Para ilmuwan berlomba mencegah ‘bencana dahsyat’ di luar angkasa

Pada tahun 1970, Marshall Kaplan, yang saat itu adalah profesor teknik kedirgantaraan di Penn State, memiliki mimpi aneh – dia ingin meluncurkan Sputnik, satelit mengorbit pertama di dunia, dari luar angkasa.

Sputnik diluncurkan oleh Rusia pada tahun 1957, dan pada tahun 1970 tidak lagi beroperasi. Kaplan ingin mengambilnya.

NASA belum pernah mempertimbangkan daur ulang ruang angkasa sebelumnya, namun menurutnya ini adalah ide yang bagus. Kaplan mendapatkan pekerjaan itu, tetapi tidak berhasil – karena jangka waktunya terlalu singkat. Sputnik, yang mendekati akhir siklus hidupnya, sudah berada di ambang deorbiting – istilah teknis untuk apa yang terjadi ketika sebuah benda yang mengorbit Bumi berada cukup dekat sehingga terperangkap dalam gravitasi dan abu di atmosfer untuk dibakar.

Namun itu tidak berarti Kaplan membutuhkan pekerjaan baru.

Faktanya, pekerjaannya baru saja dimulai.

• Klik di sini untuk melihat lebih banyak foto.

• Klik di sini untuk mengunjungi Pusat Luar Angkasa FOXNews.com.

Selama 40 tahun berikutnya, Kaplan, yang kini menjadi peneliti senior di divisi luar angkasa di Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins di Laurel, Md., menemukan cara untuk mengeluarkan benda dari luar angkasa.

Hal ini menjadikannya salah satu dari puluhan ilmuwan yang dengan tergesa-gesa berusaha mencegah apa yang disebutnya sebagai “bencana besar yang akan datang” – tabrakan antara pesawat ruang angkasa berawak dan puing-puing orbital, atau puing-puing luar angkasa, yang ribuan kepingnya meluncur dengan kecepatan ribuan kilometer per jam 300 hingga 800 mil di atas bumi, siap untuk menghancurkan apa pun yang menghalangi mereka.

Sampah luar angkasa adalah segala sesuatu yang hilang atau dibuang di orbit – segala sesuatu mulai dari sarung tangan cadangan astronot Ed White yang hilang pada perjalanan luar angkasa AS yang pertama pada tahun 1965, hingga kantong sampah yang ditinggalkan oleh astronot di stasiun luar angkasa Mir pada tahun 80an dan 90an ditempatkan, dibuang. sisa-sisa berbahaya dari satelit cuaca tua yang hancur berkeping-keping oleh rudal Tiongkok pada tahun 2007.

Kemungkinan terjadinya tabrakan orbit yang dahsyat telah menjadi berita utama akhir-akhir ini. Pada tanggal 12 Februari, sebuah satelit buatan Rusia menabrak satelit telekomunikasi komersial AS, menciptakan kekacauan terburuk kedua (setelah insiden yang disengaja oleh Tiongkok) di luar angkasa.

Untungnya, satelit telekomunikasi segera diganti, dan “burung” Rusia itu sudah lama tidak berfungsi.

Namun sebulan kemudian, pada 13 Maret, dua astronot dan satu astronot di Stasiun Luar Angkasa Internasional harus bergegas ke ruang pelarian setelah menerima peringatan kurang dari 20 menit bahwa sepotong puing yang bergerak cepat sedang menuju ke arah mereka.

Tidak ada waktu untuk mengubah posisi ISS, yang bisa mengalami kehilangan tekanan yang fatal jika roket tua berukuran lima inci itu menembus dinding ruang tamu. Untungnya puing-puingnya luput.

Para ahli mengatakan kita memperkirakan akan terjadi kehancuran setiap beberapa tahun sekali, namun ini hanyalah perkiraan yang masuk akal,” kata Michael Krepon, salah satu pendiri The Henry L. Stimson Center, sebuah wadah pemikir yang berbasis di Washington. berfokus pada masalah keamanan.

“Kami benar-benar tidak tahu sejauh mana masalahnya – kami hanya tahu bahwa kami telah menyebabkan kerusakan serius pada area ruang angkasa yang penting bagi keselamatan kami.”

Dunia kita yang serba cepat dan sangat terhubung tidak akan ada tanpa relay orbital; segala sesuatu mulai dari panggilan telepon, perangkat GPS, hingga transfer bank memerlukan satelit agar dapat berfungsi.

Bahkan dampak yang lebih buruk terhadap satelit, dan potensi besar pengembangan ruang angkasa secara komersial, dapat menjadi ancaman di darat – yang melumpuhkan tuntutan hukum atas tabrakan puing-puing orbital.

“Klaim pertanggungjawaban telah membunuh industri dirgantara swasta,” kata Peter Diamandis, pendiri dan ketua X Prize Foundation, yang mensponsori kompetisi dan penghargaan untuk usaha dan inovasi luar angkasa swasta. “Di ruang angkasa, kita akan berhadapan dengan klaim ‘Satelit Anda membunuh satelit saya’. Ini akan menjadi berantakan.”

Tidak…ini sudah berantakan.

“Kami saat ini melacak 18.000 objek yang melayang di luar angkasa,” kata Kaplan. “Tapi itu hanya benda yang lebih besar dari 4 inci. Pada kecepatan 10.000 mph, bahkan mur atau baut pun dapat menimbulkan kerusakan serius.”

Dalam rentang mikroskopis, terdapat miliaran partikel mikro di sekitarnya – terlalu kecil untuk menembus bagian luar pesawat ruang angkasa, namun cukup untuk membuat lubang di jendela pesawat ruang angkasa dan menghancurkan lensa pada teleskop yang mengorbit.

Tugas Kaplan adalah mencari cara untuk mendapatkan semuanya, dan ini adalah tugas besar.

“Pembersihan ini akan menelan biaya puluhan miliar dolar,” katanya. “Perlu program luar angkasa yang benar-benar baru untuk menyelesaikannya. Tapi kita tidak punya pilihan. Ini hanya analisis biaya-manfaat. Jika kita tidak membereskan kekacauan ini dalam 20 tahun ke depan, kita akan kehilangan arah.” kehilangan akses kita ke ruang angkasa.”

Bangsa-bangsa mulai bertindak. Pada tanggal 13 Februari, PBB mengesahkan tujuh “Pedoman Sampah Luar Angkasa untuk Membatasi Sampah Luar Angkasa di Masa Depan”.

Pedoman tersebut mencakup menambahkan lebih banyak pelindung pada pesawat ruang angkasa dan memberi satelit bahan bakar tambahan sehingga satelit dapat berputar dengan cepat (biasanya memakan waktu puluhan tahun) atau menempatkan diri pada orbit yang lebih tinggi dan tidak terlalu ramai pada akhir siklus hidupnya.

Secure World Foundation yang berbasis di Colorado, sebuah lembaga pemikir luar angkasa, menyerukan Sistem Kesadaran Situasional Luar Angkasa Sipil – yang pada dasarnya merupakan pengontrol lalu lintas udara global yang akan mengawasi segala sesuatu di orbit sehingga tabrakan dapat dihindari.

Kedengarannya tidak perlu dipikirkan lagi, namun hal ini menjadi masalah bagi Angkatan Udara, jika kita menggunakan salah satu contoh otoritas pemerintah yang jelas-jelas memiliki kekhawatiran serius dalam memberitahukan siapa pun di mana satelit pengawasannya berada pada waktu tertentu.

A Studi Stanford yang dirilis pada akhir bulan Maret, menunjukkan bahwa sampah antariksa di masa depan dapat diminimalkan hanya dengan memaksa negara-negara untuk “membuang sampah mereka sendiri” dengan mendeorbit apa pun setelah mereka menyelesaikan tugasnya.

Sebagian besar ahli percaya bahwa rekomendasi PBB akan diratifikasi melalui perjanjian internasional, atau mekanisme serupa untuk peraturan perilaku baik akan segera diberlakukan.

