Energi nuklir sedang mengalami kebangkitan di Bumi dan di luar angkasa. Baik kita berbicara tentang pangkalan di bulan atau eksplorasi ruang angkasa, tenaga nuklir mungkin menjadi kunci untuk mengatasi keterbatasan kita saat ini.
Pada tanggal 25 Agustus 2012, wahana antariksa Voyager 1 melintasi ambang batas menuju ruang antarbintang. Pada saat itu, jaraknya 18 miliar km (11 juta mil) dari Matahari, jauh melampaui semua planet di tata surya kita.
Voyager 1 diluncurkan pada tahun 1977. Hampir 50 tahun kemudian, Voyager 1 masih beroperasi, mengirimkan kembali informasi yang menembus lebih dalam ke luar angkasa. Hal ini dapat dilakukan karena didukung oleh energi nuklir.
Telah lama menjadi sumber energi yang kontroversial, tenaga nuklir kini mendapat perhatian baru di Bumi untuk memperkuat perjuangan kita melawan perubahan iklim. Namun di balik layar, nuklir juga menghadapi kebangkitan di luar angkasa.
Pada bulan Juli, Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional AS (NASA) dan Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan (DARPA) bersama-sama mengumumkan bahwa mereka berencana meluncurkan pesawat ruang angkasa bertenaga nuklir pada tahun 2025 atau 2026. Badan Antariksa Eropa (ESA), pada gilirannya , mendanai sejumlah penelitian tentang penggunaan mesin nuklir untuk eksplorasi ruang angkasa. Dan tahun lalu, NASA memberikan Westinghouse kontrak untuk mengembangkan konsep reaktor nuklir untuk menggerakkan pangkalan bulan di masa depan.
“Saat ini terdapat banyak minat terhadap tenaga nuklir untuk aplikasi luar angkasa,” kata Dr. Ramy Pesanalam, Direktur Program Teknik Pesawat Luar Angkasa di Universitas Leicester. “Semakin dalam kita menjelajahi tata surya dan sekitarnya, maka nuklir akan semakin menarik.”
Malam bulan
Salah satu peserta dalam ledakan baru ini adalah Zeno Power, sebuah startup di Amerika Serikat yang didirikan pada tahun 2018. Tim yang mereka pimpin baru-baru ini menerima hadiah $15 juta untuk mengembangkan apa yang disebut sistem tenaga nuklir radioisotop untuk digunakan di permukaan bulan oleh NASA. . Sistem tenaga nuklir yang kecil dan ringan ini memiliki sejarah panjang dalam penggunaan di luar angkasa dan berpotensi menggunakan limbah nuklir untuk menghasilkan tenaga.
NASA dan mitra internasional seperti Badan Antariksa Eropa (ESA) ingin pangkalan di bulan dapat beroperasi pada akhir dekade ini. Pangkalan ini kemungkinan besar akan menggunakan sebagian reaktor nuklir untuk menghasilkan listrik dan panas.
Ilustrasi pesawat ruang angkasa DRACO yang dikembangkan oleh Lockheed Martin untuk DARPA guna mendemonstrasikan teknologi mesin nuklir termal [Lockheed Martin/Business Wire/AP Photo]Tenaga nuklir sangat menarik untuk digunakan di Bulan karena kondisi permukaan bulan yang keras. Kegelapan terutama merupakan masalah untuk misi yang berdurasi lebih lama. “Malam di bulan berlangsung selama 14 hari Bumi,” kata Tyler Bernstein, salah satu pendiri dan CEO Zeno Power. “Ada juga daerah yang dibayangi secara permanen seperti kawah.” Menghasilkan energi matahari tidak mungkin dilakukan dalam kegelapan dan suhu di beberapa tempat bisa melebihi -200 derajat Celcius.”
Bernstein berharap reaktor pertama siap pada tahun 2025.
Ledakan nuklir
Namun, perjalanan luar angkasa pada dasarnya berisiko, terutama jika ada bahan nuklir di dalamnya. Roket yang ditujukan ke luar angkasa sering meledak, berpotensi menyebarkan puing-puing nuklir ke luar angkasa atau bahkan Bumi. Itulah kenyataan menyedihkan yang dihadapi Profesor Dale Thomas dari Universitas Alabama di Huntsville.
