Teknologi Baru Rusia: Satelit Bisa Diisi Ulang dengan Laser

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.
Laser charging satellites
Laser charging satellites Sumber: Shutterstock / Legion-Media

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.

 
+
Ikuti kami di Facebook