Bagaimana Konstelasi Satelit SpaceX Berpotensi Mengganggu Kemajuan Sains

Starlink terlihat dari satelit

Pada 26 Mei 2021 lalu, SpaceX meluncurkan 60 satelit starlink dengan roket Falcon9. Total sudah ada 1,574 satelit mengorbit dari total 4,408 satelit yang akan diluncurkan untuk fase pertama proyek satelit konstelasi Starlink[1].

blank
Peluncuran Starlink tanggal 28 Mei 2021 (kredit: SpaceX)

Starlink adalah proyek raksasa konstelasi satelit milik SpaceX yang berencana menggunakan ribuan satelit untuk menyediakan layanan internet murah di seluruh dunia. Sudah ada 12,000 satelit yang sudah mendapat izin oleh FCC, dan akan ada sampai 30,000 total keseluruhannya. Jumlah ini berkalilipan dibanding jumlah satelit aktif saat ini, yakni sekitar 4,000-an [2]. Namun proyek raksasa ini menuai banyak kontra khususnya dari kalangan ilmuwan.

blank
ilustrasi individual dari konstelasi satelit Starlink (kredit: SpaceX)

Starlink akan membentuk gugusan satelit, beriringan tanpa henti layaknya kereta api di atas langit malam. Ketika terpapar sinar matahari, panel suryanya akan memantulkan cahaya matahari sehingga orang di bumi dapat melihatnya ketika sesudah matahari terbenam atau sebelum matahari terbit.

blank
Deretan kostelasi satelit Starlink terlihat di langit kota Leiden,Belanda (kredit: AFP/Marco Langbroek)

Sejak awal peluncurannya 2019 lalu, starlink bertanggungjawab atas beberapa laporan penampakan ‘UFO’ oleh masyarakat di berbagai belahan dunia [3]. Jejeran yang tak biasa itu memang berbeda dari satelit yang biasanya hanya bergerak sendiri.

Lalu apa dampak buruknya?

Pada maret 2020, dunia astronomi profesional dan amatir mendapat kabar bahagia. Sebuah komet baru ditemukan dan akan melintas cukup dengan dengan bumi sehingga mayoritas masyarakat di penjuru dunia dapat menikmati penampakan indahnya. Komet tersebut adalah NeoWISE dan merupakan komet paling terang setelah kedatangan Hale-Bopp tahun 1997.

blank
Penampakan komet NeoWise sebelum fajar (kredit: NASA)

Titik terdekatnya dengan matahari (dan cukup dekat dengan bumi) terjadi pada bulan Juli 2020. Astrofotografer berlomba-lomba memotret dan mengkompos gambar terbaik dari komet yang datang sekali setiap 6700 tahun ini.

Ada kesamaan antara satelit dengan komet. Kedua objek tersebut berada di titik tercerahnya (magnitud semu minimum yang dilihat dari bumi) ketika fajar menjelang matahari terbit. Komet akan cukup dengan matahari sehingga semburan partkel matahari melontarkan ekor indahnya lebih indah, sementara langit sebagai latar belakangnya masih cukup gelap. Dan satelit mendapatkan cahaya matahari untuk dipantulkan, sementara langit juga masih gelap.

blank
Foto dari komet NeoWise yang overlap dengan konstelasi satelit Starlink

Konstelasi Satelit: menanggu astrofotografer dan pengamatan bintang

Di saat yang tepat dan lokasi yang tepat, komet NeoWISE dan satelit starlink muncul di titik yang sama di langit. Ketika fotografer mengambil foto komet saat itu, kedua objek akan overlap gambar akhir adalah komet dengan beberapa garis panjang yang memotong.

Ketidakkeuntungan bagi astrofotografer adalah momen kritikal komet terbit dari horizon, dan matahari terbit sangat tipis. Jika dipotret sedikit lebih cepat, komet belum terbit. Jika sedikit lebih lambat pun matahari keburu terbit. Sehingga tidak ada alternatif waktu bagi pemburu komet. Dampaknya cukup besar dan tidak mudah diperbaiki dan minim solusi. Hal ini jelas kerugian besar bagi penggemar astrofotografi.

