Mengunjungi Planet Lain Lewat Dunia Maya

            Dalam beberapa tahun terakhir, kita  bisa melihat bahwa negara-negara maju seperti Amerika Serikat semakin giat memperbanyak misi-misi ruang angkasanya dalam rangka penelitian Planet Mars. Planet merah ini begitu mempesona ilmuwan-ilmuwan dunia sehingga mereka begitu ingin memecahkan misteri yang menyelubunginya. Keinginan mengunjungi dan mempelajari Mars tidak hanya menjangkiti para ilmuwan, tetapi juga para pengusaha film, pengarang buku, dan masyarakat umum. Film-film dan novel fiksi ilmiah yang mengangkat tema tentang ‘dunia’ lain itu begitu mempesona anak-anak sampai orang dewasa. Penelitian-penelitian yang mengarah pada usaha mengembangkan alat transportasi yang bisa digunakan untuk mengunjungi planet merah ini semakin gencar diadakan oleh lembaga-lembaga bergengsi semacam NASA (National Aeronautics and Space Administration). Penelitian-penelitian yang didukung otak-otak jenius dunia itu pun  semakin lama semakin menunjukkan hasil yang menjanjikan. Tidak lama lagi  ilmuwan-ilmuwan kita akan berhasil menciptakan semua yang dibutuhkan untuk bepergian ke Mars. Lalu bagaimana dengan masalah komunikasi? Sudah pasti masalah ini merupakan masalah serius karena kita di bumi pasti ingin mengetahui keadaan para astronot yang menjelajahi dunia baru itu. Kita pun mengharapkan mereka bisa memberitakan penemuan-penemuan gemilang saat mengunjungi planet tersebut. Tentu saja kita membutuhkan sarana komunikasi untuk bisa terus berhubungan dengan mereka. InterPlanetary Networking (IPN) mungkin merupakan jawabannya. 

            IPN merupakan sistem jaringan (internet) yang menghubungkan bumi dengan planet-planet lain dalam sistem tata surya kita. Sistem internet antar planet ini mirip dengan internet yang sudah kita kenal saat ini, tetapi sudah dilengkapi lagi dengan berbagai teknologi baru. Di bumi, sistem internet yang kita gunakan merupakan sistem jaringan yang saling terhubungkan (network of  connected networks).  Interplanetary Internet merupakan sistem yang tidak saling terhubungkan (network of  disconnected internets). Perbedaan yang sangat mendasar inilah yang menuntut pengembangan  baru dari sistem internet yang sudah kita kenal saat ini. Teknologi internet yang kita gunakan sebagai sarana komunikasi di bumi mengalami perkembangan begitu pesat hanya dalam waktu beberapa tahun saja. Hambatan utama yang merintangi perkembangan teknologi internet antar planet adalah besarnya jarak yang memisahkan bumi dengan planet-planet lain. Internet di bumi hanya perlu mengatasi jarak yang lebih kecil dari 1 detik cahaya. Kecepatan cahaya adalah 300.000 km/detik. Itu berarti 1 detik cahaya = 300.000 km (yaitu jarak yang bisa ditempuh cahaya selama 1 detik). Padahal jarak antar planet mencapai jutaan kilometer. Jarak terdekat antara Bumi dengan Mars mencapai 56 juta kilometer, sedangkan jarak terjauhnya 400 juta kilometer. Ini berarti kita membutuhkan sistem komunikasi yang bisa menghubungkan jarak beberapa menit cahaya, atau bahkan beberapa jam cahaya. 1 jam cahaya = 300.000 km/detik x 60 detik/menit x 60 menit/jam x 1 jam = 1,08 x 109 km. Internet yang kita gunakan di bumi saja kadang-kadang membuat kita kesal karena kecepatan sambungannya tidak memuaskan. Apalagi kalau internetnya harus menghubungkan dua planet yang jaraknya sedemikian jauhnya! Tentu sambungannya lebih lama lagi! Karena itulah kita memerlukan teknik yang berbeda untuk menyelesaikan masalah ini. Sistem yang menghubungkan planet-planet ini harus bisa mengatasi juga masalah-masalah lainnya seperti  space junk (sisa-sisa asteroid dan berbagai pesawat ruang angkasa yang hancur dan bertebaran di ruang angkasa) dan satelit alami  yang terkadang menghalangi/menutup jalannya sinyal komunikasi sehingga mengganggu proses pengiriman dan penerimaan sinyal. Belum lagi antena yang digunakan untuk penerima sinyal harus memiliki kekuatan yang sangat baik sehingga terkadang antena-antena ini terlalu berat untuk dibawa ke ruang angkasa.