Meskipun semua ide ini merupakan perencanaan yang baik, namun tidak menghilangkan kekacauan yang sudah ada.

Di sinilah Kaplan menghabiskan sebagian besar waktunya.

Baru-baru ini, dia melakukan survei global mengenai ide pengelolaan limbah orbital. Dia mendapat lebih dari 100 – beberapa mimpi pipa, beberapa mimpi pipa retak, tapi 30 atau 40 di antaranya pantas.

Salah satu konsep yang mendapat perhatian adalah “sapu luar angkasa”, sebuah laser berbasis darat yang akan menggunakan gelombang cepat untuk menghanguskan puing-puing orbital, mengubah lintasan masing-masing benda sehingga bergerak lebih cepat. Ide tersebut memiliki manfaat yang besar, dan masalah yang cukup besar – bagaimana cara mencapai masing-masing bagian, salah satunya.

“Kami tidak tahu persis di mana sampah ini berada,” kata Kaplan. “Kita mungkin bisa mencapai jarak beberapa meter, tapi itu tidak cukup untuk sebuah laser.”

Anda bisa lebih dekat dengan menempatkan laser pada pesawat ruang angkasa, tapi itu akan menjadi senjata berbasis ruang angkasa, dan dilarang oleh beberapa perjanjian internasional.

“Tabrakan demi tabrakan” adalah kemungkinan lain yang sedang dijajaki secara serius oleh Kaplan.

Idenya sederhana – tutupi pesawat ruang angkasa dengan sesuatu yang lengket dan letakkan di orbit. Anggap saja seperti roller serat raksasa – puing-puing secara alami akan bertabrakan dengan wadah, namun alih-alih memantul atau merobeknya, puing-puing tersebut justru akan tersangkut. Massa yang bertambah akan menurunkan kapal hingga bergerak sendiri.

Dan kemudian ada sejumlah pemikir independen yang ingin ikut serta.

Pensiunan insinyur kedirgantaraan Jim Hollopeter diprofilkan dalam artikel Wall Street Journal baru-baru ini, yang melaporkan bahwa ia ingin memuat roket tua dengan air dan menjatuhkan puing-puing dengan selang pemadam kebakaran terbesar di dunia.

Sementara itu, orang-orang di Tether Unlimited, sebuah perusahaan kedirgantaraan berbasis di Washington yang didanai oleh Angkatan Udara, telah menciptakan “terminator tape”, yang pada dasarnya adalah sebuah kotak seukuran pizza yang dapat ditempelkan pada satelit yang sudah dinonaktifkan.

Setelah dipasang, kotak itu terbuka, melepaskan beberapa ratus meter kawat elektrodinamik dan gaya tarik atmosfer akan melakukan sisanya untuk menjatuhkan burung itu.

Ada juga jaring, magnet, dan harta karun fiksi ilmiah yang menggairahkan. Kabar buruknya adalah tidak satupun dari mereka, bahkan sesuatu yang berteknologi rendah seperti tambatan terminator, yang murah.

Kabar baiknya adalah banyak teknologi pembiayaan yang dapat “di-bootstrap”. Ada banyak keuntungan yang bisa diperoleh dari operasi penambangan luar angkasa, misalnya dalam memanen nikel dari bulan.

Diamandis sendiri yakin industri masa depan ini akan menghasilkan triliuner pertama di dunia, dan jika kekayaan para “baron perampok” abad ke-19 bisa diandalkan, dia mungkin tidak salah.

Intinya adalah membersihkan puing-puing dari luar angkasa berarti mempelajari cara menyeret benda ke luar angkasa – sebuah komponen mendasar dari setiap operasi penambangan.

“Anda bahkan tidak perlu pergi sejauh itu,” kata Diamandis. “Organisasi ‘pengelolaan sampah’ mana pun yang mendapatkan kontrak untuk ruang, lihatlah tumpukan material berharga yang sudah melayang di atas kita. Anda harus ingat – sampah seseorang adalah harta bagi orang lain.”