Mengintai Angkasa Raya Dengan Astrofotografi

Astrofotografi adalah satu cabang fotografi yang khusus untuk merakam imej objek-objek astronomi yang berada di ruang angkasa.

Astro bermaksud ‘yang berkaitan dengan bintang atau objek-objek angkasa yang berada di luar atmosfera bumi’. Fotografi pula membawa maksud ‘melukis atau melakar menggunakan cahaya’.

Apabila perkataan ini bergabung ia membawa maksud merakam objek-objek yang berada di ruang angkasa dan jauh dari bumi. 

Pada permulaanya sebahagian besar peminat seni ini dipelopori oleh pengkaji dan ahli-ahli astronomi amatur. Cabaran utama buat peminat astrofotografi pada masa itu adalah teknologi kerana pada ketika itu bidang fotografi  masih lemah serta memerlukan dedahan masa dan waktu yang sangat lama.

Namun pada abad ke-19, kemajuan dalam bidang teknologi fotografi telah membolehkan astrofotografi dilakukan dengan lebih baik dan lebih terperinci.

Selain dapat merekodkan butir-butir objek seperti bulan, matahari dan planet, astrofotografi mempunyai keupayaan untuk merakam imej objek-objek yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar seperti bintang malap, nebula dan galaksi.

Bidang fotografi secara tidak langsung telah merevolusikan bidang penyelidikan astronomi dengan kejayaan merakam ratusan ribu bintang baru dan nebula yang ada di ruang angkasa yang selama ini  tidak dapat dilihat dengan mata kasar.

Percubaan pertama fotografi astronomi dilakukan oleh Louis Jacques Mande Daguerre pada 1839 untuk mengambil gambar bulan. Namun begitu gambar yang diambilnya kurang jelas disebabkan keadaan teleskop yang kurang baik.

Setahun kemudian pada 23 Mac, 1840 John William Draper, profesor kimia dan pakar perubatan dan pengkaji saintifik dari Universiti New York berjaya mengambil gambar bulan dengan lebih terperinci.

Beliau berjaya merakam imej bulan tersebut menggunakan kaedah Daguerreotype sepanjang 20 minit menggunakan pantulan teleskop 5 inci.

Percubaan merakam gambar gerhana matahari penuh telah dilakukan oleh seorang ahli fizik Itali bernama Alessandro Gian Majocchi. Namun percubaan yang dilakukan di Milan pada 8 Julai 1842 telah menemui kegagalan. 

Pada tahun 1845 sejarah telah tercatat apabila gambar matahari yang pertama telah berjaya dirakam di dunia oleh dua ahli fizik Perancis iaitu Léon Foucault dan Hippolyte Fizeau.  

Satu teknik baharu telah muncul pada tahun 1851 apabila F. Scott Archer memperkenalkan proses collodion basah. Ia merupakan plat kaca yang disalut dengan campuran collodion yang terdiri daripada campuran guncotton dan kalium iodida dalam alkohol dan eter.

Plat didedahkan ketika masih basah, maka diberi nama collodion basah atau wet collodion. Setelah kering, ia dicelup ke dalam larutan argentum nitrat yang menukar iodida kepada iodida perak. 

Walaupun proses dan hasilnya lebih sensitif daripada daguerreotaip tetapi ia dapat merakam cahaya daripada bintang dan objek-objek angkasa yang lain.

Pada masa ini, ahli-ahli astronomi amatur berdedikasi membuat sumbangan yang berharga kepada pembangunan dan penerimaan astrofotografi sebagai alat penyelidikan.

Teleskop Amerika pertama yang direka khusus untuk astrofotografi dibina oleh Lewis M. Rutherfurd, seorang ahli astronomi amatur.

Seterusnya korona solar matahari yang pertama berjaya dirakam adalah semasa gerhana matahari 28 Julai, 1851 oleh Dr. Ogos Ludwig Busch, Pengarah Balai Cerap Königsberg di Jerman. Beliau telah dibantu oleh seorang ahli Daguerreotype tempatan bernama Berkowski untuk merakam imej berkenaan. 

Teleskop yang digunakan oleh Berkowski berkapasiti  6.5 inci dan mempunyai bukaan hanya 2.4 inci dan jarak fokus 32 inci. Berkowski mendedahkan plat-plat pertama menggunakan kaedah Daguerreotype selama 84 saat dalam fokus teleskop dan imej korona Matahari telah diperolehi.

Beliau juga mendedahkan plat kedua selama kira-kira 40 hingga 45 saat tetapi tidak berjaya kerana pada ketika itu Matahari telah bergerak dari belakang bulan.

