Menemukan planet mirip Bumi di luar Tata Surya dan memotretnya secara langsung adalah salah satu tujuan terbesar penelitian planet luar. Sebuah studi rekayasa terbaru kini merinci tiga rancangan awal untuk teleskop yang dirancang khusus bagi misi itu, Habitable Worlds Observatory, yang diperkirakan baru meluncur pada tahun 2040-an. Rancangan-rancangan ini menjadi pijakan penting agar pengembangan teleskop tersebut terus berjalan jauh sebelum peluncurannya.

Studi tersebut ditulis tim rekayasa sistem yang beranggotakan peneliti dari berbagai pusat NASA dan Jet Propulsion Laboratory, dan dipublikasikan di Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems pada Juni 2026. Penulis utamanya adalah Alice Liu dan rekan-rekannya. Sejak eksoplanet pertama di sekitar bintang mirip Matahari dipastikan pada 1995, teknologi pendeteksian planet luar telah maju pesat, termasuk lewat teleskop berbasis darat dan antariksa seperti James Webb. Namun, memotret langsung planet mirip Bumi di sekitar bintang mirip Matahari tetap menjadi tantangan teknologi yang besar.

Kesulitannya dapat dipahami dengan sederhana: planet semacam itu sangat redup dibandingkan bintang induknya, dan posisinya tampak sangat dekat dengan bintang itu di langit. Karena itu, teleskop tidak cukup hanya besar dan tajam, tetapi juga harus mampu menyingkirkan silau bintang agar cahaya planet yang redup bisa terlihat. Habitable Worlds Observatory, yang disingkat HWO, dirancang untuk menjawab tantangan itu, dan kelak diharapkan menggantikan James Webb sebagai teleskop utama dalam pencarian ini.

Untuk menyeimbangkan tuntutan ilmiah dan kebutuhan rekayasa, tim peneliti memperkenalkan konsep yang disebut Exploratory Analytic Cases, atau kasus analitis eksploratif. Studi ini membahas tiga dari lima kasus tersebut, dengan fokus pada jenis teleskop, ukurannya, serta apakah desainnya memakai sumbu optik yang sejajar atau tidak sejajar dengan arah datang cahaya.

Perbedaan antara desain on-axis dan off-axis cukup menentukan. Pada desain on-axis, semua komponen berada di dalam bidang pandang cahaya yang masuk, sehingga sebagian pandangan terhalang. Pada desain off-axis, semua komponen berada di luar bidang pandang, sehingga pandangan menjadi tidak terhalang. Perbedaan ini memengaruhi seberapa banyak cahaya yang dapat dikumpulkan teleskop dan seberapa bersih citra yang dihasilkannya.

Tiga rancangan yang dibahas memiliki ukuran dan bentuk yang berbeda. Rancangan pertama, EAC1, memakai cermin berdiameter dalam 6 meter dan diameter luar 7,2 meter dengan desain off-axis. Rancangan kedua, EAC2, memakai cermin bundar berdiameter 6 meter dengan desain off-axis. Rancangan ketiga, EAC3, memakai cermin berdiameter luar 8 meter dengan desain on-axis. Setelah membandingkan ketiganya, para peneliti cenderung memilih desain off-axis karena memungkinkan pengumpulan cahaya yang lebih besar, ditambah dengan bukaan yang lebih lebar untuk memperluas area penangkap cahaya.

Selain bentuk dan ukuran cermin, tim peneliti juga merekomendasikan perhatian pada sifat suhu teleskop, karena suhu memengaruhi pengumpulan cahaya dan kinerja seluruh operasi. Hal ini sangat relevan bagi instrumen koronagraf, yaitu perangkat yang bertugas memblokir silau bintang sehingga planet yang mengorbit di sekitarnya dapat dicitrakan secara langsung. Tanpa koronagraf yang bekerja dengan baik, cahaya planet yang redup akan tenggelam dalam silau bintangnya.

Tim rekayasa sistem ini dibentuk untuk mendukung eksplorasi desain dan perumusan kebutuhan teknologi HWO. Mereka berhasil menyelesaikan arsitektur desain untuk tiga kasus pertama dan mengembangkan pemodelan ujung ke ujung untuk EAC1. Dengan menggunakan praktik berbasis model yang mewarisi pengalaman James Webb dan diperkaya pengalaman dari teleskop Roman, tim ini mengembangkan berbagai perangkat untuk studi desain parametrik. Model-model itu juga dibagikan kepada mitra industri untuk mendukung pematangan teknologi dan studi arsitektur independen.

Meski HWO baru dijadwalkan meluncur pada 2040-an, setelah sekitar sepuluh tahun digodok, tujuan ilmiahnya tidak berubah. Tujuan utamanya adalah memotret langsung eksoplanet mirip Bumi, dan desain serta sasaran yang dirumuskan hari ini akan menentukan cara teleskop itu beroperasi kelak. Pada akhirnya, HWO diharapkan membantu menjawab dua pertanyaan besar: apakah Bumi adalah satu-satunya planet layak huni, dan apakah manusia sendirian di alam semesta.

Apa poin penting dari berita ini?

• Studi tim rekayasa sistem NASA di jurnal Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems pada Juni 2026 merinci tiga rancangan awal Habitable Worlds Observatory.
• Memotret langsung planet mirip Bumi di sekitar bintang mirip Matahari sulit karena planet itu sangat redup dan tampak sangat dekat dengan bintang induknya.
• Rancangan EAC1 memakai cermin 6 meter dalam dan 7,2 meter luar dengan desain off-axis, EAC2 memakai cermin bundar 6 meter off-axis, dan EAC3 memakai cermin 8 meter on-axis.
• Para peneliti cenderung memilih desain off-axis dengan bukaan lebih lebar karena memungkinkan pengumpulan cahaya yang lebih besar dan pandangan yang tidak terhalang.
• Instrumen koronagraf yang memblokir silau bintang menjadi kunci, dan HWO yang dijadwalkan meluncur pada 2040-an diharapkan menggantikan James Webb sebagai teleskop utama.