G292.0+18 dan 3C58. Gambar diatas adalah gambar dari 4 bintang yang meledak. Seperti matahari kita suatu hari akan membentuk cahaya seperti gambar diatas sebelum memasuki fase kematian menjadi bintang mati.

Cerita sebuah bintang Tycho yang meledak, terjadi pada tahun 1572. Sebuah cahaya kecil terlihat di langit pada tahun tersebut bahkan bisa dilihat langsung. Bintang Tycho sudah meledak selama 450 tahun lalu, tapi sampai sekarang gerakan sisa bintang masih dapat diamati. Foto terakhir dipublikasi Mei 2016 oleh Harvar.edu

Dari teleskop Chandra X-ray terus mengamati gerakan dari nebula tau supernova Tycho sejak 2000-2016. Benda ini tidak terlihat langsung dengan mata, tapi bentuk gas dan panas dari ledakan bintang ini terus terlihat bergerak. Foto dibawah adalah komposit atau gabungan foto teleskop lain seperti VLT dan digabung dengan gambar dari teleskop Chandra X-Ray 

Ledakan bintang tersebut bergerak keluar dari inti tengah, dengan kecepatn 19 juta km perjam. Terlihat besar dari foto teleskop, tetapi benda Tycho ini berada 10 ribu tahun cahaya jauhnya dari Bumi.

Skala benda dibawah ini memiliki lebar 44 tahun cahaya atau sekitar 255 triliun km.

Teleskop Chandra X-Ray perubahan di nebula Tycho