Pada puncak gunung di Chili, di mana hari-harinya kering dan malam-malamnya jernih, sebuah tim ilmuwan dan insinyur tengah mempersiapkan salah satu misi astronomi terpenting dalam beberapa tahun terakhir. Di antara mereka adalah Kshitija Kelkar, seorang astronom yang hidupnya mengalami perubahan menarik. Dua puluh tahun yang lalu, di Pune, kota asalnya, Kelkar mengirimkan foto gerhana bulan yang diambilnya menggunakan kamera digital kepada majalah Sky and Telescope, yang dikenal luas di kalangan penggemar astronomi. Foto tersebut diterima dan dipublikasikan di situs web mereka di bagian ‘Foto Minggu Ini’. Pengalaman ini menginspirasi Kelkar untuk mengejar karier di bidang astronomi, dan setelah menyelesaikan pendidikan di Fergusson College, Universitas Pune, Universitas Nottingham, serta menyelesaikan studi doktoralnya tentang bagaimana galaksi berubah dalam kluster, ia tiba di Chili dengan mendapatkan beasiswa untuk menggunakan teleskop dalam penelitiannya.

Sekarang, setelah bertahun-tahun sejak foto yang ia ambil dengan kamera kecil itu, Kelkar menjabat sebagai spesialis pengamatan di Observatorium Vera C. Rubin, mengamati langit melalui kamera digital terbesar yang pernah dirakit. Pada 23 Juni, kamera ini mengeluarkan serangkaian foto yang mengejutkan para astronom, menangkap dalam detail yang belum pernah terjadi sebelumnya kluster galaksi, bintang-bintang jauh, dan nebula. Dalam satu foto, kamera berukuran mobil ini dengan resolusi 3,2 gigapiksel berhasil menangkap nebula yang berjarak sekitar 4.000 tahun cahaya dari Bumi.

Observatorium Rubin bahkan dapat berkontribusi untuk menyelamatkan Bumi. Pada bulan Mei, dalam waktu hanya 10 jam, observatorium ini menemukan 2.104 asteroid yang sebelumnya tidak terdeteksi. Karena teleskopnya mengambil gambar dalam urutan cepat, ia dapat menangkap objek yang bergerak di antara latar belakang bintang-bintang yang cenderung tetap di tempat. Jika ada satu batu angkasa yang menuju ke arah kita, kemungkinan besar peringatan pertama akan datang dari observatorium Rubin.

Manusia memiliki teleskop kuat lainnya. Salah satunya adalah James Webb, yang terletak 1,5 juta kilometer dari Bumi dan memiliki langit yang sangat gelap. Namun, teleskop ini terutama digunakan untuk memperbesar target-target spesifik. Sebagai perbandingan, pendahulu James Webb, Hubble, saat ini berada di orbit lebih dari 500 km di atas Bumi. Pada tahun 1995, Hubble memerlukan hampir seminggu dengan eksposur panjang untuk menghasilkan gambar Hubble Deep Field yang terkenal, yang menunjukkan sekitar 3.000 galaksi yang sangat jauh. Sebaliknya, Observatorium Rubin, pada uji coba pertama pada bulan April, menghasilkan gambar yang mengungkapkan 10 juta galaksi hanya dalam beberapa jam.

Salah satu alasan mengapa Rubin dapat melakukan ini adalah misi utamanya. Berbeda dengan James Webb dan Hubble, yang hanya mengambil sebagian kecil dari langit, Rubin adalah teleskop survei, yang berarti ia menunjukkan keseluruhan gambaran, bukan objek tertentu. Sebuah gambar yang diambilnya mencakup area langit yang setara dengan 40 bulan purnama — kamera Webb menunjukkan ukuran yang lebih kecil dari bulan purnama. Satu foto dari Rubin begitu besar, sehingga dibutuhkan 400 layar TV ultra-HD untuk melihatnya dalam keindahan penuhnya.

Ukuran yang besar ini sangat ideal mengingat tujuan Rubin. Alat optik utamanya, yang disebut Teleskop Survei Simonyi, akan memulai proyek selama 10 tahun yang disebut Legacy Survey of Space and Time (LSST), untuk memetakan langit yang terlihat dengan detail luar biasa. Teleskop ini terbuat dari lebih dari 300 ton baja dan kaca, yang secara rutin dibersihkan menggunakan CO2. Selama dekade berikutnya, teleskop ini dan kamera LSST raksasa akan mengambil foto langit belahan bumi selatan setiap 3-4 malam, untuk menciptakan film time-lapse terbesar tentang alam semesta yang pernah dibuat.

Mengapa time-lapse? Bayangkan Anda berada di teras gedung Anda dengan kamera yang mengarah ke lingkungan sekitar. Time-lapse akan memperlihatkan jendela yang dibuka, lampu yang menyala, mobil yang bergerak, dan tirai yang terangkat. Observatorium Rubin akan melakukan hal serupa terhadap alam semesta, menemukan objek-objek baru dan interaksi yang sebelumnya tidak diketahui di antara mereka. “Kami akan terus mengambil gambar 30 detik sepanjang malam dengan filter yang berbeda,” kata Kelkar. “Dan karena kami akan mengamati langit malam setiap 30 detik, dalam dua gambar berturut-turut selama 15 detik masing-masing, kami akan menangkap setiap objek yang telah mengubah posisinya atau kecerahannya.” Objek-objek ini bisa berupa bintang, asteroid, komet yang tidak dinamai, dan bahkan potensi sumber gelombang gravitasi.