Ini berjalan dengan tenaga nuklir. Daripada memberi tenaga pada roket dengan reaksi kimia, kita akan memberi tenaga pada roket dengan reaksi nuklir.
Sampai saat ini, kita hanya menggunakan reaksi nuklir untuk menghasilkan listrik bagi pesawat ruang angkasa, namun peneliti seperti Thomas ingin menggunakan reaksi ini untuk mendorong mereka maju.
Hal ini memiliki potensi besar untuk membawa kita lebih jauh ke luar angkasa, tetapi juga memaksa kita untuk mengkaji ulang cara kita menguji mesin roket. Biasanya, mesin ini diuji di lapangan, di mana terkadang mesin tersebut meledak atau mengalami kegagalan fungsi. Hal ini memberikan para insinyur informasi penting untuk meningkatkan desain mereka. Namun model pengujian dan perbaikan ini perlu disesuaikan dengan tenaga penggerak nuklir.
“Meletakkan mesin nuklir di lokasi uji coba bukanlah ide yang baik,” kata Thomas kepada Al Jazeera. “Mode kegagalannya jauh lebih dahsyat dibandingkan propulsi kimia.
Dengan kata lain, membangun mesin nuklir mengharuskan peneliti untuk lebih berhati-hati agar tidak gagal. Hal ini pada gilirannya memperlambat pembangunan.
Situasi serupa terjadi ketika mengirimkan reaktor nuklir ke luar angkasa untuk memberi daya pada pesawat ruang angkasa dan pangkalan di bulan. Sebelum kita melakukannya, mereka harus memenuhi standar keselamatan yang tinggi dan bahkan siap menahan ledakan. Untungnya, kami telah menemukan cara untuk melakukan itu. Reaktor nuklir pertama diluncurkan ke luar angkasa pada tahun 1965.
“Aspek keamanan menjadi tantangan,” kata Pesanalam. “Ini selalu menjadi dasar perancangan sistem energi nuklir. Namun kabar baiknya adalah kami memiliki pengalaman hampir 60 tahun dalam melakukan hal ini dengan aman.”
Spesies antarplanet
Di masa depan, pesawat luar angkasa bisa menggunakan mesin nuklir. Kita mungkin akan mendorong mereka ke orbit di sekitar Bumi menggunakan mesin kimia dan kemudian menyalakan tenaga nuklir untuk mendorong mereka melakukan misi jauh di luar planet kita.
“Penggerak bahan kimia dapat membawa kita dari Bumi dan bahkan ke bulan,” kata Thomas. “Tetapi ketika Anda pergi ke Mars dan sekitarnya, hal itu mencapai batasnya. Tenaga penggerak nuklir akan menjadi kunci untuk mengatasi hambatan ini.”
Selain itu, tenaga nuklir akan membuka berbagai jalur eksplorasi ruang angkasa. Saat ini, penerbangan ke tempat-tempat seperti Mars dan planet lain dibatasi oleh jendela waktu. Organisasi luar angkasa seperti NASA menghitung lintasan kompleks yang meluncurkan pesawat ruang angkasa dari medan gravitasi planet untuk menghemat bahan bakar. Jika tersedia mesin nuklir yang berkapasitas lebih tinggi dan bertenaga, hal ini tidak akan menjadi prioritas utama, sehingga memberi kita lebih banyak fleksibilitas dalam menentukan kapan kapal-kapal tersebut akan diluncurkan.
“Ferrari akan melaju lebih cepat dibandingkan Volkswagen karena memiliki mesin yang lebih bertenaga,” kata Thomas. “Inilah arti propulsi nuklir dibandingkan propulsi kimia.
Namun, kita mungkin memerlukan waktu sebelum kita bisa mendapatkan tenaga penggerak nuklir. Thomas mengatakan pesawat ini mungkin baru akan lepas landas sekitar tahun 2030.
Namun, begitu kita memilikinya, mereka bisa menjadi pengubah keadaan. “Tenaga nuklir dan tenaga penggeraknya akan menjadi teknologi dasar yang sangat besar untuk membawa manusia ke Mars dan sekitarnya,” kata Bernstein. “Ini akan menjadi kunci bagi umat manusia untuk menjadi spesies antarplanet.”
+ There are no comments
Add yours