Terobosan Teknologi Antariksa; Menyambangi Tetangga Terdekat Matahari

Setelah Matahari, Alfa Centauri adalah bintang terdekat dari Bumi. Dengan teknologi konvensional yang dimiliki manusia saat ini, butuh 30.000 tahun untuk menjangkaunya. Kendala itu berusaha diatasi melalui misi Terobosan “Starshot” yang diharapkan mampu menjangkau Alfa Centauri dalam 20 tahun.

Terobosan “Starshot” yang digagas kosmolog Stephen Hawking, jutawan Rusia Yuri Milner, dan pendiri Facebook Mark Zuckerberg itu diluncurkan di New York, Amerika Serikat (AS), Selasa (12/4). Proyek senilai 100 juta dollar AS atau Rp 1,3 triliun itu diharapkan menghasilkan teknologi yang kelak bisa menjangkau Alfa Centauri dalam 20 tahun.

Rencana itu diluncurkan bertepatan dengan peringatan 55 tahun perjalanan manusia pertama ke luar angkasa, antariksawan Uni Soviet Yuri Gagarin, dan ulang tahun ke-35 pesawat ulang alik pertama milik Badan Penerbangan dan Antariksa AS (NASA), Columbia. “Terobosan ini akan jadi lompatan besar manusia menuju bintang,” kata Milner, dikutip scientificamerican.com, Selasa (12/4).

Meski tetangga dekat, sejatinya Alfa Centauri tak terlalu dekat. Dari Bumi, bintang itu berjarak 4,3 tahun cahaya atau 40 triliun kilometer (km). Jarak itu setara dengan 270.000 kali jarak Bumi ke Matahari.

Sebagai perbandingan, wahana antariksa buatan manusia dengan posisi terjauh dari Bumi kini ialah Voyager 1. Wahana yang diluncurkan 5 September 1977 atau hampir 39 tahun lalu itu kini baru mencapai jarak 20 miliar km dari Bumi.

Jika memakai roket kimia yang dimiliki saat ini, lanjut Milner, untuk menjangkau Alfa Centauri dalam satu generasi atau 25 tahun butuh bahan bakar seberat semua bintang di Galaksi Bimasakti. Jika memakai roket berbahan bakar teknologi fusi nuklir yang teknologinya belum jadi, butuh 50 tahun.

Karena itu, Milner dan tim menggagas Starshot, wahana antariksa kecil atau nanocraft seukuran prangko yang bisa bergerak hingga 20 persen kecepatan cahaya. Dengan kecepatan itu, Starshot hanya butuh 20 tahun menuju Alfa Centauri.

Namun, upaya mewujudkan teknologi itu tak mudah. “Kami berkomitmen membuat lompatan besar berikut menuju antariksa. Kita ialah manusia dan hasrat terbang adalah kondisi alamiah kita,” ucap Hawking, seperti dikutip space.com.

Sistem bintang trio
Bintang Alfa Centauri atau disebut juga Rigil Kentaurus amat mudah dikenali. Dia adalah bintang terterang di rasi Centaurus. Bintang itu tampak pada awal malam di langit selatan pada April-Agustus.

Jika Anda melihat rasi bintang Layang-layang di langit selatan, di sebelah kirinya akan ada dua bintang terang, yakni Alfa Centauri dan Beta Centauri. Alfa Centauri terlihat lebih terang dan ada di sebelah kiri.

Dalam astronomi Jawa, Alfa Centauri dan Beta Centauri disebut Lintang Wulanjar Ngirim. Pada mitologi, dua bintang itu ialah dua mata Nyai Wulanjar, janda tanpa anak, memesona.

Dengan mata telanjang, Alfa Centauri tampak sebagai bintang tunggal. Jika memakai teleskop, dia akan terlihat jadi dua bintang, Alfa Centarui A yang lebih terang dan Alfa Centauri B yang lebih redup. Dua bintang seukuran Matahari itu saling mengorbit dan terpisah pada jarak Matahari-Uranus.

Sekitar 15.000 kali jarak Bumi-Matahari dari kedua bintang itu ada bintang ketiga, dinamai Proxima Centauri. Bintang katai merah itu berukuran sepersepuluh Matahari atau 1,5 kali Jupiter. Proxima Centauri yang sejatinya terdekat dengan Matahari.

Kondisi itu menjadikan Alfa Centauri sebagai sistem bintang kembar tiga atau trio. Meski demikian, ada perdebatan apakah Proxima Centauri itu bagian dari Alfa Centauri atau hanya bintang lewat. Adanya Alfa Centauri sebagai dua bintang terdeteksi pada 1689 dan Proxima Centauri ditemukan pada 1915.

Pada 2012, astronom mendeteksi keberadaan sebuah planet mengitari Alfa Centauri B. Planet dinamai Alfa Centauri Bb itu ukuran hampir sama dengan Bumi. Planet itu berjarak amat dekat dengan bintang induknya hingga cuma butuh 3,24 hari mengelilingi Alfa Centauri B.

Keberadaan planet Alfa Centauri Bb itu jadi pendorong digagasnya Terobosan Starshot. Daerah sekitar Alfa Centauri A dan B dengan Proxima Centauri diyakini banyak terdapat planet yang beberapa di antaranya diprediksi berkarakter mirip Bumi atau layak huni.

Teknologi masa kini
Starshot dirancang sebagai wahana teringan yang pernah dibangun manusia. Wahana itu terdiri atas chip seukuran prangko yang dilekatkan pada layar supertipis dari bahan yang bisa memantulkan sinar.

Wahana antariksa mini itu dirancang bisa mengambil citra planet di sekitar Alfa Centauri atau data ilmiah lain dan mengirimkan ke pusat kendali di Bumi. Untuk menekan biaya dan meningkatkan cakupan citra, peluncuran nanocraft itu akan dilakukan beberapa buah sekaligus, tidak tunggal.

Starshot akan diluncurkan ke luar angkasa memakai pesawat peluncur. Lalu, Starshot didorong menuju Alfa Centauri oleh sistem pemancar sinar laser raksasa dari Bumi. Dorongan sinar laser itu akan membuat Starshot bergerak dengan kecepatan 20 persen dari kecepatan cahaya atau 215 juta km per jam. “Teknologi yang dipakai Starshot bukan dari teknologi luar biasa, melainkan teknologi saat ini atau yang akan tersedia dalam waktu dekat,” ujar Milner.

Sistem elektronika dan laser pada Starshot adalah teknologi masa kini yang kian murah dan kecil ukurannya. Kemampuan komputer di Starshot mirip kemampuan komputer di wahana antariksa yang diluncurkan beberapa dekade lalu dan kini dipakai pada telepon pintar.

Layar pada Starshot yang akan menangkap sinar laser dan mengubahnya jadi bahan bakar diuji coba beberapa kali di Bumi dan mampu berfungsi baik. Sementara pemanfaatan sinar laser sebagai sumber tenaga dipahami selama hampir seabad.

Keraguan dan tantangan
Proyek pembangunan teknologi penerbangan antarbintang itu didukung sejumlah ahli dari berbagai universitas dan lembaga riset ternama. Namun, kerasnya kondisi di luar angkasa dan keterbatasan teknologi jadi keraguan sejumlah pihak.

Jonathan McDowell dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian di Cambridge, Massachusetts, AS, yang tak terlibat proyek Starshot memaparkan potensi masalah yang bakal dihadapi. Salah satunya adalah sinar laser tenaga tinggi yang dipancarkan dari Bumi. Jika energi yang diterima layar Starshot terlalu besar, dia akan meleleh.

Persoalan lain, ruang antarbintang tak benar-benar kosong. Manusia belum punya pengalaman menggerakkan wahana kecil berkecepatan mendekati cahaya di ruang antarbintang. Jadi, potensi Starshot menabrak benda lain amat besar.

Starshot akan bergerak dengan kecepatan 4.000 kali lebih besar dari wahana New Horizons milik NASA yang baru-baru ini menyambangi Pluto dan jadi wahana tercepat milik manusia saat ini. Dengan kecepatan sebesar itu, benturan dengan material atom, seperti sinar kosmik, bisa berakibat fatal. Bahkan, ganasnya sinar kosmik merusak sejumlah wahana antariksa lain meski sudah dilengkapi pelindung sinar kosmik.

Tantangan lain dari kecepatan tinggi Starshot ialah saat ia menumbuk obyek seukuran pasir. Dampak yang dirasakan wahana akan sama dengan bom trinitrotoluena (TNT) seberat 0,5 kilogram yang cukup untuk melumat Starshot.

Menjawab tantangan itu, Direktur Eksekutif Proyek Terobosan Starshot Pete Worden mengatakan, kendala itu coba diatasi dengan membuat layar Starshot tipis. Selain itu, celah ruang kosong antarbintang jadi peluang selamatnya Starshot sampai tujuan. Pengiriman Starshot berjumlah banyak juga akan membuat hancurnya sejumlah wahana tak jadi masalah.

Sementara itu, proses percepatan Starshot hingga berkecepatan 20 persen kecepatan cahaya dalam 2 menit akan membuat Starshot menerima percepatan 51.000 kali gravitasi Bumi (G). Padahal, antariksawan yang kembali dari Bulan dan memasuki Bumi saja harus menghadapi 3-7 G.

Untuk itu, perlu sistem pemancar sinar laser amat besar hingga mampu mendorong Starshot dengan kecepatan luar biasa. Belum lagi, pancaran sinar laser itu bisa mengganggu satelit di angkasa Bumi.

Semua soal itu belum tentu tak terpecahkan. Jadi, dukungan dari ahli lain yang tak terlibat proyek itu bisa membantu mewujudkan impian manusia menyambangi bintang tetangga terdekatnya, Alfa Centauri.–M ZAID WAHYUDI
————–
Versi cetak artikel ini terbit di harian Kompas edisi 18 April 2016, di halaman 14 dengan judul “Menyambangi Tetangga Terdekat Matahari”.