Para Ilmuwan Temukan Cara Tempuh Alpha Centauri dalam 20 Tahun dengan Laser

Sistem bintang terdekat dengan Bumi, Alpha Centauri, terletak lebih dari empat tahun cahaya—setara dengan puluhan triliun kilometer. Dengan teknologi propulsi roket konvensional saat ini, perjalanan ke sana bisa memakan waktu ratusan hingga ribuan tahun. Namun, para ilmuwan kini mengungkapkan metode yang berpotensi memangkas durasi perjalanan secara drastis.

Dalam studi terbaru yang dipublikasikan di jurnal Newton, tim peneliti dari Texas A&M University mengklaim berhasil mengembangkan pendekatan inovatif menggunakan laser untuk mendorong dan mengarahkan objek dari jarak jauh tanpa kontak fisik. Mereka meyakini teknologi ini suatu hari nanti dapat mendorong pesawat antariksa hingga mencapai kecepatan yang memungkinkan perjalanan ke Alpha Centauri hanya dalam waktu sekitar 20 tahun.

Meskipun 20 tahun masih terasa lama, capaian ini jauh lebih efisien dibandingkan dengan mengirimkan pesawat generasi yang dirancang untuk bertahan ribuan tahun. Tentu saja, konsep ini masih harus terbukti dapat diskalakan ke skala yang lebih besar.

Metajet: Inovasi Mikroskopis untuk Propulsi Laser

Untuk penelitian ini, para ilmuwan mengembangkan perangkat mikroskopis bernama metajet, yang ukurannya lebih kecil dari lebar rambut manusia. Perangkat ini bergerak ketika disinari laser. Metajet dilengkapi dengan metasurface, yaitu pola rumit yang mengubah perilaku cahaya layaknya lensa. Pola ini memungkinkan metajet bergerak dalam tiga dimensi, sebuah pencapaian yang diklaim sebagai yang pertama di dunia.

Dalam siaran pers, Shoufeng Lan, asisten profesor di Texas A&M dan penulis utama studi, membandingkan efek ini dengan bola pingpong yang memantul dari permukaan. Ketika cahaya dipantulkan, ia dapat mentransfer momentum ke objek tersebut. Meskipun cahaya tidak memberikan gaya besar, di lingkungan mikrogravitasi luar angkasa, efek kumulatif kecil pun dapat menjadi signifikan.

Sebagai contoh, eksperimen sebelumnya dengan layar surya menunjukkan bahwa sinar Matahari saja mampu memberikan daya dorong yang cukup bagi pesawat antariksa khusus untuk bergerak. Baru-baru ini, para ilmuwan di European Space Agency (ESA) juga mengusulkan bahwa laser suatu hari nanti dapat digunakan untuk mengarahkan layar surya dan bahkan menyesuaikan posisi satelit menggunakan aerogel grafen, material ultraringan dan sangat porous.

Manuver Tiga Dimensi: Terobosan Baru dalam Propulsi Cahaya

Penelitian terbaru ini membawa konsep propulsi cahaya ke level yang lebih maju dengan memungkinkan manuver tiga dimensi penuh. Menurut makalah para peneliti, ketika disinari dengan sinar laser yang mengenai secara normal, perangkat bebas ini dapat bergerak secara lateral sekaligus terangkat secara vertikal, memungkinkan gerakan tiga dimensi yang tidak dapat dicapai dengan metode manipulasi optik konvensional.

Para peneliti juga menekankan bahwa konsep ini dapat diskalakan di luar demonstrasi mikroskopis. Daya dorong yang dihasilkan bergantung pada kekuatan cahaya, bukan ukuran perangkat. Dengan kata lain, dengan daya optik yang cukup besar, perangkat yang jauh lebih besar pun dapat didorong dari jarak jauh. Menurut makalah mereka, konsep ini dapat diterapkan mulai dari mikrorobot hingga layar cahaya antarbintang untuk perjalanan luar angkasa.

Tantangan dan Masa Depan Teknologi

Meski demikian, banyak pertanyaan masih mengemuka mengenai kelayakan konsep ini. Eksperimen para peneliti dilakukan dalam lingkungan berfluida untuk mengimbangi efek gravitasi. Mereka berencana untuk melakukan uji coba lebih lanjut di lingkungan yang lebih mendekati kondisi luar angkasa.

"Ketika disinari dengan sinar laser yang mengenai secara normal, perangkat bebas ini dapat bergerak secara lateral sekaligus terangkat secara vertikal, memungkinkan gerakan tiga dimensi yang tidak dapat dicapai dengan metode manipulasi optik konvensional."

Para ilmuwan optimis bahwa terobosan ini dapat membuka jalan bagi eksplorasi antarbintang yang lebih cepat dan efisien. Dengan terus dikembangkannya teknologi laser berdaya tinggi, mimpi untuk mencapai bintang terdekat dalam waktu relatif singkat bukan lagi sekadar fiksi ilmiah.