Potensi Bencana dari Antariksa

oleh : Dr. Budi Dermawan

Pernahkah Anda menyaksikan asteroid “jatuh” dari langit? Atau memegang dan menimang-nimang bebatuan luar angkasa? Atau mungkin menelusuri kawah akibat hantaman asteroid?

Ribuan asteroid menghuni ruang di sekitar Bumi. Di antaranya ada yang berpotensi mengancam kelangsungan hidup tatkala menabrak Bumi dengan sangat dramatis. Alvarez dkk tahun 1980 menunjukkan bahwa perubahan besar pada biosfer kita dapat terjadi akibat hantaman asteroid atau komet berukuran ~10 km. Tabrakan ini merupakan salah satu akhir riwayat hidup asteroid atau komet. Telaah asteroid dekat-Bumi lebih memungkinkan dilakukan ketimbang komet yang hanya dapat diamati dalam rentang waktu yang pendek, yakni sewaktu kemunculannya saat mendekati matahari.

Jejak Penghantam Bumi
Kawah besar berukuran 200 km di Chicxulub semenanjung Yucatan-Meksiko“ diyakini sebagai akibat hantaman asteroid besar ~65 juta tahun lalu yang menyebabkan kemusnahan global termasuk dinosaurus. Dua kawah besar berukuran 85 km di pantai Chesapeake-Virginia dan 100 km di Popigai-Siberia yang berusia sama ~35 juta tahun, diduga pula telah mengakibatkan perubahan iklim skala besar. Beberapa kelompok ahli (Raup dan Sepkoski tahun 1984 dan 1986, Rampino dan Caldeira tahun 1993) mengumpulkan data kawah akibat hantaman benda antariksa untuk menelaah selang waktu terjadinya tabrakan dramatis di Bumi. Mereka menemukan bahwa tabrakan dramatis tersebut terjadi setiap 26-31 juta tahun.

Tabrakan dengan kekuatan yang lebih kecil, lebih sering terjadi. Contoh yang sangat terkenal adalah ledakan bola api raksasa yang terjadi di Tunguska-Siberia pada tahun 1908, yang mengakibatkan kerusakan lokal seluas ~200 km2. Bola api ini terjadi akibat panas gesekan asteroid atau komet di atmosfer dan meledak pada ketinggian belasan hingga puluhan km dari permukaan Bumi.

Hasil penelitian Morrison tahun 1994 memperlihatkan kaitan antara ukuran asteroid terhadap selang waktu tabrakan. hasil tersebut menunjukkan tabrakan dengan energi sebesar bom atom Hiroshima dapat terjadi setiap tahun, sedangkan asteroid dengan ukuran ~50 m dapat menghantam Bumi setiap satu abad. Mengingat lebih dari separuh muka Bumi adalah lautan, peluangnya sebagai target hantaman tentulah lebih besar. Tabrakan ini dapat menimbulkan tsunami dengan kekuatan 10 hingga 40 kali lebih besar daripada tsunami akibat gempa bumi. Sapuan gelombang laut di pantai dapat mencapai ketinggian lebih dari 100 m (Morrison dkk tahun 1994). Sementara itu, dengan kekuatan hantaman yang sama, kerusakan akibat tsunami jauh lebih besar daripada kerusakan tumbukan yang terjadi di daratan.

Asteroid Pengintai Bumi
Tahun 2004 lalu tiga asteroid berukuran beberapa puluh meter melintas dan nyaris menabrak Bumi pada jarak kurang dari sepersepuluh jarak Bumi-Bulan (~38.440 km). Ketiga asteroid ini baru ditemukan saat mendekati dan melintas di antara Bumi dan Bulan. Apabila menghantam Bumi, kerusakan yang ditimbulkannya dapat lebih besar daripada bom atom Hiroshima. Setiap dua tahun asteroid kecil berukuran beberapa puluh meter melintas sedekat setengah jarak Bumi-Bulan. Sayangnya, secara umum kedatangan mereka ini jarang terdeteksi.

Komunitas astronomi dunia menyadari betul akan ancaman antariksa ini, dan karenanya membuat kesepakatan tentang kriterianya. Asteroid dengan ukuran lebih dari ~150 m yang berpapasan dengan Bumi hingga sedekat 0,05 Satuan Astronomi (SA), atau sekira 19,5 kali jarak Bumi-Bulan, dikategorikan sebagai asteroid yang berpotensi mengancam Bumi (Potentially Hazardous Asteroids, PHAs). Ini bukan berarti bahwa asteroid tersebut sejatinya akan menabrak Bumi.

