Teknologi solar sail atau layar surya kini berada di titik menarik: paling menjanjikan justru bukan untuk langsung melompat ke antarbintang, melainkan untuk misi yang bertahan lama di sekitar Matahari. Di jalur itu, wahana bisa memanfaatkan tekanan cahaya tanpa membawa bahan bakar yang berat.
Cara kerjanya sederhana di atas kertas, tetapi sulit di praktik. Layar tipis dan lebar menangkap foton dari Matahari, atau dalam konsep tertentu cahaya dari laser raksasa, lalu dorongan itu menggerakkan wahana perlahan namun terus-menerus.
Bukti bahwa konsep ini tidak lagi sekadar ide sudah pernah muncul dari beberapa misi. Ikaros milik Jepang sempat terbang ke Venus pada 2010, sementara Lightsail 2 dari The Planetary Society meluncur pada 2019 dan ikut memperkuat keyakinan bahwa dorongan berbasis cahaya memang bisa bekerja.
Meski begitu, teknologi yang ada sekarang masih menyimpan banyak batasan. NASA juga pernah menguji desain solar sail yang lebih canggih, tetapi uji terbaru mengalami gangguan saat deploy dan berakhir berputar di luar angkasa.
Misi dekat Matahari justru paling masuk akal
Penelitian yang dipimpin insinyur Imperial College London, Debdut Sengupta, menilai sejumlah misi usulan beserta kesiapan teknologinya. Kajian itu mencakup Breakthrough Starshot, Project Svarog, dan Solar Cruiser, termasuk sistem laser, pengendali sikap wahana, serta struktur penopang layar.
Dari penilaian tersebut, misi heliophysics seperti Solar Cruiser muncul sebagai yang paling dekat dengan kenyataan. Misi itu sempat dirancang untuk bertahan di sekitar titik L1, lokasi stabil gravitasi sekitar 1 juta mil dari Bumi, sambil memakai layar 40 meter untuk menjaga posisi tanpa bahan bakar.
Bruce Betts dari The Planetary Society menilai wahana pemantau badai Matahari sangat cocok memakai solar sail. Dengan tekanan cahaya yang konstan, wahana bisa tetap berada di orbit yang sulit dipertahankan dengan cara lain dan membantu memberi peringatan lebih baik tentang badai Matahari yang menuju Bumi.
Mengejar kecepatan lewat lintasan ekstrem
Di luar misi yang stabil di sekitar Matahari, ada pendekatan lain yang lebih berani. Project Svarog ingin mengirim wahana ke heliopause, wilayah sekitar 9 miliar mil dari Matahari tempat angin Matahari bertemu medium antarbintang.
Berbeda dari konsep yang mengandalkan laser besar, Svarog memakai lintasan mendekati Matahari untuk mendapatkan lonjakan kecepatan lalu melesat keluar. Timnya sudah menguji layar dari balon ketinggian tinggi pada akhir 2024, dan Sengupta menyebutnya sebagai keberhasilan parsial.
Artur Davoyan dari University of California, Los Angeles, meneliti konsep yang lebih ekstrem lagi. Labnya mengkaji lintasan 2 juta hingga 4,3 juta mil di atas permukaan Matahari, jauh lebih dekat daripada jarak terdekat Parker Solar Probe yang sedikit di atas 3,7 juta mil.
Masalah terberat ada pada panas, lipatan, dan massa
Kecepatan yang lebih tinggi datang bersama beban teknis yang besar. Layar harus memantulkan sebagian besar cahaya, membuang sisanya sebagai panas, dan tetap tidak rusak saat melintasi lingkungan yang sangat ekstrem dekat Matahari.
Davoyan menyebut material tahan panas sebagai tantangan utama, tetapi membuat material itu menjadi film ultra-tipis jauh lebih sulit. Timnya menargetkan ketebalan sekitar 2,5 atau 3 mikron, dan sedang menguji silikon nitrida serta titanium nitrida untuk menahan suhu sekitar 1.000 derajat Celsius.
Ukuran juga menjadi soal besar. Layar raksasa harus dilipat rapat saat diluncurkan, lalu terbuka tanpa melengkung, patah, atau bergetar karena tekanan cahaya dan perbedaan suhu.
Betts menggambarkannya seperti pita ukur yang sangat panjang, tetapi jauh lebih sulit karena semua bagian harus sangat ringan. Untuk layar seluas 10.000 meter persegi, boom penyangga harus cukup kuat, namun tetap cukup ringan agar wahana bisa dipercepat.
Antarbintang masih paling jauh, meski bukan mustahil
Ketika targetnya bergeser ke ruang antarbintang, tantangannya bertambah tajam. Muatan harus sangat ringan, sementara sistem daya, komunikasi, instrumen, dan antena ikut dibatasi oleh anggaran massa yang ketat.
Viktor Toth, yang pernah terlibat dalam tim NASA Solar Gravitational Lens, meragukan sebuah misi jauh ke deep space bisa memuat semua kebutuhan itu. Ia menilai misi antarbintang memerlukan daya nuklir dan peralatan komunikasi besar, sesuatu yang sulit dipadukan dengan wahana yang sangat ringan.
Davoyan tidak sepenuhnya sependapat. Ia menilai masih ada jalan seperti antena lipat ultra-ringan dan menyebut berbagai hambatan itu tetap bisa dipecahkan.
Untuk saat ini, jalur yang paling jelas memang masih berada lebih dekat ke rumah kosmik. Sengupta memperkirakan misi seperti Svarog bisa diluncurkan dalam 10 sampai 20 tahun, sementara misi heliophysics di sekitar L1 sudah dianggap layak secara teknis hari ini.
