RSS

Sampah Antariksa Makin Padat

01 Jul

SAMPAH ANTARIKSA MAKIN PADAT

 (Dimuat Cakrawala PR, 22 April 2004)

            Bila
cuaca cerah, sesudah maghrib sampai sekitar isya atau sesudah shubuh sampai
menjelang matahari terbit sempatkanlah mengamati langit. Mungkin kita beruntung
bisa menyaksikan satelit yang mengorbit bumi yang terlihat seperti bintang
berpindah. Satelit tersebut tampak cemerlang sekitar senja atau fajar karena
memantulkan cahaya matahari yang tidak terlalu jauh dari kakai langit. Bila
ingin lebih pasti melihatnya, silakan rencanakan pengamatan setelah melihat
prakiraan satelit yang akan tampak dari suatu lokasi pada situs
http://www.heavens-above.com. Mengamati satelit dapat menjadi hobi
menyenangkan. Apalagi benda antariksa akan semakin banyak.

            Sacara
umum benda antariksa buatan manusia dapat dikelompokkan dalam empat jenis
orbit. Terbanyak berada pada orbit rendah (LEO = Low Earth Orbit) dengan
ketinggian kurang dari 5500 km yang periode orbitnya kurang dari 225 menit.
Batasan 5500 km adalah batas kemampuan radar rata-rata untuk mendeteksi objek
berukuran 10 cm. Satelit eksperimen ilmiah dan satelit penginderaan jauh
umumnya berada pada orbit rendah, terutama pada ketinggian 500 – 2.000 km.
Terbanyak ke dua berada pada orbit geosinkron (GEO = Geosynchronous Earth
Orbit) pada ketinggian 36.000 km yang periode orbitnya sama dengan 24 jam.
Satelit telekomunikasi dan pengamat cuaca umumnya berada pada orbit ini.
Satelit GEO dengan inklinasi (kemiringan terhadap bidang ekuator) 0 derajat dan
dikontrol terus (seperti pada satelit telekomunikasi) bisa berada pada titik
stasioner, sehingga orbitnya disebut Orbit Geosationer (GSO).

            Orbit
menengah (5.500 – 36.000 km) disebut MEO (Medium Earth Orbit). Sistem satelit
navigasi milik Amerika Serikat, GPS (Global Positioning System)  dan milik Rusia, GLONASS (Global Navigation
Satellite System) menempati orbit menengah ini, sekitar 18.000 – 20.000 km.
Jenis orbit lainnya adalah orbit transfer yang mengantarkan satelit dari LEO ke
GEO/GSO atau orbit non-transfer yang sangat lonjong yang mungkin menjelajahi
dari LEO sampai GEO. Roket-roket peluncur satelit komunikasi banyak yang masih
berada pada orbit ini.

            Sampai
akhir Maret 2004, di antariksa masih terdapat 9.236 benda yang mengorbit bumi
yang terdeteksi radar pemantau antariksa. Dari jumlah itu 2.988 berupa satelit,
baik yang masih berfungsi maupun tidak berfungsi lagi. Selebihnya 6.248 adalah
sampah, berupa badan roket atau pecahan satelit atau roket. Sebenarnya, satelit
yang tidak berfungsi lagi dapat digolongkan sebagai sampah juga. Hanya saja
dari pemantauan radar tidak mungkin membedakan satelit yang masih berfunsi dan
yang telah mati. Jadi sebenarnya jumlah sampah antariksa mendominasi wilayah
orbit satelit. Sampah antariksa semakin padat. Amerika Serikat dan
Negara-negara bekas Uni Sovyet merupakan pemilik terbesar benda antariksa
tersebut.

 

Kondisi Antariksa

Sampai
penghujung abad 20 benda antariksa buatan manusia di orbit rendah (ketinggian
kurang dari 2000 km) mencapai sekitar 2.000 ton. Sebagian besar berupa ribuan
roket bekas dan  satelit bekas. Namun,
jumlah yang dapat dideteksi oleh jaringan radar (ukuran lebih dari 10 cm) hanya
sekitar 9.000 objek. Sampai April 2003 
jumlah yang terdeteksi radar mencapai 9.067. Namun pada akhir Maret 2004
tercatat 9.237 benda antariksa yang mengorbit bumi, meningkat sekitar 2%
pertahun. Dari jumlah itu, sekitar 95% dapat digolongkan sebagai sampah
antariksa. Satelit aktif hanya sekitar 5%.