Kajian yang lebih terperinci mengenai fotografi matahari telah dibuat oleh ahli astronomi British Warren De la Rue bermula pada tahun 1861. 

Bintang Vega adalah gambar bintang pertama yang diambil dan ia ditangkap oleh ahli astronomi, William Cranch Bond dan jurugambar Daguerreotype bersama pengkaji John Adams Whipple pada 16 dan 17 Julai 1850. 

Kemudian pada tahun 1863, ahli kimia William Allen Miller dan ahli astronomi amatur, Sir William Huggins telah merakam bintang Sirius dan Capella menggunakan kaedah proses plat collodion basah untuk mendapatkan spectrogram fotografi pertama.

Henry Drapers seorang ahli sains amatur di New York, memulakan kempen untuk mengoptimumkan teleskop fotografi dan menggabungkannya dengan spektroskopi.

Pada tahun 1872 dia telah mengambil gambar buruj bintang Alpha-Lyrae yang dikenali sebagai Vega. Imej dirakam itu adalah yang pertama menunjukkan garisan penyerapan spektroskopi bintang Vega.

Satu dekad kemudian, dia mengesan garis pelepasan dalam spektrum Orion Nebula dengan membuat dedahan menggunakan reflektor 28 inci yang mengambil masa selama 137 minit. 

Dunia astrofotografi yang dipandang sepi pada awalnya kini berubah menjadi satu alat penyelidikan yang serius pada abad ke-19.

Melalui pengenalan plat fotografi kering oleh Sir William Huggins dan isterinya Margaret Lindsay Huggins, mereka berjaya melakukan kerja-kerja merekodkan spektrum objek astronomi buat pertama kalinya pada 1876. 

Satu lagi kejayaan dalam astrofotografi bermula pada tahun 1883, apabila ahli astronomi amatur Andrew Ainslie menggunakan proses plat kering untuk merakamkan beberapa imej nebula dalam dedahan sehingga 60 minit dengan teleskop pantulan 36 inci yang dibina di halaman belakang rumah beliau di Ealing, barat London.

Imej-imej yang dirakam ini buat pertama kalinya menunjukkan kedudukan bintang adalah terlalu lemah untuk dilihat oleh mata kasar manusia. 

Awal abad ke-20 menyaksikan pembinaan teleskop pembiasan dan teleskop pantulan besar yang canggih di seluruh dunia dan ia direka khusus untuk pengimejan fotografi.

Menjelang pertengahan abad ke-20, teleskop gergasi seperti teleskop Hale dengan saiz 5.1 meter panjang dan teleskop Samuel Oschin dengan saiz 48 inci yang berada di Balai Cerap Palomar telah melangkaui jangkauan had fotografi filem. 

Beberapa kemajuan juga telah dicapai dalam bidang teknologi fotografi seperti penciptaan emulsi foto, teknik membentuk hipersensitisasi gas, penyejukan kriogenik dan penguatan cahaya.

Namun bermula pada tahun 1970-an selepas terciptanya peranti CCD, kaedah plat fotografi telah memberi laluan kepada pengimejan elektronik dalam balai cerap profesional.

Peranti CCD adalah singkatan Charge Couple Device yang bermaksud alat untuk pergerakan cas elektrik, biasanya dari dalam peranti ke kawasan di mana caj boleh dimanipulasi. 

Peranti CCD jauh lebih sensitif, tidak mengurangkan kepekaan kepada cahaya melebihi dedahan, mempunyai keupayaan untuk merekod dalam julat spektrum yang lebih luas dan memudahkan penyimpanan segala maklumat.

Kini teleskop menggunakan banyak konfigurasi sensor CCD termasuk tatasusunan linear dan mozek besar elemen CCD yang bersamaan dengan 100 juta piksel yang direka untuk menampung satah tumpuan teleskop yang sebelum ini menggunakan plat fotografi 10 ke 14 inci.

Dunia fotografi seterusnya berkembang dengan lebih pesat dan maju. Ini seterusnya membuka lembaran baru buat peminat astrofotografi kerana sesiapa sahaja boleh merakam imej-imej objek astronomi yang berada jauh di ruang angkasa.

Mereka menggunakan pelbagai peralatan canggih seperti kamera digital, lensa, teleskop, penuras dan lain-lain lagi bagi memenuhi minat serta keinginan mereka.

Siapa sangka, objek-objek astronomi yang jauh berada di luar bumi, kini boleh dirakam oleh sesiapa sahaja dan di mana sahaja dengan mudah. - Getaran, 23 Januari 2022