Bagi misi luar angkasa, solar sail atau layar surya mulai dipandang bukan hanya sebagai ide futuristis, melainkan alat yang punya tempat nyata dalam operasi di sekitar Matahari. Teknologi ini paling masuk akal dipakai untuk wahana yang harus bertahan lama di area dekat rumah tata surya, karena ia tidak memerlukan bahan bakar untuk terus bergerak.
Prinsip kerjanya sederhana, tetapi eksekusinya jauh dari mudah. Layar tipis dan lebar menangkap tekanan foton dari cahaya Matahari, atau dalam beberapa konsep menerima dorongan dari laser raksasa, lalu mengubahnya menjadi tenaga pendorong bagi wahana.
Sejumlah uji awal sudah menunjukkan bahwa konsep ini benar-benar bisa bekerja. Ikaros milik Jepang terbang ke Venus pada 2010, sementara Lightsail 2 dari The Planetary Society meluncur pada 2019 dan memperkuat bukti bahwa dorongan berbasis cahaya bukan lagi sekadar teori.
Namun, capaian itu belum berarti jalannya sudah mulus. NASA juga pernah menguji desain solar sail yang lebih canggih, tetapi uji terbaru mengalami gangguan saat proses pembukaan dan akhirnya berputar di luar angkasa.
Di tengah keterbatasan itu, misi yang dekat dengan Matahari justru muncul sebagai kandidat paling realistis. Penelitian yang dipimpin insinyur Imperial College London, Debdut Sengupta, menilai sejumlah usulan misi dan kesiapan teknologinya, termasuk Breakthrough Starshot, Project Svarog, dan Solar Cruiser.
Kajian itu tidak hanya melihat konsep misi, tetapi juga elemen teknis seperti sistem laser, pengendali sikap wahana, dan struktur penopang layar. Dari penilaian tersebut, misi heliophysics seperti Solar Cruiser dinilai paling dekat dengan penerapan nyata.
Solar Cruiser sendiri sempat dirancang untuk bertahan di sekitar titik L1, lokasi stabil gravitasi sekitar 1 juta mil dari Bumi. Dengan layar 40 meter, wahana itu bisa menjaga posisinya tanpa bahan bakar.
Bruce Betts dari The Planetary Society menilai misi seperti stasiun peringatan badai Matahari sangat cocok memakai solar sail. Tekanan cahaya yang konstan memungkinkan wahana tetap berada di orbit yang sulit dipertahankan dengan metode lain, sekaligus membantu memberi peringatan lebih baik tentang badai Matahari yang mengarah ke Bumi.
Di sisi lain, ada pendekatan yang lebih agresif untuk mengejar kecepatan tinggi. Project Svarog memilih lintasan sun-diving, yakni mendekat ke Matahari untuk memperoleh lonjakan kecepatan sebelum melesat keluar menuju heliopause, wilayah sekitar 9 miliar mil dari Matahari tempat angin Matahari bertemu medium antarbintang.
Berbeda dari konsep yang bergantung pada laser besar, Svarog justru mengandalkan lintasan ekstrem itu sebagai sumber dorongan utama. Timnya sudah menguji layar dari balon ketinggian tinggi pada akhir 2024, dan Sengupta menyebut hasilnya sebagai keberhasilan parsial.
Konsep yang lebih ekstrem lagi datang dari laboratorium Artur Davoyan di University of California, Los Angeles. Timnya mengkaji lintasan 2 juta hingga 4,3 juta mil di atas permukaan Matahari, jauh lebih dekat daripada jarak terdekat Parker Solar Probe yang sedikit di atas 3,7 juta mil.
Masalahnya, semakin dekat ke Matahari, semakin berat pula beban fisiknya. Layar harus memantulkan sebagian besar cahaya, membuang sisanya sebagai panas, dan tetap bertahan saat melintasi lingkungan yang sangat ekstrem.
Davoyan menyebut material tahan panas sebagai tantangan besar, tetapi mengubahnya menjadi film ultra-tipis justru lebih sulit. Timnya menargetkan ketebalan sekitar 2,5 atau 3 mikron, sambil menguji silikon nitrida dan titanium nitrida untuk menahan suhu sekitar 1.000 derajat Celsius.
Ukuran juga menjadi hambatan yang tidak kecil. Layar besar harus bisa dilipat rapat saat peluncuran, lalu terbuka tanpa melengkung, patah, atau bergetar akibat tekanan cahaya dan perbedaan suhu.
Betts menggambarkannya seperti pita ukur yang sangat panjang, tetapi jauh lebih sulit karena semua bagiannya harus sangat ringan. Untuk layar seluas 10.000 meter persegi, boom penyangga harus cukup kuat, namun tetap cukup ringan agar wahana bisa dipercepat.
Jika targetnya benar-benar antarbintang, tantangannya naik satu tingkat lagi. Muatan harus sangat ringan karena sistem daya, komunikasi, instrumen, dan antena semuanya dibatasi anggaran massa yang ketat.
Viktor Toth, yang pernah terlibat dalam tim NASA Solar Gravitational Lens, meragukan misi deep space yang jauh bisa memuat semua kebutuhan itu. Ia menilai misi antarbintang membutuhkan daya nuklir dan peralatan komunikasi yang besar, sesuatu yang sulit dipadukan dengan wahana yang sangat ringan.
Davoyan tidak sepenuhnya sependapat. Ia melihat masih ada jalan seperti antena lipat ultra-ringan dan menilai hambatan-hambatan tersebut tetap bisa dipecahkan.
Untuk saat ini, jalur yang paling terbuka tetap berada lebih dekat ke rumah kosmik. Sengupta memperkirakan misi seperti Svarog bisa diluncurkan dalam 10 sampai 20 tahun, sementara misi heliophysics di sekitar L1 sudah dianggap layak secara teknis hari ini.
-
-
-
-
