Sistem Komunikasi Satelit Berbasis Laser

Untuk mengatasi kekurangan komunikasi satelit berbasis radio, Badan Antariksa Inggris atau UK Space Agency telah menggelontorkan dana hampir 650.000 poundsterling atau 12,7 miliar rupiah kepada Universitas Northumbria untuk melanjutkan pengembangan sistem komunikasi antarsatelit berbasis laser pertama yang diklaim akan tersedia secara komersial.
Para peneliti di universitas tersebut bekerja untuk mengembangkan sistem komunikasi berbasis laser baru untuk satelit kecil dengan nama CubeSats. Komunikasi data antar satelit berbasis ini memiliki potensi untuk mengubah industri komunikasi satelit di masa depan.
"CubeSats menggunakan laser ketimbang frekuensi radio sehingga menjadi jauh lebih aman dan dapat mengirimkan 1.000 kali lebih banyak data per detik," kata seorang ahli fisika surya di kelompok penelitian Solar-Terrestrial Science Northumbria sekaligus pemimpin proyek CuberSats, Dr Eamon Scullion.
Tahun lalu kepada Universitas Northumbria mendapatkan dana 360.000 poundsterling atau 7 miliar rupiah untuk menjalankan fase penemuan proyek. Pendanaan lebih lanjut ini yang membawa jumlah total yang diberikan menjadi lebih dari 1 juta poundsterling atau 19,5 miliar rupiah yang memungkinkan tim peneliti membangun dan menguji sistem laser mereka selama 12 bulan ke depan.
Universitas Northumbria yang memimpin penelitian, bekerja dalam kemitraan dengan Pusat Instrumentasi Tingkat Lanjut Universitas Durham, perusahaan teknologi komunikasi satelit yang berbasis di Gateshead, e2E Group, dan perusahaan manufaktur telekomunikasi dan elektronik SMS Electronics Limited, yang berbasis di Nottingham.
Tim tersebut akan mengumpulkan tiga satelit CubeSats dengan menciptakan satelit seukuran sepatu untuk menampung sistem komunikasi laser baru. Namun peneliti akan menghadapi teknologi pada skala jauh lebih besar untuk dirancang ulang dan dikembangkan kembali agar sesuai dengan perangkat yang jauh lebih kecil dan tahan terhadap kondisi atmosfer di luar angkasa.
"Tujuan utama pengorbitan satelit laser itu untuk melayani organisasi global besar dan penyedia telekomunikasi yang dapat dikirim ke orbit dengan mudah dan murah serta yang akan meningkatkan transfer data di luar angkasa," ungkap Scullion.
Satelit laser dapat meningkatkan pemantauan secara seketika (real-time) pada lingkungan di Bumi. Hal memungkinkan ilmuwan iklim untuk melihat gambar resolusi tinggi dan bahkan streaming data langsung dari daerah terpencil. Diharapkan perangkat pertama akan siap untuk pengujian ekstensif pada awal 2023, dengan tujuan untuk menempatkan mereka ke orbit pada 2025.
"Kami benar-benar senang telah mendapatkan dana ini untuk melanjutkan penelitian kami. Penghargaan ini akan memungkinkan kami untuk pindah ke fase berikutnya dari rencana kami, di mana kami dapat mempraktikkan ide-ide kami untuk membangun dan menguji desain kami," ujar Scullion.
Ia mengatakan pihaknya perlu merancang, menguji, dan mengecilkan papan elektronik, laser optik, penerima, dan pemancar dengan hati-hati yang dapat dipasang bersama di satelit dan memenuhi syarat ruang. Satelit akan diuji untuk memastikan terus bekerja pada tingkat optimal saat berada di orbit, berurusan dengan dampak radiasi, hambatan atmosfer, dan suhu ruang yang sangat dingin.
Pemimpin pengembangan teknologi di Pusat Instrumen Lanjutan Universitas Durham, Cyril Bourgenot, teknologi laser memungkinkan komunikasi antarsatelit dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya.
"Tantangannya, dalam proyek ini, adalah menyesuaikan semua teknologi mutakhir ini hanya dalam tiga unit CubeSat, yang pada dasarnya seukuran kotak botol wiski," ujar dia.
Profesor Louise Bracken, wakil rektor untuk penelitian di Universitas Northumbria, mengatakan pemerintah baru-baru ini meluncurkan Strategi Luar Angkasa Nasional. Strategi ini berupa rencana jangka panjangnya untuk menumbuhkan sektor luar angkasa Inggris dan komunikasi satelit laser sebagai elemen kunci.
"Kelompok penelitian Solar-Terrestrial Science kami telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir dan menjadi salah satu bidang keunggulan penelitian khas Northumbria, dengan pengaruh dan pengakuan yang berkembang dari penyandang dana penelitian utama dan mitra bisnis," ujar Bracken.
"Sangat menyenangkan untuk melihat bahwa pekerjaan Northumbria di bidang ini diakui sebagai sangat inovatif, terlebih lagi mengingat pentingnya pemerintah telah menempatkan investasi dalam komunikasi satelit selama dekade mendatang," imbuh dia.
Menteri Sains George Freeman mengatakan penghargaan itu akan membantu Inggris menerapkan kemajuan terbaru dalam inovasi luar angkasa. Satelit di luar angkasa membantu dapat memecahkan beberapa tantangan paling signifikan yang dihadapi para ilmuwan.
"Melalui Strategi Luar Angkasa Nasional, kami menempatkan Inggris di garis depan dalam meluncurkan inovasi ini. Pendanaan baru ini akan mengambil ide-ide yang mengubah permainan dari sektor luar angkasa Inggris dan ilmuwan brilian kami dan mengubahnya menjadi kenyataan," kata dia.

Terganggu Saat Mendung
Kepala SDH di Airbus Defense and Space, Laurent Grous pada laman Aerospace International, mengatakan kelebihan yang dimiliki satelit laser memiliki besar untuk digunakan secara luas, namun demikian teknologi tersebut bukan tanpa cela.
Pada saat cuaca mendung, tautan ke satelit geostasioner tidak dimungkinkan, karena terjadi distorsi pada berkas optik yang disebabkan oleh elemen atmosfer seperti cuaca seperti awan, debu, dan bahkan angin. Namun dengan keragaman situs yang memanfaatkan beberapa terminal uplink pada posisi geografis yang berbeda mengatasi keterbatasan ini.
"Komunikasi laser tidak akan menggantikan komunikasi radio, tetapi akan menambah bandwidth ekstra dan kemampuan baru di semua pasar, ke solusi yang ada dan yang baru," ungkap Grous.
"Teknologi ini adalah pengubah permainan. Ini akan menghasilkan cara yang benar-benar baru untuk terhubung dan berkomunikasi, menambahkan kemampuan baru," pungkas dia. hay/I-1