Lift Luar Angkasa, Uji Coba, Keuntungan dan Tantangan Mewujudkannya

Trio CubeSat

Mengapa harus bersusah payah meluncurkan roket ke orbit Bumi, kalau kita dapat secara mudah mencapainya menggunakan lift? Pertanyaan ini adalah titik fokus dalam sebuah novel fiksi ilmiah “The Fountains of Paradise” yang ditulis oleh Arthur C. Clarke pada tahun 1979. Sejak saat itu, konsep lift luar angkasa telah menjadi rujukan, baik dalam kisah fiksi ilmiah, maupun konsep eksplorasi antariksa masa depan

Pada dasarnya, sebuah lift luar angkasa terdiri dari seutas kabel yang ditarik dari permukaan Bumi (Earth Port), memanjang sekitar 35.000 km ke orbit geosynchronous, sebuah titik akhir yang akan bergerak selaras dengan rotasi Bumi dan tetap berada di atas titik Earth Port sepanjang waktu.

Dibandingkan roket, lift luar angkasa akan membuat perjalanan ke luar angkasa menjadi lebih mudah dan murah, baik untuk memuat kargo logistik maupun mengantarkan orang.

Tapi, memang harus dibuat terlebih dahulu. Dan agar dapat terwujud harus diuji coba.

Uji Coba Pertama

Dilansir dari situs popularmechanics, para peneliti dari Universitas Shizuoka bekerja sama dengan Badan Antariksa Jepang (JAXA), akan memulai uji coba pertama lift luar angkasa versi miniatur.

Uji coba sederhana skala kecil ini merupakan sebuah langkah awal untuk mewujudkan lift yang akan mengantarkan kita ke luar angkasa dengan mudah. Miniatur lift luar angkasa terdiri dari sebuah kotak kecil dengan panjang 6 cm, lebar 3 cm, dan tinggi 3 cm. Kotak akan bergerak di seutas kabel sepanjang 10 meter yang ditambatkan ke dua buah CubeSat (satelit mini) yang mengorbit di atas Bumi. Pergerakan kotak akan dimonitor menggunakan kamera di dalam satelit.

Perusahaan konstruksi Obayahsi asal Jepang yang telah menjalin kerja sama selama bertahun-tahun dengan Universitas Shizuoka, menetapkan tujuan untuk membuat lift luar angkasa pada tahun 2050. Ketika mengumumkan rencananya pada tahun 2014, tingkat teknologi saat ini dirasa belum cukup untuk mewujudkan konsep, tetapi rencana yang disusun cukup realistis.

Konsep melibatkan kabel lilitan dari bahan karbon nanotube sepanjang 96.000 kilometer, sebuah ‘Earth Port’ berdiameter 400 meter di permukaan dan sebuah counter-weight (beban pengimbang lift) seberat 12.500 ton di luar angkasa. Karbon nanotube memiliki daya tarik yang lebih kuat daripada baja dan mampu menahan beban kabin lift dengan mudah, meskipun belum pernah dibuat atau diuji pada skala sebesar itu.

Keuntungan Finansial

Lift luar angkasa akan mengubah cara manusia untuk meninggalkan planet Bumi secara permanen. Jauh lebih mudah menggunakan lift jika kita hanya mengantarkan muatan kargo ke orbit, perjalanan antariksa pun akan menjadi lebih umum. Selain itu, membawa muatan kargo ke luar angkasa menggunakan lift, jauh lebih murah daripada menggunakan roket.

Meskipun tingkat kesulitan yang dihadapi untuk membangun lift luar angkasa sangat besar, potensi keuntungan finansial juga tak kalah besarnya. Berdasarkan hipotesis, lift luar angkasa hanya membutuhkan biaya pemindahan kargo ke luar angkasa sebesar 100 U.S. dolar setiap 1 pon, dibandingkan biaya peluncuran saat ini yang mencapai 10.000-40.000 U.S. dolar untuk setiap 1 pon. Selisih biaya sebesar itu berpotensi menurunkan biaya perjalanan ke luar angkasa secara drastis.

Tantangan untuk Mewujudkan Lift Luar Angkasa

Alasan teknis tersulit yang harus diselesaikan adalah kekuatan seutas kabel dari permukaan Bumi yang ditarik ke titik orbit di luar angkasa, harus lebih ringan dan lebih kuat daripada seluruh material yang ada saat ini, mengingat tekanan ekstrem yang akan dihadapi.

Karbon nanotube, material yang dianggap paling layak untuk kabel lift luar angkasa, ternyata tidak cukup stabil apabila digunakan untuk waktu yang lama. Ikatan heksagonal yang membuat karbon nanotube begitu kuat, akan tercerai-berai jika direntangkan sejauh itu. Hingga saat ini, para ilmuwan hanya memproduksi karbon nanotube dengan panjang beberapa cm dan lebar satu nanometer.

Karbon nanotube telah dikembangkan selama dua dekade, karena berpotensi menggantikan silikon chip komputer. Meskipun perusahaan komputer di seluruh dunia hanya meneliti sifat listrik nanotube, bukannya sifat mekanik seperti yang diharapkan untuk kabel lift luar angkasa, namun semua perhatian yang diberikan oleh perusahaan-perusahaan besar akan membantu menyelesaikan permasalahan produksi massal karbon nanotube.

Lift luar angkasa bergantung sepenuhnya pada pengembangan karbon nanotube, meskipun penelitian saat ini hanya memprioritaskan penggunaannya untuk telepon seluler. Tapi selalu ada kesempatan bagi ‘kuda hitam’ untuk menyalip perkembangan teknologi karbon nanotube sebagai material impian mewujudkan konstruksi lif luar angkasa.

Memang membutuhkan waktu yang lama, setidaknya hingga tahun 2050. Kalau sudah terwujud, siapa yang berani naik?

Ditulis oleh: David Grossman dan Rachel Feltman, www.popularmechanics.com

Sumber: Space Elevators Getting First Test in Space, dan Why Don't We Have Space Elevators?

#terimakasihgoogle