Daftar PHAs dari awal tahun hingga paruh pertama November 2005 yang dikeluarkan oleh NASA dan Minor Planet Center (MPC) menunjukkan bahwa hingga saat ini selusin PHAs telah melintas dekat Bumi. Ada 287 PHAs yang telah dan akan mendekati Bumi pada rentang tahun 2005 hingga 2050. Hasil perhitungan ini memperkirakan bahwa pada tahun 2027 hingga 2029 terdapat tiga asteroid yang akan melintas di antara Bumi-Bulan. Ketiga asteroid tersebut adalah: 1999 AN10 pada 7 Agustus 2007, 2001 WN5 pada 26 Juni 2028, dan Apophis pada 13 April 2029. Gerak orbit mereka perlu ditelaah dan diamati dengan lebih seksama guna mendapatkan gerak orbit yang lebih akurat. Berkaitan dengan hasil ini, sebaran ukuran dan kecepatan-lintas PHAs hingga tahun 2050. Semakin besar ukuran dan kecepatan-lintasnya, semakin besar potensi kerusakan yang dapat ditimbulkannya bila menghantam Bumi.

Upaya Mitigasi Hantaman Asteroid
Survei asteroid dekat-Bumi untuk menentukan gerak orbitnya merupakan langkah awal bagi semua skenario mitigasi. Survei ini sewajarnya merupakan kolaborasi bersama secara internasional karena semua tempat di muka Bumi dapat menjadi target hantaman. Beberapa negara besar bahkan telah mendirikan badan tertentu yang secara khusus menangani survei dan mitigasi hantaman asteroid.

Cukup banyak prosedur mitigasi yang diusulkan oleh para ahli, misalnya oleh Ahrens dan Harris tahun 1992. Namun secara mendasar ada dua prosedur mitigasi:

1. Pengalihan Orbit Asteroid. Prosedur ini baik apabila kita memiliki waktu tunggu yang lama (beberapa dekade) sebelum hantaman asteroid bakal terjadi. Waktu tunggu ini dipergunakan untuk membangun berbagai peralatan yang dipergunakan untuk mengalihkan orbit asteroid sehingga tidak menghantam Bumi. Pengalihan orbit dilakukan dengan memberikan momentum melalui mekanisme tertentu sehingga orbit asteroid berubah dalam orde dekade. Prosedur ini efektif untuk obyek kecil berukuran kurang dari 500 m, dan resiko pecah atau hancurnya asteroid juga rendah. Namun pembuatan peralatan yang diperlukan dapat memakan biaya tinggi dan dibutuhkan peralatan pendukung yang kompleks.
2. Penghancuran Asteroid. Prosedur ini dapat diambil bila waktu tunggu singkat, kurang dari satu dekade. Cocok untuk asteroid berukuran relatif besar (lebih dari 500 m). Peralatan dapat dengan mudah dan segera dibuat, yakni dengan mempersiapkan detonator nuklir. Namun diperlukan kehati-hatian saat penghancurannya karena dapat saja pecahan asteroid pasca penghancuran masih membahayakan Bumi. Selain itu pertimbangan sosial dan politik mengharuskan peluncuran yang membawa peralatan detonator nuklir ini tidak boleh gagal.

Badan Antariksa Eropa ESA akan menggelar proyek ambisius, yaitu misi Don Quijote. Misi ini merupakan tes prosedur mitigasi dengan mengalihkan orbit asteroid. Sampai saat ini ditetapkan dua calon target, yaitu asteroid dekat-Bumi 2002 AT4 dan 1989 ML, yang keduanya bukan termasuk PHAs. Pembuatan peralatan baru akan dimulai tahun 2006 dan penetapan asteroid target akan dilakukan pada tahun 2007. Misi ini akan diwujudkan paling cepat pada tahun 2008.

Misi Don Quijote akan meluncurkan dua wahana berbarengan, bernama Sancho dan Hidalgo, menuju asteroid target. Dalam penjelajahannya, kedua wahana ini akan menempuh jalan yang sama untuk enam bulan pertama guna melakukan lontaran gravitasi Bumi. Berikutnya jalan yang ditempuh berbeda, sedemikian rupa sehingga wahana Sancho akan tiba lebih dahulu untuk melakukan pengamatan terhadap asteroid target. Beberapa bulan berikutnya wahana Hidalgo akan tiba dengan kecepatan relatif 10 km/det menghantam asteroid target. Wahana Sancho akan mengamati peristiwa ini pada jarak yang aman di dekat asteroid target hingga beberapa bulan pasca tabrakan. Ini merupakan salah satu tujuan misi Don Quijote yang ingin mengetahui seberapa besar pengaruh perubahan orbit asteroid target pasca tabrakan.