Objek-objek
tersebut mengorbit bumi sambil saling berpapasan dengan kecepatan relatif
rata-rata 10 km/detik (36.000 km/jam). Sekali bertabrakan, akan hancur menjadi
kepingan yang lebih kecil. Satelit pecah atau meledak juga menjadi sumber
sampah antariksa kecil. Pada tahun 1960-an jumlah satelit pecah hanya sekitar 1
satelit per tahun. Tetapi sejak 1980-an 
rata-rata ada 5 satelit pecah per tahun. Sebuah roket pecah bisa
menghasilkan lebih dari 200 potong sampah. Tidak heran bila jumlahnya makin
bertambah dan makin membahayakan wahana antariksa. Pecahan-pecahan sangat kecil
(kurang dari 10 cm) yang membahayakan satelit aktif jumlahnya tidak terhitung
(diperkirakan lebih dari 35 juta potongan) karena tidak terdeteksi oleh
jaringan radar saat ini.

            Untuk
mengkajinya, beberapa satelit sengaja dibiarkan terpapar oleh sampah antariksa
halus yang mengenainya. Misalnya satelit Solar Max, LDEF (the Long Duration
Exposure Facility, satelit khusus untuk menerima tumbukan jangka panjang),
Eureca (European Retrievable Carrier), dan teleskop antariksa Hubble. Jumlah
tumbukan dan ukurannya kemudian diteliti. Hasilnya menunjukkan bahwa jumlah dan
kecepatan sampah antariksa berukuran kecil ini cukup siginifikan dan bisa
membahayakan pesawat antariksa.

            Sampah
antariksa berukuran sangat kecil (kurang dari 0,1 mm) jumlahnya makin banyak.
Walau pun bahayanya tidak langsung, namun untuk jangka panjang sampah halus ini
berdampak negatif bagi satelit aktif. 
Sampah berukuran 0,01 – 1 cm berdampak serius, terutama pada bagian
bagian yang sensitif. Sampah yang paling berbahaya  adalah yang berukuran lebih dari 1 cm yang
langsung dapat merusakkan satelit. Namun sampai saat ini baru ada satu kasus
tertabraknya satelit oleh sampah antariksa besar yang kerusakannya cukup
serius, yaitu satelit mikro.

Kasus kerusakan
lainnya dialami pesawat ulang alik Chalenger 1983 yang kaca pelindungnya harus
diganti gara-gara ada serpihan cat yang menabraknya. Ukurannya memang kecil,
hanya 0,3 mm, tetapi kecepatannya diperkirakan sangat tinggi, sekitar 14.000
km/jam. Antena teleskop antariksa Hubble juga mengalami kerusakan akibat
tumbukan sampah antariksa hingga menimbulkan lubang berukuran 1,9 cm x 1,7 cm.

 

Masa Tinggal di Antariksa

            Masalah
sampah antariksa bukan saja mengkhawatirkan bagi keselamatan wahana antariksa,
tetapi juga kemungkinannya untuk jatuh ke permukaan bumi. Semakin rendah posisi
orbit satelit atau sampah antariksa, semakin cepat akan jatuh ke permukaan
bumi. Satelit GEO bisa bertahan berjuta-juta tahun. Satelit pada orbit 400 –
900 km mungkin bisa bertahan beberapa tahun sampai ratusan tahun, tergantung
ukuran satelit. Sedangkan untuk orbit kurang dari 400 km hanya bertahan
beberapa bulan saja. Pada ketinggian kurang dari 200 km waktu jatuh hanya dalam
hitungan beberapa puluh jam. Bentuk orbit juga berpengaruh. Orbit lingkaran
lebih mampu bertahan lama dari pada orbit elips.

            Masa
hidup atau lamanya satelit atau sampah antariksa bertahan di orbitnya sangat
tergantung pada hambatan atmosfer. Semakin rendah ketinggian satelit hambatan
atmosfer semakin besar karena semakin rapat. Kerapatan atmosfer juga
dipengaruhi oleh aktivitas matahari. Peningkatan aktivitas matahari dapat
menyebabkan kerapatan atmosfer meningkat dan hambatan terhadap satelit juga
meningkat.

Pada saat
aktivitas matahari lemah, satelit atau sampah antariksa pada ketinggian 600 km
dapat bertahan puluhan tahun. Namun, pada saat matahari aktif satelit atau
sampah antariksa tersebut hanya mampu bertahan sekitar 1 tahun. Itulah sebabnya
pada saat matahari aktif, sekitar 1979 – 1981, 1989 – 1991, dan 2000 posisi
satelit harus selalu dikontrol. Prakiraan aktivitas matahari juga penting untuk
menentukan masa hidup satelit. Jatuhnya Skylab tahun 1979 sangat dipengaruhi
oleh peningkatan  aktivitas matahari yang
melebihi perkiraan semula.