Berbagai misi ke Mars yang sudah dijalankan selama ini menunjukkan bahwa sistem internet yang baik sangat dibutuhkan untuk mempercepat proses pengiriman data. Salah satu misi ke Planet Mars, yang disebut Mars Pathfinder (1997), mencatat waktu pengiriman data sekitar 300 bit per detiknya (bit = binary digit). Komputer-komputer yang kita gunakan sehari-hari saja bisa melakukan pengiriman data setidaknya 200 kali lebih  cepat dari kecepatan tersebut! Sistem internet yang menghubungkan Bumi dengan Mars setidaknya harus bisa melakukan transfer data pada kecepatan 11.000 bit per detik supaya bisa melakukan pengiriman gambar-gambar permukaan planet Mars secara lebih detil.

Para peneliti yang mengembangkan IPN bahkan bercita-cita untuk melakukan pengiriman data antar planet pada kecepatan yang mencapai 1 MB (1 MB = 1 MegaByte = 8.388.608 bit) per detik. Pada kecepatan tersebut kita bisa merasakan sendiri pengalaman mengunjungi planet merah itu walaupun hanya melalui dunia maya. Bagaimana cara mencapai teknologi ini? Yang pasti kita harus mengirimkan  satelit-satelit untuk mengorbit di sekeliling planet Mars. Sebanyak 6 satelit kecil (microsatellites) nantinya akan melakukan  relay data dari pesawat-pesawat dan  robot-robot yang dikirimkan ke permukaan planet untuk mengambil data (misalnya gambar-gambar permukaan planet). Data-data dari masing-masing microsatellite ini kemudian dikirimkan ke satu satelit yang paling besar, yaitu  Mars Aerostationery Relay Satellite atau MARSAT. Dari Marsat, semua data yang sudah terkumpul kemudian dikirimkan ke satelit bumi. Satelit bumi mengirimkan data-data ini ke bumi supaya bisa diperiksa dan diteliti oleh para ilmuwan. Dengan sistem yang menghubungkan beberapa satelit ini (Gambar 1) kita bisa melakukan pemantauan pada Planet Mars secara terus-menerus sehingga data yang bisa kita kumpulkan pun semakin lengkap. Robot-robot dan pesawat yang  dikirimkan untuk mendekati dan mendarat di permukaan planet merah itu pun bisa dioptimalkan fungsinya sehingga tidak perlu membawa terlalu  banyak peralatan  komunikasi untuk mengirimkan data secara langsung ke bumi. Robot-robot itu hanya perlu mengirimkan data ke salah satu microsatellite yang mengorbit sangat dekat dengan atmosfer Mars. Ini berarti robot-robot itu bisa membawa peralatan lain yang mungkin lebih diperlukan dalam menjalankan misi penelitiannya di Mars.

Masalah komunikasi dan pengiriman datanya sudah diambil alih oleh satelit-satelit yang terus-menerus mengelilingi planet tersebut. 