Membutakan mata manusia terhadap alam semesta

Teleskop di penjuru dunia menjepret objek langit dengan panjang gelombang yang bervariasi. Nebula yang sama dapat seolah-olah menjadi objek yang berbeda melalui teleskop yang berbeda. Teleskop beroperasi di malam minim cahaya, untuk mendapatkan gambar terbaik minim noise dan polusi. Namun apa yang akan tejadi jika diantara teleskop dan objek yang sedang dibidik, ada satelit yang melintas. Ini namanya adalah interferensi, dan bisa saja terjadi baik teleskop radio, gelombang mikro, sampai optik dan inframerah. Laporan dari loka karya SatCon1, yang diselenggarakan pertengahan 2020 lalu menyimpulkan bahwa keberadaan konstelasi satelit yang jumlahnya mencapai puluhan ribu akan menghambat penemuan sains dari berbagai cabang astronomi[SATCON 1 report, 2020]. Mulai dari spektroskopi, pencitraan objek jauh, pencitraan optik/infra merah, sampai survey exoplanet.

Salah satu contoh, LEOsat adalah salah satu konstelasi satelit yang sudah mengorbit sejak 2013. Menurut laporan di atas, LEOsat dapat mengakibatkan kehilangan data bagi Catalina Sky Survey, yang bertanggung jawab melacak objek dekat bumi (Near-Earth Object) yang berpotensi menabrak bumi kapan saja.

blank
Simulasi dari lintasan kontelasi LEOsats selama 10 menit ketika fajar terlihat dari Observaturium Rubin, Chili (P. Yoachim/U. Washington/Rubin Observatiry)

Contoh yang lain adalah teleskop radio. Satelit telekomunikasi menerima sinyal berupa gelombang radio melalui antena, kemudian diteruskan kembali ke bumi dengan transponder. Gelombang radio radio ini sendiri sangat penting, karena merupakan komoditi pembawa informasi. Dan informasinya bukan hanya sinyal internet dari seorang pengguna ponsel yang sedang membuka YouTube, tapi juga bisa membawa informasi lintas galaksi.

Gelombang radio adalah komoditi utama alam semesta, konstelasi satelit dapat mengganggu

Gelombang radio digunakan oleh ilmuwan untuk melihat sisi lain alam semesta. Ilmuwan menggunakan teleskop radio yang berupa piringan, berdiatemer beberapa sentimeter sampai ratusan meter untuk menangkap panjang gelombang radio. Total ada lebih dari seratus teleskop radio yang ada di bumi. Beberapa diantaranya terlibat untuk mengangkap citra lubang hitam raksasa pada 2019 lalu.

Teleskop menangkap gelombang radio, dan satelit memantulkan gelombang radio. Satelit dapat menyebabkan interferensi sinyal yang ditangkap teleskop. Jika hanya ada satu buah satelit lewat, ilmuwan mudah untuk menyaring (filter) atau menghilangkan noise-nya. Namun bagaimana jika puliuhan atau bahkan ratusan satelit lewat dalam satu eksposur (single exposure) teleksop?

blank
19 satelit Starlink lewat di depan kamera teleskop Blanco di Observaturium Internasional Cerro Tololo, Chili (kredit: NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory / CTIO / AURA / DELVE)

Astronomi radio adalah salah satu cabang penting astronomi karena properti spesial dari spektrum radio. Radio adalah spektrum dengan panjang gelombang terpanjang. Panjang gelombang yang panjang artinya gelombang ini mudah menembus objek apapun, sulit dan terpantul.

Dengan sifat ini, teleskop radio adalah kamera yang dapat menangkap citra jauh sampai ‘ujung’ alam semesta. Sangat jauh sampai penampakan alam semesta sesudah big bang. Ketika kehilangan kesempatan me-capture banyak sisi alam semesta karena keberadaan satelit, satu-satunya opsi yang tersedia bagi teleskop radio tampaknya hanyalah membuat teleskop radio tapi untuk luar angkasa, layaknya Hubble Space Telescope.

Alternatif: tidak ada!

