Teknologi GPS di Bulan, Menjamin Astronot Tak Tersesat

Sejumlah negara dan perusahaan teknologi sedang meningkatkan upaya untuk meluncurkan sistem navigasi satelit pertama di bulan guna mendukung banyak misi ke sana.

"Anda telah tiba di tujuan." Kalimat ini sering terdengar saat memakai bantuan navigasi peta. Tapi bagaimana jika tujuan Anda berada di luar Bumi? Apakah sistem seperti Global Positioning System (GPS) dapat diperluas ke planet selain Bumi?

Kini hal itu akan segera terjadi. NASA bersama mitranya di Eropa dan Jepang sedang mengembangkan konsep navigasi satelit di bulan yang akan segera diluncurkan. Pada bulan Juli lalu, Administrasi Luar Angkasa Nasional China (CNSA) mengumumkan rencananya untuk membangun konstelasi 21 satelit komunikasi dan navigasi untuk mendukung ambisi mereka di bulan.

Dorongan ini muncul bersamaan dengan lonjakan aktivitas dan eksplorasi yang direncanakan beberapa tahun mendatang. Misi ini membutuhkan sistem logistik yang canggih, termasuk sistem posisi, navigasi, dan waktu (PNT) yang mendasari infrastruktur di Bumi.

Program Artemis yang dipimpin NASA, misalnya, bertujuan mengirimkan astronot ke kutub selatan bulan, serta membutuhkan komunikasi andal dan layanan lokasi yang presisi. China juga berencana mengirim kru ke bulan dekade ini, sementara berbagai entitas pemerintah dan swasta lainnya juga akan mengirim penjelajah robotik ke permukaan bulan.

Sektor luar angkasa komersial juga mencari peluang di ekonomi bulan yang baru, seperti penambangan sumber daya, manufaktur gravitasi rendah, penelitian ilmiah, atau pariwisata. Misi bulan masa lalu bergantung pada relay dasar untuk berkomunikasi dan menavigasi, tetapi eksplorasi bulan di masa depan memerlukan sistem satelit yang mampu mencakup seluruh permukaan bulanatau setidaknya sebagian dari itu.

GPS telah menjadi tulang punggung ekonomi kita di Bumi, kata Cheryl Gramling, seorang insinyur kedirgantaraan yang memimpin pengembangan PNT dan standar bulan di NASA dilansir Wired, Sabtu (7/9/2024).

Sistem navigasi satelit di bulan akan sangat membantu dalam sistem pendaratan, pemanfaatan sumber daya, dan perencanaan jalur. Fokus awalnya di kutub selatan bulan karena misi-misi yang direncanakan di sana. Namun, cakupan seluruh permukaan bulan mungkin menjadi tujuan jangka panjang.

Beberapa tantangan rumit harus diselesaikan terlebih dahulu untuk memastikan sistem GPS bulan dapat berfungsi. Salah satunya untuk menentukan waktu yang tepat di bulan. Misi bulan selama ini memperhitungkan siklus malam dan siang yang masing-masing berlangsung dua minggu, namun saat ini belum ada skala waktu standar di bulan yang serupa dengan Coordinated Universal Time (UTC) di Bumi.

Waktu yang presisi untuk inovasi inti yang memungkinkan munculnya sistem navigasi satelit global (GNSS), kategori yang mencakup GPS AS, BeiDou China, GLONASS Rusia, dan Galileo Eropa. Satelit dalam jaringan ini membawa jam atom yang mengukur waktu dengan akurasi sangat tinggi. Namun, jam di bulan berdetak lebih cepat dibandingkan di Bumi karena pengaruh relativitas umum.

NASA, Badan Antariksa Eropa (ESA), dan Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang (JAXA) saat ini mengawasi proyek-proyek terkait konstelasi GPS di bulan. Semua ini dirancang untuk mematuhi kerangka kerja interoperabilitas yang disebut LunaNet, yang mendefinisikan standar yang akan digunakan untuk layanan komunikasi, posisi, navigasi, dan waktu di bulan.

Sementara itu, China juga tertarik mengembangkan infrastruktur navigasi bulan dan mungkin mengembangkan konstelasi GPS bulan sendiri. Kolaborasi internasional dapat menjadi jalan yang lebih efisien dan bermanfaat bagi semua pihak. Namun, apakah bulan akan memiliki beberapa sistem GPS seperti di Bumi, atau akan ada satu sistem universal, masih belum pasti.