Masa hidup
satelit GEO/GSO bergantung pada bahan bakar pengendalinya agar tetap berada
pada posisi operasionalnya. Efek gravitasi bumi, bulan, dan matahari
menyebabkan satelit GEO berpindah tempat. Agar tetap berfungsi, maka satelit
tersebut harus dijaga posisinya dengan roket kendali. Tetapi satelit pada ketinggian
sekitar  36.000 tersebut tidak mungkin
jatuh. Bila tidak berfungsi lagi satelit atau sampah antariksa tetap mengorbit
membentuk angka delapan di sekitar titik ekuator.

 

Membersihkan Sampah Antriksa

            Sampai
saat ini tidak ada mekanisme yang dapat dilakukan manusia untuk membersihkan
sampah antariksa. Satu-satunya yang diharapkan adalah membiarkan alam
melakukannya untuk sampah di orbit rendah. Sementara tidak ada satu pun
mekanisme untuk sampah di orbit GEO/GSO. Dalam kasus tertentu, ada upaya memulung
sampah satelit yang gagal. Tetapi itu hanya dilandasi perhitungan ekonomis
untuk mendaur ulang sampah tersebut dengan mengambilnya, memperbaikinya, dan
menjualnya. Untuk sampah yang tidak punya nilai ekonomis, mengambilnya dengan
pesawat ulang alik adalah upaya yang terlalu mahal untuk dilakukan.

Pemulungan satelit gagal
terjadi pada satelit Palapa B2 yang diluncurkan Februari 1984. Satelit tersebut
gagal mencapai posisi yang direncanakan karena motor apogee tidak berfungsi
semestinya. Pada November 1984 Palapa B2 diambil dengan pesawat ulang alik
kemudian diperbaiki dan dijual kembali kepada Indonesia. Kemudian diluncurkan
kembali pada April 1990 dengan nama baru Palapa B2R. Akibat kegagalan
peluncuran Palapa B2, Palapa B3 yang diluncurkan Maret 2003 diganti namanya
menjadi Palapa B2P (pengganti B2 yang gagal), yang kemudian berganti lagi
namanya jadi Agila 1 dengan pemilikan beralih kepada Filipina.

Kembali kepada masalah
pembesihan, upaya maksimal yang kini bisa dilakukan adalah mengurangi sampah
untuk masa mendatang. Langkah pertama adalah pencegahan pembuangan sampah yang
harus dilakukan para perancang wahana antariksa. Sedapat mungkin benda-benda
yang akan jadi sampah di buang sebelum mencapai orbit, sehingga langsung jatuh
ke bumi. Pencegahan juga dilakukan dengan mengurangi kemungkinan ledakan
diangkasa. Selain itu perlu dicari bahan bakar roket yang bebas debu, tidak
seperti yang terjadi saat ini yang masih menyisakan debu halus aluminium oksida
(Al3O2).

            Langkah
ke dua adalah merancang sistem untuk menjatuhkan sampah antariksa secara
terencana atau membuang ke "zona sampah" pada akhir missinya. Tetapi
langkah ini sangat mahal dan sangat sulit. Hanya missi antariksa besar yang
saat ini sudah menerapkan langkah ini. Misalnya, stasiun antariksa Mir berbobot
total 130 ton diturunkan secara terkendali ke daerah aman di Pasifik Selatan.
Langkah ini mempunyai dua tujuan sekaligus, menjamin keselamatan penghuni bumi
dari bahaya kejatuhan benda antariksa dan menjamin keselamatan wahana antariksa
oleh sampah-sampah yang terus meningkat. Prioritas utama langkah ini sebenarnya
untuk benda-benda di zona yang ramai diminati para pengguna satelit, baik di
orbit rendah maupun GEO/GSO.

            Langkah
untuk membuang ke "zona sampah" 
terutama ditujukan untuk satelit di GEO/GSO yang dapat dikatakan tidak
bisa turun secara alami dan satelit mengandung bahan berbahaya, seperti bahan
bakar nuklir. "Zona sampah" di orbit rendah konon pernah digunakan
oleh Uni Soviet pada era 1980 – 1990-an untuk membuang satelit berbahan bakar
nuklir. Tetapi zona sampah di orbit rendah bukanlah zona aman, suatu saat akan
jatuh juga. Zona sampah yang aman berada di atas orbit GEO/GSO. Selama ini yang
digunakan pada zona 40 – 70 km lebih tinggi dari zona satelit operasional di
GEO/GSO. Tetapi zona yang disarankan adalah sekitar 300 km lebih tinggi. Namun,
untuk pembuangan ke zona ini sangat mahal biayanya. Perlu lebih banyak bahan
bakar untuk mencapai orbit lebih tinggi itu dan membutuhkan pengendalian
sekitar 3 bulan untuk mencapai orbit di zona aman tersebut.