Teleskop Hubble menangkap citra cahaya tampak dan infra merah. Karena panjang gelombang cahaya yang ditangkapnya kecil, ukuran teleskop yang dibutuhkan tidak terlalu besar. Diameter HST hanya 2.5 meter. Kemudian bayangkan bagaimana cara mengirim teleskop sebesar Arecibo (yang hancur akhir tahun lalu) yang memiliki piringan bediameter lebih dari 300 meter.

Ada rencana oleh NASA yang umumkan April lalu untuk membangun teleskop radio berdiameter 1 kilometer di kawah bulan[4]. Robot-tobot akan membangun teleskop ini secara kolektif dengan membentangkan kabel-kabel sebagai piringan reflektornya.

Hewan terganggu akan kehadiran objek langit tambahan

Astronomi adalah salah satu ilmu pengetahuan tertua manusia. Posisi bintang menjadi penunjuk mulai dari musim semi, arah mata angin, dan dalam beberapa kasus sebagai tanda keberuntungan. Hubungan manusia dengan bintang lebih kuat dan lebih lama daripada umur modernitas manusia.

Walaupun sudah ada kalender, kompas, bahkan bintang sebagai tanda keberuntungan tidak relevan dengan kehidupan manusia modern, manusia masih meliki ikatan dengan bintang melalui stargazing atau melihat bintang.

Milkyway atau bimasakti adalah salah satu ikon stargazing dunia. Awan raksasa memanjang dari horizon ke horizon dan dapat dilihat hampir sepanjang tahun di hampir seluruh dunia. Manusia kromagnon, manusia mesir kuno sampai manusia modern dapat berdiam diri berjam-jam melihat keindahan bimasakti. Namun sekarang stargazing menjadi sebua previledge karena tidak semua manusia bumi memilki kesempatan yang sama melihat bimasakti.

Penyebab utamanya adalah polusi cahaya. Survey 2016 yang dilakukan oleh Light Pollution Science and Technology Institute (ISTIL) menunjukan mayoritas penduduk bumi tinggal di tempat dimana polusi cahaya terlalu silau sehingga membuat bimasakti tak dapat dilihat.

Polusi cahaya bukan hanya menggangu pemandangan manusia, namun juga mempengaruhi kehidupan hewan liar. Memang sedikit dramatis untuk membandingkan polusi cahaya gemerlap kota metropolitan dengan polusi satelit. Namun ada beberapa studi yang menunjukan hewan menggunakan bintang sebagai petunjuk navigasi layaknya manusia [5]. Sebagai contoh, spesies burung Passerina cyanea menggunakan bintang Polaris (bintang yang menunjukan titik utara) untuk menjadi acuan ke selatan.

blank
Passerina cyanea atau Indigo Bunting, ditemukan diekitar benua Amerika tengah dan kepulauan Karibia (kredit: Daniel Irons via eBird)

Belum ada studi yang secara khusus mengkaji bahwa konstelasi satelit berdampak langsung terhadap kehidupan hewan liar. Namun bagaimana hewan bergantung dengan bintang, dan bagaimana satlit konstelasi akan lebih bersinar, pasti akan berpengaruh.

Akan ada lebih banyak banyak satelit daripada bintang yang terlihat

Grup independen astronom Kanada memodelkan bahwa jika tren konstelasi satelit tetap berlanjut, sementara tidak ada regulasi tegas tentang jumlah objek yang boleh mengorbit, maka dalam beberapa dekade mendatang penduduk bumi akan melihat lebih banyak satelit melayang dilangit di banding bintang yang menghiasi langit [6].

blank
Jumlah satelit konstelasi yang akan terlihat(12,000 Starlink dan 6,372 OneWeb), ketika titik balik matahari Juni. Garis menunjukan jumlah satelit terlihat dari latitut/garis lintang tertentu (Boley, Aaron, et. al. 2021. arXiv:2104.05733 (astro-ph))

