TEKNOLOGI ANTARIKSA

NASA akan tes jam atom untuk navigasi luar angkasa

Deep Space Atomic Clock
Deep Space Atomic Clock | NASA

Informasi waktu yang akurat memang sangat penting untuk navigasi bagi para astronaut yang bepergian atau menjalankan misi di luar angkasa. Namun, sayangnya tidak semua pesawat ruang angkasa memiliki jam yang tepat di atas kapal.

Selama ini, menurut Outerspaces, Rabu (7/2/2018), para astronaut hanya menggunakan jam Chronograph Omega Speedmaster, jam ini merupakan jam pertama yang digunakan di bulan.

Itulah sebabnya, Jet Propulsion Lab (JPL) milik NASA di Pasadena, California, telah menghabiskan waktu 20 tahun dalam pengembangan sebuah jam atom (bukan arloji biasa), yaitu Deep Space Atomic Clock (DSAC).

"Navigasi di antariksa yang jauh (deep space) butuh pengukuran jarak jauh menggunakan pengetahuan kita mengenai bagaimana sinyal radio menyebar di antariksa," kata Todd Ely dari JPL, yang juga peneliti utama DSAC.

"Navigasi secara rutin membutuhkan pengukuran jarak yang akurat hingga hitungan meter atau lebih baik. Karena sinyal radio bergerak dalam kecepatan cahaya, hal itu berarti kita butuh mengukur waktu terbang mereka dengan tingkat ketepatan hingga nanodetik."

Ely melanjutkan, jam atom telah melakukan hal seperti itu di daratan selama puluhan tahun. Nah, DSAC akan mencoba melakukan hal yang sama di luar angkasa.

DSAC adalah purwarupa canggih dari sebuah jam atom kecil bertenaga rendah berdasarkan teknologi perangkap merkuri-ion dan menggunakan GPS. Berukuran hanya sebesar pemanggang roti, alat ini memiliki akurasi dan potensi yang tak tertandingi yang akan memberikan informasi penting tentang navigasi.

Saat ini, sebagian besar misi hanya mengandalkan antena berbasis darat yang dipasangkan dengan jam atom untuk navigasi. Antena darat mengirimkan sinyal ke pesawat antariksa, yang kemudian mengembalikan sinyal.

NASA menggunakan perbedaan waktu antara mengirim sinyal dan menerima respon untuk menghitung lokasi, kecepatan, dan jalur pesawat antariksa.

Cara ini, meski bisa diandalkan, sebenarnya bisa dibuat jauh lebih efisien. Menurut JPL, dengan menggunakan teknologi baru, wahana antariksa tidak lagi harus mengandalkan pelacakan dua arah.

Sebuah pesawat ruang angkasa bisa menggunakan sinyal yang dikirim dari Bumi untuk menghitung posisi tanpa harus mengembalikan sinyal dan menunggu perintah dari darat, sebuah proses yang bisa memakan waktu berjam-jam.

Menggunakan DSAC, para astronaut bisa lebih fokus kepada misi mereka karena tidak disibukkan untuk menyesuaikan antena dengan arah sinyal dari Bumi.

Selain itu, cara baru ini akan memungkinkan stasiun darat untuk melacak beberapa satelit sekaligus di dekat daerah padat seperti Mars. Dalam skenario tertentu, keakuratan data pelacakan tersebut akan melampaui metode tradisional.

Uji coba penerbangan DSAC akan membawa teknologi ini dari laboratorium ke luar angkasa. Menurut JPL, misi DSAC di orbit akan menggunakan sinyal dari Amerika Serikat. GPS yang digabungkan dengan satelit dan orbit satelit GPS yang tepat akan memastikan kinerja DSAC.

Menurut NASA demonstrasi ini harus memastikan bahwa DSAC dapat mempertahankan akurasi waktu hingga lebih dari dua nanodetik dengan tujuan mencapai ketepatan 0,3 nanodetik. Ketika DSAC telah membuktikan teknologinya maka misi masa depan dapat menggunakan perangkat tambahan teknologi.

Hasil uji telah menunjukkan DSAC 50 kali lebih stabil daripada jam atom yang saat ini diterbangkan melalui GPS. Xinhua (10/2) menyebutkan, DSAC merupakan jam navigasi paling stabil yang pernah diterbangkan.

"Kami memiliki tujuan mulia untuk memperbaiki navigasi dan sains di angkasa menggunakan DSAC," kata Ely. "Itu bisa berdampak nyata dan langsung bagi semua orang di Bumi jika ini digunakan untuk memastikan ketersediaan dan kinerja sistem GPS yang berkelanjutan."

Proyek DSAC diharapkan dapat diluncurkan tahun ini sebagai percobaan yang dapat memastikan bahwa misi eksplorasi masa depan memiliki data navigasi yang diperlukan untuk mengirim manusia kembali ke Bulan dan melintasi Tata Surya.

BACA JUGA
Tanya Loper Tanya LOPER
Artikel terkait: SPONSOR