Untuk sistem pengiriman datanya sendiri, para ahli komputer sudah menyiapkan berbagai rancangan sistem baru yang mirip dengan Internet Protocol (IP) dan Transmission Control Protocol (TCP) yang kita gunakan dalam sistem internet di bumi. Untuk keperluan IPN ini, sistem pengiriman data yang disebut Parcel Transfer Protocol (PTP) dirancang supaya dapat tetap berjalan walaupun ada beberapa bagian data yang hilang selama proses pengirimannya. Semua gangguan-gangguan (noise) yang muncul saat mengarungi jarak yang begitu jauh ini juga harus bisa diatasi sehingga  tidak mengganggu proses pengiriman data.

Proses pengiriman data melalui IPN melibatkan metode  store and forward. Metode ini memungkinkan pengiriman data dalam bentuk paket-paket data sehingga menghindari kemungkinan hilangnya sebagian data selama proses pengiriman jarak jauh tersebut.

Tentu saja beberapa masalah teknis lainnya harus diperhitungkan juga, misalnya masalah kekuatan dan kualitas bahan-bahan yang digunakan untuk membuat komponen-komponen satelit. Kita tidak bisa dengan mudah mengirimkan teknisi untuk memperbaiki komponen-komponen yang rusak karena jaraknya yang begitu jauh dari bumi. Ini berarti komponen-komponen microsatellites dan Marsat harus memiliki kualitas yang jauh lebih baik dari komponen-komponen satelit bumi. Para ahli komputer juga harus memutar otak untuk menyiapkan program komputer yang tidak bisa ditembus para hacker yang sering mengganggu sistem internet di bumi selama ini. Jika sistem pengiriman data antar planet ini diganggu oleh aktivitas hacker, banyak informasi-informasi penting yang bisa hilang atau rusak sebelum berhasil dikirimkan ke bumi. Kalau ada misi ke Planet Mars yang melibatkan pengiriman astronot (manned mission), segala kerusakan dan kehilangan data akibat gangguan hacker ini bisa berakibat fatal karena menyangkut kelangsungan hidup para astronot tersebut.

Dengan pesatnya perkembangan teknologi komputer, masalah ini bisa diatasi dalam beberapa tahun mendatang. Bahkan untuk selanjutnya ada kemungkinan kita juga bisa mengunjungi planet-planet lain yang lebih jauh dari Mars melalui dunia maya.(bermimpi_09)

Komputer dicetak... masak iya sih..!

Komputer mahal? kita buat sendiri saja....Lho, bagaimana caranya? Membuat komputer kan susah! Justru karena itulah harganya menjadi mahal. Kalau membuat sendiri,belum tentu rancangannya benar dan bisa berfungsi. Apa jadinya kalau ada salah perhitungan pada salah satu komponennya yang rumit-rumit itu? Wah, mau murah jadi makin  repot! Jangan-jangan komputer buatan sendiri itu sama sekali tidak bisa digunakan! Itu kan sama saja buang-buang waktu, biaya, dan tenaga. Jadi bagaimana dong solusinya? Bagaimana kalau kita print (cetak) saja komputernya menggunakan mesin cetak (printer) seperti yang biasa kita gunakan untuk mencetak gambar dan dokumen yang sudah kita buat di komputer? Mencetak komputer? Jangan tertawa dulu! Ini benar-benar bisa dilakukan!

Para ilmuwan menyadari betapa besarnya biaya pembuatan satu unit komputer sehingga mereka pun langsung memutar otak untuk mencari solusi bagi permasalahan ini. Teknologi processor berbahan plastik  (untuk menggantikan processor berbahan silikon seperti yang selama ini kita gunakan) semakin berkembang dan mulai menawarkan alternatif solusi yang cukup menarik.

Teknologi yang juga didukung oleh berkembangnya tinta elektronik ini semakin memantapkan jalan menuju Printable Computers atau komputer yang benar-benar dapat di-print menggunakan printer kita di rumah. Bagaimana cara kerjanya?