Manusia dan hewan akan terusik dengan keberadaan konstelasi satelit. Tidak semua satlit memiliki pendorong untuk re-entry burn ketika pensiun. SIsanya akan berakhir -hampir abadii- di luar angkasa menjadi debris dan polusi. Sekali menjadi polusi akan tetap menjadi polusi. Jika satelit terlalu ramai, akan semakin tinggi kemungkinan tabrakan sehingga membuat bumi menjadi planet dengen Kessler Syndrom.

blank
Ilustrasi satelit yang sekarang di orbit, baik yang aktif atau yang sudah tidak berfungsi (tangkapan layar dari maps.esri.com/rc/sat2)

Kessler Syndrom adalah gejala dimana kepadatan debris khususnya di LEO, meningkatkan kemungkinan masing-masing objek bertabrakan. Reaksi rantai berlanjut sampai orbit rendah (LEO) penuh akan sampah berukuran lebih kecil dari 1 cm namun berkecepatan tinggi. Awan space debris tersebut adalah point of no return. Yang mana untuk meluncurkan satelit baru pun akan sangat sulit.

Tidak berhenti di SpaceX

SpaceX bukanlah satu-satunya perusahaan yang berniat meluncurkan puluhan ribu konstelasi satelit. Amazon dengan proyek Kuiper Belt-nya sudah mendapatkan persetujuan FCC untuk mengorbitkan 3,236 satelit konstelasi ke orbit rendah bumi (LEO) [7]. Tiongkok melalui perusahaan milik negara pada september tahun lalu mengirim berkas ke International Telecommunication Union (ITU) untuk meluncurkan total 13,000 satelit[8]. OneWeb, salah satu perusahaan swasta Amerika April lalu meluncurkan 36 satelit, dan total sudah mengorbitkan 182 satelit[9]. Rencananya OneWeb akan meluncurkan sampai total 648 buah satelit sebagai proyek konstelasinya.

Terlalu mahal harga yang harus dibayar untuk mendapatkan kuota internet murah. Dengan diluncurkannya satelit terus menerus, manusia akan terkena sakitnya sementara belum menemukan obat yang mujarab. Melarang peluncuran satelit secara keseluruhan bukanlah solusi. Namun membiarkan suatu pihak meluncurkan ribuan bahkan puluhan ribu satelit dalam waktu singkat terasa sangat mendadak. Komunitas astronom penjuru dunia sekarang sedang mencoba berbagai cara untuk menemukan jalan tengah terhadap dilema ini.

Refrensi:

[1] https://spaceflightnow.com/2021/05/26/first-phase-of-spacexs-starlink-network-nears-completion-with-falcon-9-launch/ diakses pada 8 Juli 2021.

[2] https://www.ucsusa.org/resources/satellite-database diakses pada 8 Juli 2021.

[3] https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/ufo-sightings-elon-musk-spacex-internet-satellites-starlink-space-a8933411.html diakses pada 8 Juli 2021.

[4]https://earthsky.org/space/lunar-crater-radio-telescope-lcrt-phase-2-duaxel-radio-waves-dark-ages/ diakses pada 8 Juli 2021.

[5] Foster JJ, Smolka J, Nilsson D-E, Dacke M. 2018. How animals follow the stars. Proc. R. Soc. B 285, 20172322. (10.1098/rspb.2017.2322)

[6] Boley, Aaron, et. al. 2021. Report on Mega-Constellations to the Government of Canada and the Canadian Space Agency. arXiv:2104.05733 (astro-ph)

[7] https://www.aboutamazon.com/news/company-news/amazon-receives-fcc-approval-for-project-kuiper-satellite-constellation diakses pada 8 Juli 2021.

[8] https://spacenews.com/china-is-developing-plans-for-a-13000-satellite-communications-megaconstellation/ diakses pada 8 Juli 2021.

[9] https://spacenews.com/oneweb-adds-36-satellites-to-broadband-constellation-as-deployment-accelerates/ diakses pada 8 Juli 2021.

Setelah selesai membaca, yuk berikan artikel ini penilaian!

Klik berdasarkan jumlah bintang untuk menilai!

Rata-rata nilai 5 / 5. Banyaknya vote: 1

Belum ada yang menilai! Yuk jadi yang pertama kali menilai!

Baca juga:
Artikel Berhubungan:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *