Pada tanggal 9 Juli 1962, Amerika Serikat melakukan serangkaian uji coba terbesar yang melibatkan ledakan nuklir di luar angkasa. Uji coba tersebut, yang disebut Starfish Prime, melibatkan peluncuran hulu ledak termonuklir W49 yang dikembangkan Los Alamos dari Atol Johnston di Samudra Pasifik.
Hulu ledak tersebut meledak sekitar 250 mil di atas Bumi, menciptakan sabuk radiasi ketika elektron berenergi tinggi terperangkap, memperkuat ukuran sabuk radiasi alami Van Allen dan meningkatkan potensi dampak buruk dari radiasi yang terperangkap.
Seorang ilmuwan Laboratorium Nasional Los Alamos kini telah menemukan cara baru untuk menawarkan perlindungan yang lebih baik terhadap teknologi luar angkasa: dengan mengoreksi kesalahan dalam perhitungan matematis terkait dampak ledakan nuklir di luar angkasa yang tidak terdeteksi selama hampir setengah abad.
Starfish Prime, ledakan nuklir paling kuat yang pernah ada di luar angkasa, terlihat dari awan di atas Honolulu pada tahun 1962 (Domain Publik).
Kesalahan tersebut berkaitan dengan pemahaman kita tentang pengaruh gelombang elektromagnetik terhadap hamburan elektron yang terperangkap dalam medan magnet planet ketika ledakan nuklir terjadi di luar angkasa.
Menurut Greg Cunningham, ilmuwan luar angkasa di Laboratorium Nasional Los Alamos, mengungkap dan menyelesaikan kesalahan lama dalam perhitungan matematis masa lalu akan menawarkan para ilmuwan peluang untuk meningkatkan perlindungan teknologi luar angkasa, terutama jika menyangkut model yang mengelola dampak dari ruang angkasa. radiasi yang dihasilkan dari ledakan. fasilitas nuklir di ketinggian.
“Hal ini memungkinkan kami memprediksi dengan lebih baik ancaman apa yang mungkin terjadi dan efektivitas strategi remediasi sabuk radiasi,” kata Cunningham dalam pernyataannya baru-baru ini.
Ledakan nuklir di luar angkasa merusak satelit
Setelah uji Starfish Prime pada tahun 1962, efek dari pembuatan sabuk radiasi buatan melumpuhkan setidaknya enam satelit selama beberapa bulan berikutnya, dan radiasi tersebut menyebabkan kerusakan signifikan pada sistem elektronik dan susunan surya mereka. Di antara satelit yang rusak adalah Telstar, satelit transmisi komersial pertama, serta satelit Transit Research and Altitude Control (TRAAC), Transit 4B, dan Ariel 1, satelit Inggris-Amerika pertama.
Saat ini, para ilmuwan mengandalkan model heliofisika untuk mempelajari fenomena alam yang mencakup perlindungan yang diberikan oleh medan magnet bumi terhadap angin matahari dan sinar kosmik. Model-model ini juga membantu menentukan proses yang mendasari bagaimana elektron dari ledakan nuklir di luar angkasa terperangkap di lingkungan dekat Bumi, sehingga menciptakan sabuk radiasi buatan yang mampu merusak pesawat ruang angkasa di orbit.
“Jika elektron-elektron ini terperangkap di sabuk radiasi bagian dalam selama bertahun-tahun, mereka dapat menghancurkan satelit yang ada dan membuat satelit baru tidak mungkin dipasang,” Cunningham memperingatkan baru-baru ini.
Konflik dengan teori kuasi-linear
Sarana utama untuk memahami fisika yang mendasari hamburan partikel melibatkan apa yang dikenal sebagai teori kuasi-linier, yang mendasari banyak simulasi modern yang digunakan untuk memahami bagaimana pesawat ruang angkasa dan teknologi orbital lainnya dapat dilindungi. Teori kuasi-linier juga digunakan untuk menjelaskan turbulensi plasma, yang menggambarkan keadaan plasma (dan cairan) di mana struktur dan dinamika kacau terjadi melalui interaksi nonlinier.
Saat memeriksa literatur ilmiah masa lalu yang membahas teori kuasi-linier, Cunningham mengatakan dia mulai memperhatikan kesalahan dalam persamaan saat ini, yang merupakan landasan dari semua model yang dikembangkan oleh fisikawan luar angkasa.
Dalam beberapa model ini, kesalahan yang ditemukan Cunningham dapat menimbulkan konsekuensi yang signifikan, termasuk “perbedaan besaran tingkat penyebaran”, menurut Cunningham.
Hak atas foto NASA
“Sekarang para ilmuwan yang telah menulis makalah selama 20 atau 30 tahun terakhir dapat melihat kembali dan melihat apakah hal tersebut mempengaruhi pekerjaan mereka atau tidak,” katanya.
Mungkin salah satu aspek yang paling luar biasa dari bug ini adalah berapa lama waktu yang dibutuhkan seseorang untuk menyadarinya, meskipun ia memberikan alasan yang sangat manusiawi untuk hal tersebut.
“Kesalahan ini tidak diketahui begitu lama hanya karena komunitas riset tidak berpikir bahwa penulis asli, yang merupakan peneliti yang banyak dikutip di bidangnya, bisa melakukan kesalahan tersebut,” kata Cunningham.
Makalah baru Cunningham “Menyelesaikan beberapa masalah dalam penerapan teori kuasi-linier pada perhitungan koefisien difusi dalam heliofisika” diterbitkan di AGU.
Micah Hanks adalah pemimpin redaksi dan salah satu pendiri The Debrief. Dia dapat dihubungi melalui email di alamat tersebut micah@thedebrief.org. Ikuti karyanya di micahhanks.com dan pada X: @MicahHanks.
+ There are no comments
Add yours