Sampah Antariksa
Tak kalah potensi ancamannya dengan asteroid dekat-Bumi, sampah wahana antariksa selama empat dekade menyebar sebagai puing lepas yang melayang di ruang angkasa dekat-Bumi. Kepadatan sampah ini umumnya berada di tiga lokasi, yaitu: di atas ekuator –orbit rendah– hingga ketinggian 2000 km, orbit semi-stasioner pada ketinggian 20.200 km, dan orbit geostasioner pada ketinggian 35.788 km. Sampah ini justru sangat banyak pada orbit rendah dan dapat saja sebagiannya mengandung bahan-bahan yang berbahaya seperti radioaktif. Sampah ini selain berpotensi merusak satelit dan wahana antariksa yang masih aktif, juga menebar ancaman karena tetap mengintai Bumi dalam rentang usia manusia, ribuan tahun, atau bahkan mungkin hingga jutaan tahun.

Ada tiga prosedur standar pembuangan sampah antariksa yang diterapkan NASA sejak tahun 1995:

1. “Membakar” sampah tersebut saat memasuki atmosfer. Proses ini harus dilakukan dengan ketat hingga mencapai peluang kegagalan di bawah 1:10.000 resiko kematian.
2. “Memarkir” sampah antariksa pada ketinggian tertentu. Ada empat wilayah “parkir” sampah, yakni: di wilayah antara orbit rendah dan semi-stasioner, wilayah antara orbit semi-stasioner dan geostasioner, wilayah di atas orbit geostasioner, dan pada jelajah orbit heliosentris.
3. Mengumpulkan sampah segera setelah misi usai dan memindahkannya dari daerah orbit aktif. Hal ini dimaksudkan agar tidak mengganggu satelit atau wahana aktif pada daerah jelajah orbit tersebut.

Pertemuan tahunan Komite Perdamaian Angkasa Luar PBB di Wina, Austria pada pertengahan Juni 2005 membahas rancangan panduan mitigasi sampah antariksa. Negara-negara penyusun proposalnya meliputi Amerika, Jepang, India, dan negara-negara Eropa Barat. Wakil dari negara-negara lainnya yang berstatus sebagai peninjau dan Badan Antariksa Eropa ESA turut hadir. Rancangan ini akan kembali dibahas pada Februari 2006 untuk disempurnakan, sehingga diharapkan pada tahun 2007 panduan mitigasi ini dapat diselesaikan dan disepakati.

Perhatian akan Bencana dari Antariksa
Menarik untuk diketahui bahwa laporan komite yang menangani keuangan bencana alam di bawah Badan Riset Nasional Amerika tahun 1999 tidak memasukkan bencana antariksa sebagai bagian dari obyek pekerjaannya. Boleh jadi hal ini karena tidak ada bencana antariksa yang terjadi pada tahun itu. Umumnya bencana dari antariksa jarang terjadi, namun tinggi potensi kerusakannya.

Perhatian akan jenis bencana ini melahirkan program patroli langit. Patroli ini secara bersama-sama dapat dilakukan oleh peminat astronomi (amatir) dan astronom profesional. Kerjasama seperti ini sudah berjalan dengan baik di negara-negara maju. Sangatlah penting kecepatan penyebaran informasi terhadap temuan obyek baru di sekitar Bumi. Dengan berbekal informasi ini, pengamatan terhadap obyek baru tersebut dapat dikonfirmasi dan diteruskan oleh astronom amatir atau profesional di belahan dunia lain. Dengan demikian, kita dapat lebih ”siap” menghadapi kemungkinan terjadinya bencana dari antariksa, yang pada gilirannya dapat menurunkan tingkat fatalitas yang terjadi.

Tahun 2005, Program Studi Astronomi ITB dan Observatorium Bosscha pernah diundang untuk memberi masukan pada rancangan Undang-undang Penanganan Bencana yang dibahas di DPR-RI. Bencana dari antariksa memang belum banyak diketahui sehingga praktis luput dari perhatian. Adalah suatu langkah yang baik apabila bencana dari antariksa dimasukkan sebagai salah satu jenis bencana yang dibahas untuk dimasukkan pada rancangan ini. Konsep peringatan dini dan patroli langit yang terangkum dalam kegiatan ilmiah berkesinambungan adalah penting untuk meminimalisasi tingkat fatalitas yang mungkin terjadi. Tentunya diperlukan suatu komando dari badan otoritas penanganan bencana agar aktivitas ini, bersama dengan aktivitas untuk jenis bencana lainnya, dapat terkoordinasi dengan baik.

Penjelajahan tidak hanya di kawah akibat hantaman asteroid, namun juga dengan berpatroli menelusuri daerah-daerah langit. Siapa tahu ada pengintai yang menampakkan diri dari kegelapan sedang melesat menuju ke Bumi, apakah itu asteroid ataupun rongsokan sampah antariksa.