Bayangkan seorang astronot baru saja kembali dari berjalan-jalan di permukaan Bulan. Baju luar angkasanya penuh dengan debu kelabu halus yang tampaknya biasa saja. Namun siapa sangka, debu Bulan adalah salah satu tantangan terbesar bagi eksplorasi antariksa. Debu ini lengket, tajam, sulit dibersihkan, bahkan bisa merusak peralatan penting yang menopang kehidupan di lingkungan tanpa udara.
Peneliti dari berbagai negara kini berlomba mencari cara untuk mengatasi masalah ini. Salah satu studi terbaru datang dari Masato Adachi dan Ryudai Nitano yang dipublikasikan pada jurnal Acta Astronautica tahun 2025. Mereka menguji teknologi bernama ElectroDynamic Dust Shield atau EDS. Teknologi ini mampu membersihkan debu Bulan dari permukaan alat dan perlengkapan luar angkasa hanya dengan memanfaatkan gaya listrik.
Penelitian tersebut memfokuskan perhatian pada satu hal yang selama ini kurang diperhatikan, yaitu ukuran partikel debu. Apakah partikel kecil dan besar akan bereaksi sama terhadap pembersihan listrik. Jawaban dari penelitian ini membuka wawasan baru bagi masa depan kehidupan manusia di Bulan.
Baca juga artikel tentang: Snowball Earth: Tragedi Iklim Terbesar yang Membentuk Kehidupan
Debu Bulan bukan seperti debu di Bumi. Tidak ada angin atau air yang bisa menghaluskannya. Setiap butir debu adalah pecahan kecil batuan dan kaca yang tajam, terbentuk akibat hantaman meteorit selama miliaran tahun. Karena tidak ada atmosfer, debu tersebut sangat kering dan mudah terisi listrik statis. Ia akan menempel kuat pada permukaan yang juga bermuatan listrik, seperti baju ruang angkasa atau panel surya.
Pada misi Apollo, para astronot mengeluhkan bahwa debu itu menempel seperti duri, menyebabkan iritasi pada kulit, mengganggu sistem engsel baju luar angkasa bahkan masuk ke dalam modul tempat tinggal dan merusak filter udara. Para ahli khawatir bahwa pada misi-misi Bulan berikutnya yang lebih lama, debu bisa menjadi masalah serius yang mengancam keselamatan.
Karena itu diperlukan teknologi yang mampu membersihkan debu tanpa menyentuhnya langsung. Di sinilah EDS memainkan peran penting.
ElectroDynamic Dust Shield bekerja dengan prinsip sederhana. Permukaan suatu alat, seperti kaca penutup kamera atau panel tenaga surya, dipasang elektroda yang dapat menghasilkan gelombang medan listrik secara berulang. Medan listrik ini menimbulkan gaya terhadap partikel debu bermuatan, sehingga debu terdorong menjauh dan terlepas dari permukaan.
Namun ternyata ukuran partikel debu sangat memengaruhi keberhasilan pembersihan. Dalam penelitian ini, para ilmuwan menggunakan debu tiruan yang ukurannya sudah dipilah. Mereka melakukan eksperimen dan juga simulasi untuk menghitung gaya-gaya yang memengaruhi proses pembersihan.
Hasilnya cukup mengejutkan. Debu yang sangat kecil, berdiameter kurang dari 25 mikrometer, justru sangat sulit untuk dibersihkan. Sebaliknya, debu yang ukurannya terlalu besar, lebih dari 250 mikrometer, juga sulit untuk terlepas. Hanya debu berukuran menengah yang dapat dibersihkan dengan optimal menggunakan EDS.
Dari pengamatan, partikel yang sangat kecil terlalu kuat menempel akibat gaya adhesi pada permukaan. Sementara partikel besar terpengaruh kuat oleh gravitasi dan cenderung tetap ada meskipun diberikan dorongan listrik. Pengaruh gaya listrik terhadap setiap ukuran partikel memang berbeda-beda dan tidak bisa dianggap sama.
Penelitian juga mengungkap sesuatu yang sangat menarik. Ketika medan listrik diberikan, partikel-partikel debu yang ukurannya lebih besar tampak saling memengaruhi satu sama lain. Debu menjadi terpolarisasi sehingga saling tertarik dan membentuk rantai kecil. Beberapa partikel bahkan justru terperangkap dan tertahan di permukaan EDS, bukannya terlempar keluar.
Fenomena ini diamati menggunakan kamera berkecepatan tinggi. Data visual ini membuat peneliti semakin yakin bahwa karakteristik ukuran partikel sangat penting untuk dipertimbangkan dalam desain sistem pembersih debu yang sesungguhnya.
Dengan memahami bagaimana partikel kecil dan besar berperilaku, para ilmuwan dapat memperbaiki teknologi EDS agar bekerja lebih efektif di semua kondisi saat diterapkan di permukaan Bulan.
Mengapa semua ini begitu penting. Jawabannya terletak pada masa depan manusia di Bulan. Dalam beberapa tahun ke depan, berbagai lembaga antariksa seperti NASA, ESA, dan JAXA berencana membangun pangkalan permanen di Bulan melalui program seperti Artemis. Para astronot dan robot akan tinggal lebih lama, melakukan penelitian, membangun infrastruktur energi dan komunikasi.
Semua itu membutuhkan peralatan yang tangguh dan dapat berfungsi tanpa gangguan. Panel surya harus tetap bersih untuk menghasilkan energi maksimal. Kamera harus bebas debu agar dapat mengawasi semua aktivitas dengan sehat. Jendela modul tempat tinggal harus tetap jernih. Pada akhirnya, keselamatan dan keberhasilan misi sangat bergantung pada kemampuan mengendalikan debu Bulan.
Teknologi EDS dapat menjadi bagian dari jawaban tersebut. Lebih baik lagi, sistem ini ringan, minim konsumsi energi, tidak membutuhkan alat pembersih fisik, dan bisa dipasang langsung pada permukaan benda sebelum dikirim ke Bulan.
Jika kemampuan EDS terus dikembangkan sesuai temuan terbaru ini, teknologi tersebut berpotensi menjadi standar utama perlindungan peralatan eksplorasi di Bulan ataupun planet lain yang penuh debu seperti Mars.
Dengan perkembangan penelitian seperti yang dilakukan oleh Adachi dan Nitano, kita semakin dekat pada masa ketika masalah kecil namun kritis seperti debu tidak lagi mengancam langkah manusia menuju masa depan antariksa. Setiap butir debu Bulan ikut menjadi bagian dari cerita panjang perjalanan manusia meninggalkan Bumi.
Teknologi listrik yang mampu mengusir debu ini mengajarkan kita bahwa keberhasilan eksplorasi luar angkasa tidak hanya bergantung pada roket raksasa atau komputer canggih. Terkadang, inovasi terpenting datang dari solusi yang tampak sederhana. Dari sebuah medan listrik tipis yang menjentikkan partikel debu di tengah keheningan Bulan.
Dengan riset yang terus berkembang, semakin jelas bahwa untuk menjelajah dunia lain, kita tidak hanya harus mampu pergi jauh. Kita juga harus mampu membersihkan jejak debu di langkah pertama.
Baca juga artikel tentang: Dari Kabut Metana ke Planet yang Terbakar: Sejarah Api di Bumi
REFERENSI:
Adachi, Masato & Nitano, Ryudai. 2025. Removal efficiency for size-sorted particles of lunar regolith simulant using an electrodynamic dust shield. Acta Astronautica 228, 346-356.
