Bisnis.com, JAKARTA—Saat ini, aplikasi di ponsel pintar menyediakan navigasi hamper seketika di bumi, jam atom luar angkasa (deep space atomic clock) juga dapat melakukan hal yang sama untuk penjelajah robot maupun manusia di masa depan.
Badan Antariksa AS (NASA), dalam laman resminya mengungkapkan, bahwa pengiriman manusia kembali ke bulan semakin dekat. Namun, misi perjalanan ke Mars merupakan langkah selanjutnya yang menarik. Hanya saja, penjelajah luar angkasa di masa depan membutuhkan alat navigasi baru saat bepergian ke tujuan yang jauh.
Misi Deep Space Atomic Clock sedang menguji teknologi navigasi baru yang dapat digunakan oleh penjelajah manusia dan robot yang bergerak di sekitar Mars dan tujuan luar angkasa lainnya.
Todd Ely, Deep Space Atomic Clock principal investigator and project manager di Jet Propulsion Laboratory NASA, mengungkapkan pihaknya bangga dengan apa yang telah dilakukan misi ini. Dia juga bergembira bahwa NASA menganggap itu bermanfaat bagi mereka untuk terus mengerjakannya.
"Ini merupakan proyek yang sangat menantang, tetapi kami termotivasi oleh gagasan bahwa teknologi ini secara fundamental dapat mengubah navigasi ruang angkasa yang dalam," katanya seperti dikutip dari laman NASA, Rabu (24/6/2020).
Adapun, dalam waktu kurang dari satu tahun operasi, misi telah melewati tujuan utamanya untuk menjadi salah satu jam paling stabil yang pernah terbang di ruang angkasa. NASA mengungkapkan bahwa jam itu setidaknya 10 kali lebih stabil daripada jam atom yang diterbangkan pada satelit GPS.
Untuk terus menguji sistem, NASA telah memperluas misi hingga Agustus 2021. Tim akan menggunakan waktu misi tambahan untuk terus meningkatkan stabilitas jam, dengan tujuan menjadi 50 kali lebih stabil daripada jam atom GPS.
Diluncurkan pada Juni 2019 dan dikelola oleh Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan, Deep Space Atomic Clock adalah muatan pada satelit komersial. Sebagai demonstrasi teknologi, tujuannya adalah untuk memajukan kemampuan dalam ruang angkasa dengan mengembangkan instrumen, perangkat keras, perangkat lunak atau sejenisnya yang saat ini tidak ada.
Misi demonstrasi ini juga harus menunjukkan bahwa teknologi baru dapat beroperasi dengan andal di luar angkasa. Tujuannya adalah untuk akhirnya melihat teknologi seperti itu dimasukkan ke dalam misi skala penuh.
Dalam kasus Deep Space Atomic Clock, tujuannya adalah untuk mengaktifkan sistem navigasi luar angkasa yang lebih otonom daripada yang ada saat ini. Jadi pesawat ruang angkasa yang bepergian di luar bulan akan memiliki sesuatu yang mirip dengan sistem berbasis GPS yang digunakan di Bumi.
Untuk melakukan itu, misi difokuskan pada stabilitas jam, atau kemampuannya untuk mengukur waktu secara konsisten dalam periode yang lama, saat beroperasi di lingkungan ruang yang keras. Semakin stabil sebuah jam, semakin lama ia dapat melakukan tugasnya tanpa bantuan dari jam atom seukuran kulkas di tanah.
NASA mengungkapkan jam atom yang ditemukan di satelit GPS adalah alasan alat navigasi ponsel pintar Anda bekerja hampir secara instan. Ponsel Anda menerima serangkaian sinyal dari beberapa satelit (setidaknya empat diperlukan agar pemosisian berfungsi).
Perangkat lunak GPS pada ponsel Anda kemudian menggunakan waktu sinyal-sinyal itu untuk menentukan posisi Anda serta seberapa cepat Anda bergerak dan ke arah mana. Jam atom pada satelit GPS memastikan waktunya akurat. Untuk melakukan ini, jam harus dapat mengukur waktu dengan tepat - hingga kurang dari sepersejuta detik.
Menurut NASA, proses serupa digunakan untuk pesawat ruang angkasa yang terbang di luar bulan. Navigator memantulkan sinyal antara penjelajah robot dan jam atom di bumi untuk menentukan lintasan pesawat ruang angkasa.
Hanya saja, ada keterbatasan pada sistem ini karena jarak yang sangat jauh. Misalnya, sinyal cahaya kadang-kadang dapat memakan waktu hingga 20 menit untuk perjalanan dari bumi ke mars, sehingga navigator tidak dapat membuat perubahan menit terakhir ke jalur pesawat ruang angkasa.
Selain itu, jam atom pada satelit GPS yang mengorbit bumi tidak cukup stabil untuk digunakan untuk navigasi otonom pada pesawat ruang angkasa yang bepergian di ruang angkasa. Seiring waktu, pengukuran panjang satu detik mereka akan berubah dengan sangat halus, tetapi cukup untuk memengaruhi navigasi.
Adapun, misi Deep Space Atomic Clock bertujuan untuk membawa stabilitas jam atom berbasis darat menjadi cukup kecil dan cukup tangguh untuk terbang di ruang angkasa. Tim sekarang telah menunjukkan bahwa jam melayang kurang dari satu nanodetik setelah empat hari, yang menambahkan hingga kurang dari sepersejuta detik setelah 10 tahun dan satu detik penuh setiap 10 juta tahun. Itu mungkin tampak kecil, tetapi kesalahan satu detik penuh bisa mengakibatkan salah perhitungan posisi pesawat ruang angkasa sejauh ratusan ribu mil.
Sejauh ini, tim misi telah belajar banyak sekali tentang bagaimana desain jam atom baru mereka beroperasi di ruang angkasa, termasuk bagaimana responsnya terhadap peningkatan dosis radiasi (yang bervariasi pada titik-titik berbeda di ruang angkasa) dan cara mendapatkan kinerja terbaik dari Jam dioperasikan dari jarak jauh.
Robert Tjoelker, co-investigator for the Deep Space Atomic Clock JPL, mengungkapkan dalam jangka panjang, teknologi ini mungkin revolusioner. Pasalnya, hanya memasukkan jam ke ruang angkasa dan beroperasi dengan baik adalah langkah pertama yang besar.
“Penyempurnaan lebih lanjut menuju kehidupan yang lebih lama dan stabilitas yang lebih tinggi sudah dalam pengerjaan,” katanya.
Dengan pengembangan dan pengujian tambahan, anggota tim mencatat, teknologi ini dapat digunakan untuk navigasi ruang angkasa pada pertengahan 2020-an. Deep Space Atomic Clock di-host di pesawat ruang angkasa yang disediakan oleh General Atomics Electromagnetic Systems of Englewood, Colorado.