Di sini, Kelkar mengatakan bahwa akan tidak adil untuk membandingkan teleskop-teleskop di Bumi — mereka dimaksudkan untuk saling melengkapi, bukan bersaing. Para ilmuwan, astronom amatir, dan penggemar luar angkasa di seluruh dunia dapat memanfaatkan data ini. “Orang-orang pernah berpikir bahwa Bumi berada di pusat sistem. Namun kemudian seseorang datang dan berkata, ‘tidak, itu adalah Matahari’. Demikian pula, kita mungkin menemukan sesuatu yang benar-benar mencengangkan, bahkan bukti kehidupan di tempat lain,” kata Arvind Paranjpye, direktur Planetarium Nehru di Mumbai.

Kelkar telah bekerja di Rubin selama lebih dari setahun, tinggal di kota La Serena — yang berjarak dua jam berkendara. Perjalanan kerjanya melewati lembah yang indah dan sepanjang ‘El Camino de las Estrellas’, atau ‘Jalan Menuju Bintang’, karena banyaknya observatorium astronomi di sepanjang jalan tersebut. Rute ini juga memerlukan disiplin cahaya, yang berarti mereka yang berkendara di sana setelah gelap tidak dapat benar-benar menggunakan lampu sorot penuh. “Kami biasanya menghidupkan lampu darurat,” kata Kelkar. Di observatorium, pekerjaan dimulai sedikit sebelum matahari terbenam. Setelah memeriksa semua sistem oleh Kelkar dan spesialis pengamat lainnya, mereka membuka kubah besar Rubin untuk operasi malam.

Pemosisian observatorium di puncak gunung Cerro Pachón menempatkannya jauh di atas lapisan turbulen lokal di mana udara hangat bercampur dengan udara dingin di atas, menawarkan pemandangan bintang yang jernih. Saat ini, uji coba sedang dilakukan saat tim melakukan pemeriksaan akhir sebelum Rubin, yang telah dibangun selama 20 tahun dengan biaya konstruksi $800 juta, secara resmi memulai surveinya pada tahun 2025 nanti. Legacy Survey of Space and Time akan memiliki skala yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Ingat gambar yang dirilis Rubin yang menunjukkan 10 juta galaksi? Nah, mereka hanya mencakup 0,05% dari hampir 20 miliar galaksi yang akan diambil gambar oleh observatorium ketika LSST berakhir dalam satu dekade. Rubin mungkin akan melihat jutaan bintang jauh yang berakhir dalam supernova dan menjelajahi wilayah baru di galaksi Bima Sakti kita sendiri. Sekitar 10 juta peringatan untuk para ilmuwan diharapkan dari observatorium setiap malam — setiap kali ada perubahan yang terdeteksi dalam serangkaian foto yang diambil. Perangkat lunak akan secara otomatis membandingkan gambar baru dengan tumpukan gambar lama. Jika suatu objek telah bergerak di foto-foto tersebut, menyala, meledak, atau melintas, perangkat lunak akan mendeteksi perubahan tersebut dan mengirimkan peringatan, semuanya dalam hitungan menit.

Tidak ada teleskop lain yang dapat melakukan hal-hal ini — mendeteksi perubahan waktu nyata di langit terdekat dan kilatan cahaya dari objek jauh, dan dengan skala seperti itu. Dalam satu tahun saja, observatorium Rubin akan mendeteksi lebih banyak asteroid daripada semua teleskop lainnya digabungkan. Ada lebih banyak lagi. Teleskop Survei Simonyi, yang dipasang pada mount khusus, juga cepat. Ia dapat dengan cepat berputar dari satu area langit yang luas ke area lainnya — dalam waktu lima detik. Tidak ada yang akan terlewatkan oleh mata yang melihat segala sesuatu ini. Kelkar mengatakan bahwa kabar sudah disampaikan kepada para ahli di seluruh dunia untuk menyelidiki 2.104 asteroid baru yang terdeteksi. “Teleskop ini akan menjadi pengubah permainan,” tambahnya, “karena kami memberikan satu set data umum untuk semua jenis ilmu sekaligus. Kami tidak memerlukan pengamatan khusus. Ini satu data untuk semua.” Kelkar berada di ruang kontrol di La Serena ketika gambar pertama tiba. “Dua puluh tahun kehidupan profesional orang-orang telah bergantung pada momen itu. Kami akan membuat film malam langit selama 10 tahun, dengan teleskop tercepat dan kamera terbesar yang pernah dibuat. Ini akan menjadi luar biasa,” ujarnya.

Catatan pada 30 Juni: Menantang keyakinan bahwa oksigen hanya diproduksi melalui fotosintesis, para ilmuwan telah menemukan nodule polimetalik di dasar laut yang memproduksi oksigen. Apa nama oksigen ini? Jawabannya: Oksigen ‘gelap’.