Laser charging satellites
Sumber: Shutterstock / Legion-Media
Ilmuwan Rusia telah mengajukan
metode untuk mempertahankan pesawat tanpa awak (Unmanned Aerial
Vehicle/UAV) elektrik di udara dengan mentransfer energi melalui sinar
laser. Teknologi ini juga akan digunakan di luar angkasa untuk mengisi
ulang daya satelit.
Sorotan sinar laser terlihat
fantastis dalam pertarungan epik Star Wars. Namun di dunia nyata,
senjata laser ternyata sangat tidak efektif. Sebuah cermin biasa mampu
menangkis hampir seratus persen serangan tersebut. Namun, ada kebutuhan
laser di sektor lain. Sebagai contoh, transfer informasi saat ini tak
mungkin terjadi tanpa jaringan optik, yang dapat bekerja berkat adanya
laser.
Sekelompok ilmuwan dari Energia Space Rocket Corporation
telah menemukan fungsi lain laser. Mereka hendak mempertahankan pesawat
tanpa awak di udara selama yang dibutuhkan dengan mentransfer energi
menggunakan sinar laser.
Sorotan Laser untuk Mentransfer Energi bagi Pesawat Tanpa Awak
Pasar pesawat tanpa awak secara aktif terus berkembang.
Pada 2015, perangkat ini terjual sebanyak lima miliar dolar AS di
seluruh dunia. “Dengan teknologi kami, UAV dapat berfungsi tanpa perlu
diisi ulang,” kata salah satu pencetus proyek, insinyur Ivan Matsak.
Matsak menyebutkan, hingga belakangan ini, transfer energi
menggunakan laser dianggap tak masuk akal. Efisiensi laser hanya
mencapai beberapa persen dan ini tanpa mempertimbangkan kerugian yang
dialami saat mentransfer dan mentransformasi energi. Pada tahun 2000-an,
situasi mulai berubah: laser inframerah dengan efisiensi 40 – 50 persen
dan memiliki modul fotoelektrik mampu mengirim 40, bahkan dalam
beberapa kasus 70 persen, energi listrik pada perangkat listrik yang
diproduksi.
Hal ini memotivasi para ilmuwan untuk melihat sorotan laser
dalam transfer listrik dengan serius. Pakar menilai bahwa sistem itu
harus terdiri dari laser inframerah, sebuah sistem yang memiliki fokus
dan target, sebuah pendeteksi foto di luar pesawat, serta aki untuk
berjaga-jaga jika ‘sorotan’ terputus.
Sesungguhnya, sistem penargetan tersebut sudah ada, yaitu
modul fotoelektrik yang sangat efektif, yang dikembangkan di Ioffe
Physics and Technology Institute. Efektifitas transfer energi dalam
sistem semacam ini mencapai sepuluh persen. Artinya dengan kapasitas
daya 200 watt, ia bisa ‘mempertahankan’ pesawat tanpa awak di ketinggian
satu kilometer untuk waktu yang tak terbatas.
Para ilmuwan pun memutuskan untuk bergerak lebih jauh dan
menggunakan teknologi laser untuk mentransfer listrik ke luar angkasa.
Teknologi ini akan lebih efektif, karena tak ada yang menyerap radiasi
di ruang hampa.
Energi di Antariksa: Akankah Laser Gantikan Aki Solar?
Saat ini, hampir semua perangkat antariksa mendapat energi
dari aki solar, meski ukurannya yang raksasa menciptakan banyak masalah.
Untuk menggunakannya di luar angkasa, dibutuhkan konstruksi kompleks
yang besar. Mereka harus diarahkan langsung ke matahari.
“Di luar angkasa, Anda membutuhkan banyak energi. Aki besar
dibutuhkan. Namun, tenaga yang diperlukan dapat ditransfer dengan laser
menuju pendeteksi yang puluhan dan ratusan kali lebih kecil dari aki
solar,” kata Matsak. Menurutnya, pasokan energi laser akan membantu
memperpanjang usia satelit mikro.
Masalah lain yang dapat diselesaikan menggunakan pasokan
energi laser adalah eksperimen di antariksa. Sebagai contoh, Stasiun
Luar Angkasa Internasional (ISS) tak memiliki gravitasi nol yang stabil.
Ia bergetar, berosilasi, dan mengalami akselerasi mikro karena beragam
mekanisme yang menjalankannya, seperti mesin aki solar yang berputar.
Hal ini menghambat terlaksananya banyak eksperimen, misalnya terkait
pertumbuhan kristal. Tranfer energi laser dapat menciptakan kondisi
ideal untuk melakukan eksperimen tersebut dalam suatu modul teknologi
tersendiri.
Para ilmuwan yakin bahwa bantuan laser dalam sistem
transportasi luar angkasa juga dapat diisi ulang. Pakar Rusia telah
mengembangkan ide kapal penarik inter-orbital sejak lama, yang dapat
memindahkan satelit ke orbit yang lebih tinggi.
Matsak dan rekannya telah mengembangkan rencana eksperimen
antariksa yang disebut Pelican, yang akan dilaksanakan pada 2017. Ia
akan mentransfer energi dari Stasiun Luar Angkasa Internasional bagian
Rusia ke pesawat antariksa kargo Progress. Saat ini, mereka sedang
mempersiapkan eksperimen darat, yaitu mentransfer energi pada jarak
sekitar satu kilometer.
Credit RBTH Indonesia