            Langkah
ke tiga adalah pemusnahan sampah. Tetapi langkah ini masih impian. Cara
pemulungan sampah antariksa, seperti pada satelit Palapa B2, sangat mahal dan
masih perlu menggunakan pesawat berawak sejenis pesawat ulang alik untuk
menangkapnya. Sementara cara lain yang diusulkan belum ditemukan teknologinya
yang efektif, efisien, dan relatif tidak mahal. Misalnya, dengan balon
penjaring untuk pengurangi kecepatannya dan menurunkan sampah ke orbit yang
memungkinkan jatuh secara alami. Tetapi cara ini berbahaya bagi satelit
operasional, karena penjaringan tidak pilih-pilih, semua yang terkena dipaksa
jatuh. Cara lain adalah menembakkan sinar laser berenergi tinggi pada serpihan
sampah antariksa untuk mengurangi kecepatannya hingga bisa jatuh atau menghancurkannya
menjadi butiran halus yang tidak berbahaya. Namun, cara ini belum ada
teknologinya, masih impian yang ingin diwujudkan.

 

Potensi Jatuh

            Satelit
atau sampah antariksa jatuh ke bumi akan semakin banyak dengan makin
bertambahnya populasi antariksa oleh wahana buatan manusia. Pertambahan juga
dipacu oleh saling bertabrakan antar-sampah antariksa tersebut. Data pantauan
jaringan radar menunjukkan, rata-rata setiap 2 – 3 hari ada bekas satelit,
roket, atau sampah antariksa lainnya yang jatuh ke bumi. Benda berukuran besar,
berbobot beberapa puluh ton rata-rata 2 pekan sekali ada yang jatuh.

            Masalah
yang menjadi perhatian utama adalah lokasi jatuh dan waktunya. Lokasi jatuh
terkait erat dengan lintasan orbitnya. Mir yang jatuh Maret 2001 orbitnya mempunyai
inklinasi 51,6 derajat, berpeluang jatuh di wilayah antara 51,6 derajat lintang
utara (LU) – 51,6 derajat lintang selatan (LS). Sehingga dapat mengancam 80
negara yang mungkin dilewatinya. BeppoSAX yang jatuh 30 April 2003 orbitnya
mempunyai inklinasi 4 derajat, sehingga mengancam 39 negara di sabuk ekuator.

            Setiap
satelit atau sampah antariksa orbitnya pasti melewati ekuator, sehingga peluang
jatuh di daerah ekuator sangat besar. Indonesia yang merupakan negara ekuator
terbesar sangat potensial kejatuhan satelit atau sampah antariksa. Namun,
jangan cemas dahulu. Perbandingan luasnya daerah jelajah dengan ukuran satelit
atau sampah antariksa sangat jauh, 
sehingga kemungkinan untuk membahayakan manusia atau barang milik
manusia sangat kecil. Kemungkinan seorang manusia terkena benda jatuh dari
antariksa 1:1.000.000.000.000. Sedangkan kemungkinan ada pesawat terbang yang
terkena 1:10.000.000.

Selama
perkembangan teknologi antariksa memang belum ada laporan orang atau barang
yang terkena benda jatuh dari antariksa. Bila terkena, tentu dampaknya sangat
hebat. Benda jatuh dari antariksa mempunyai kecepatan sampai puluhan atau
ratusan km/jam. Bobotnya pun bervariasi, bisa mencapai puluhan kilogram.
BeppoSAX yang jatuh beberapa waktu lalu, pecahan terbesar berbobot 120 kg.
Untungnya, puing-puingnya akhirnya jatuh di lautan Pasifik, sebelah barat daya
Ekuador, Amerika Selatan.

 
6 Komentar

Ditulis oleh pada Juli 1, 2006 in Sains Antariksa & Astronomi

 

6 responses to “Sampah Antariksa Makin Padat

  1. Kris Lucas

    September 1, 2011 at 8:18 pm

    aPAKAH Apakah ada sampah antariksa dari benda cair?

     
  2. Kris Lucas

    September 1, 2011 at 8:19 pm

    Apakah ada sampah antariksa dari benda cair?

     
    • tdjamaluddin

      September 2, 2011 at 11:24 pm

      MUngkin ada, tetapi jumlahnya sangat sedikit dan cepat terurai.

       
  3. Revanda

    September 24, 2011 at 3:52 pm

    apakah pulau jawa berpotensi kejatuhan sampah antariksa ..?

     
    • tdjamaluddin

      September 25, 2011 at 2:18 pm

      Kemungkinan selalu ada, karena semua titik yang dilintasi satelit berpotensi kejatuhan sampah satelit.

       
  4. idin

    Oktober 22, 2011 at 1:49 pm

    ini harus di tentang kan akan ada nya pening katan

     

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: