PERCayakah ANda Pendaratan D bulan...

Dalam bincang2 tentang pendaratan manusia di Bulan, sering kita terjebak pada "percaya nggak percaya" soal pendaratan itu, tanpa mencoba menoleh lebih jauh tentang sumbangan ilmiah dari peristiwa tersebut.

Mari kita tinjau dua saja diantaranya. Saya mengutipnya dari publikasi American Geophysical Union 1974 dan bulletin Icarus 168 (2004). Yang pertama itu himpunan geofisikawan yang prestisius, sementara yang kedua bulletin ilmiah yang tak kalah prestisiusnya.

Pertama, tentang interior Bulan. Mayoritas pemahaman struktur internal Bulan datang dari data-data kegempaan Bulan (moonquake) yang direkam seismometer-seismometer yang dipasang oleh misi Apollo 11 - 17 (kecuali Apollo 13), yang berfungsi hingga 1977 - 1983 ketika instrumen itu dimatikan karena pasokan listriknya telah menyusut. Misalnya saja, antara 1972 - 1977 tercatat 38 kali gempa Bulan sangat dangkal dengan magnitude hingga 5,5 skala Richter, yang skala guncangannya di Bumi kita sudah melebihi dahsyatnya Gempa Yogya. Ada empat jenis gempa Bulan : gempa sangat dalam (hiposentrum > 700 km, disebabkan oleh gaya pasang surut dalam sistem Bumi-Bulan), gempa tumbukan meteorit, gempa termal (hiposentrum ~ 60 km, disebabkan oleh pemuaian kerak Bulan oleh sinar Matahari setelah 2 minggu menjalani kondisi malam) dan gempa sangat dangkal (hiposentrum 20 - 30 km, disebabkan oleh pemerosotan struktur tepi kawah muda).

Dari data kegempaan ini, yang berdasarkan spektrum gelombang primer (P) yang longitudinal/kompresional dan gelombang sekunder (S) yang transversal, diketahui struktur internal Bulan terbagi ke dalam tiga lapisan : kerak (tebal rata-rata 60 km), selubung/mantel (tebal rata-rata 1.530 km, dari kedalaman 60 km hingga 1.590 km) dan inti (diameter 350 km).

Ada yang unik dari kerak Bulan, dimana pada wajah Bulan yang dekat Bumi (Earthside) secara rata-rata 12 km lebih tipis ketimbang kerak sisi jauh (farside). Ini membuat pusat massa Bulan dan pusat geometrisnya jadi tak berimpit, yakni berselisih 1,8 km, sesuatu yang tidak dijumpai di Bumi dan planet lainnya. Mengapa demikian? Ini terkait dengan evolusinya.

Selubung terdiri dari 3 lapisan : selubung atas, tengah dan bawah. Kini kerak Bulan, selubung atas dan selubung tengah berada pada fase padat, sementara selubung bawah (mulai kedalaman 1.000 km) dan inti fasenya setengah cair. Tebalnya bagian padat ini membuat transfer panas dari interior Bulan ke permukaan terjadi secara konduksi, sehingga magma dari selubung Bulan tidak sanggup bermigrasi ke permukaan baik secara konveksi maupun adveksi. Bandingkan misalnya dengan Bumi, yang bagian padatnya hanya ada di kerak (dengan ketebalan rata-rata 40 km), dialasi selubung yang setengah cair. Ini membuat transfer panas ke kerak Bumi berlangsung secara konveksi dan adveksi, dimana terjadi sirkulasi dalam selubung dan itulah yang menggerakkan lempeng-lempeng tektonik.

Mungkinkah data struktur interior Bulan didapat tanpa harus meletakkan seismometer di permukaan? Secara teknis sangat sulit, dan kalopun bisa hanyalah parsial. Clementine misalnya, pesawat antariksa yang diorbitkan ke Bulan pada 1999, bisa mendeteksi inti Bulan lewat sifat magnetik Bulan (yang sangat lemah) yang ditangkap magnetometer boom-nya yang supersensitif, namun tidak untuk struktur keseluruhan.

Yang kedua, dinamika jarak Bumi-Bulan. Pemahaman ini berasal dari data-data retroreflektor, yakni cermin khusus yang sengaja dipasang di permukaan Bulan dalam misi Apollo 11 - 15 (kecuali Apollo 13) dan dirancang sedemikian rupa sehingga jika dikenai seberkas cahaya maka cahaya itu akan dipantulkan kembali ke sumbernya. Dengan menggunakan Laser, jarak Bumi-Bulan bisa diketahui dengan sangat teliti. Pada dekade 1970-an, ketidakpastian jarak Bumi-Bulan dengan retroreflektor 'hanya' 15 cm, namun di dekade ini telah jauh lebih akurat dengan ketidakpastian hanya 1 - 2 mm saja, sehingga bahkan cukup memadai untuk menguji prinsip ekivalensi yang menjadi batu bata dasar relativitas Einstein.

Dari sini akhirnya diketahui bahwa sumbu mayor orbit Bulan selalu bertambah besar sebanyak 3,6 cm/tahun. Ini terkait dengan gaya pasang surut dalam sistem Bumi-Bulan, dimana implikasi perubahan itu membuat periode rotasi Bumi menjadi sedikit melambat, sementara Bulan semakin menjauh. Bulan akan terus menjauh dari Bumi sedikit demi sedikit hingga sampai di region dimana gaya pasang surut sistem Bulan-Matahari lebih dominan dan pada saat itu Bulan akan lebih dikontrol oleh gravitasi Matahari.

Jika diekstrapolasikan mundur ke belakang, mudah ditebak bahwa Bulan pernah bergabung jadi satu dengan Bumi. Pemisahan (fission) Bumi - Bulan diperkirakan terjadi pada masa awal tata surya ketika proto-Bumi dihantam benda langit seukuran Mars, yang membuat sebagian selubung Bumi terlepas ke angkasa dan terkondensasi sendiri hingga membentuk Bulan. Ini konsisten dengan data densitas rata-rata Bulan (yang besarnya 3,35 g/cc atau sama dengan densitas selubung Bumi) dan keberadaan mineral ilmenit (FeTiO3) di batuan Bulan yang 10 kali lipat lebih tinggi dari batuan Bumi, sementara konsentrasi ilmenit setinggi itu di Bumi hanya ditemukan pada selubung (berdasarkan data seismik). Kesimpulan ini juga ditunjang rekaman fosil stromatolit di Bumi dari zaman Devon (400 juta tahun silam), yang jelas menunjukkan bahwa setahun Bumi saat itu terdiri dari 400 hari (bandingkan dengan 365 hari di masa sekarang).

Mungkinkah menentukan pertambahan jarak 3,6 cm/tahun ini tanpa meletakkan retroreflektor di Bulan? Amat sangat sulit, untuk tidak mengatakan tidak mungkin. Dengan gelombang radar jelas tidak mungkin, karena ketidakpastiannya cukup besar (dalam orde beberapa ratus hingga beberapa km). Sementara menggunakan satelit, misalnya, kita harus memperhitungkan efek relativitas umum akibat pelengkungan kurvatur ruang-waktu di dekat Bumi dan juga di dekat Bulan, yang membuat deteksi posisi satelit bisa bergeser beberapa km dari titik yang sebenarnya.

Dari dua hal itu saja, bisa dilihat bahwa misi Apollo ke Bulan membuat pengetahuan kita tentang Bulan menjadi berlipat ganda secara eksponensial.

Saya percaya Wernher von Braun, Farouk el-Baz dan orang-orang pinter di balik misi Apollo sejatinya takkan mempersoalkan skeptisme dan hiruk pikuk tentang benar tidaknya pendaratan itu. Sebab ini bukan wilayah "percaya nggak percaya", namun lebih pada bagaimana mengkajinya, mengkritisinya dan sekaligus memaparkan antitesisnya (kalo ada) dalam metodologi yang bisa dipercaya. Sebab pendaratan itu sebuah peristiwa ilmiah, bukan dogma. Dan sejauh ini pihak2 yang menganggap pendaratan di Bulan sebagai hoax gagal untuk menjelaskan (secara ilmiah pula) bagaimana pengetahuan kita tentang satelit Bumi itu menjadi berlipat ganda pasca dekade 1960-an. Terlebih data2 dari misi Apollo tetap menunjukkan konsistensinya jika dibandingkan dengan misi2 antariksa yang lebih kemudian, seperti Lunar Prospector 1996, Clementine 1999, Magellan 1989 dan Cassini 1997 (meski dua yang terakhir tadi sebenarnya hanya memanfaatkan gravitasi Bulan untuk pergi ke planet lain).
READ MORE IF............