Rahasianya terletak pada nanoteknologi. Teknologi canggih yang mulai populer beberapa tahun terakhir ini benar-benar merupakan teknologi si mungil. Mungil karena melibatkan rekayasa partikel-partikel berukuran super kecil. Istilah nano berasal dari kata Nanos (Bahasa Yunani) yang berarti 10-9 (satu per satu milyar). 1 nanometer (nm) sama dengan 10-9 meter. Nanoteknologi yang sebenarnya merupakan teknologi yang berkutat dengan atom dan molekul dengan ukuran lebih kecil dari 1000 nanometer.  Itu berarti ukurannya bisa mencapai 100.000 kali lebih kecil dari diameter sehelai rambut manusia. Super kecil, super mungil! Tetapi ini bukan berarti manfaatnya juga mungil! Salah satu penelitian nanoteknologi inilah yang melibatkan pengembangan tinta elektronik (e-ink).

Penelitian ini termasuk pengembangan awal (pendahulu) yang membuka pintu bagi pengembangan nanoteknologi yang  sebenarnya. Pada tinta canggih ini terkandung bahan-bahan semikonduktor  super mungil (berukuran nano) yang berenang-renang dalam cairan  tinta yang mirip dengan tinta biasa. Tinta khusus ini disemprotkan (di-print menggunakan mesin cetak atau printer) ke lapisan plastik yang fleksibel (Gambar 1). 

 

            Peletakan posisi semikonduktor dan transistor yang terkandung dalam tinta itu otomatis mengikuti rancangan yang telah diprogramkan (prosesnya seperti mencetak dokumen biasa di atas lapisan kertas, tetapi kali ini yang dicetak adalah processor komputer dalam bentuk tinta elektronik yang disemprotkan di atas lapisan plastik). Pengembangan berikutnya adalah printer yang bisa menyemprotkan plastik cair lapis demi lapis sehingga tersusun chip/sirkuit plastik yang bisa berfungsi seperti chip silikon biasa (Gambar 2). Ini berarti komponen-komponen komputer yang begitu rumit  itu dapat dengan mudah kita download rancangan/desainnya dari internet dan  kemudian langsung di-print pada printer tiga dimensi. Jadilah kita pemakai sekaligus pembuat komputer! 

Kemajuan yang sudah dicapai saat ini tentunya belum sehebat itu. Tetapi para peneliti sudah mulai membuka jalan menuju ke sana. Beberapa pusat penelitian terkemuka di dunia seperti IBM dan MIT sudah berhasil menemukan metode pembuatan processor plastik ini. Mereka sudah banyak mengembangkan berbagai tipe tinta elektronik atau tinta yang berbasis nanopartikel (nanoparticle-based ink) dan bermacam tipe polimer plastik yang bisa digunakan untuk generasi plastik yang nantinya akan menggantikan generasi silikon yang biaya produksinya semakin lama semakin mahal ini. 

Beberapa komponen yang sudah berhasil di-print termasuk thermal actuator, linear-drive motor, dan MEMS (Microelectromechanical  Systems). Thermal acutator merupakan semacam sensor yang diaktifkan oleh panas (heat) supaya komponen mengalami ekspansi sehingga menghasilkan pergerakan. Pergerakan (movement) ini kemudian dimanfaatkan sebagai sarana untuk menyalakan atau mematikan (fungsi On dan Off) alat, atau untuk melaksanakan berbagai penyesuaian yang dibutuhkan. Linear-drive motor merupakan komponen yang mirip dengan motor listrik biasa. Motor listrik memiliki magnet yang mengelilingi kumparan sehingga motor dapat berputar. Perbedaannya dengan linear-drive motor adalah magnetnya  yang sangat tipis dan datar/pipih ini bergerak bolak-balik secara linier (sesuai dengan namanya) melewati kumparan (seperti motor listrik yang dipipihkan) sehingga tampak seperti piston. MEMS merupakan teknologi yang saat ini sedang ramai dibicarakan. MEMS yang merupakan microtecnology  (teknologi yang berurusan dengan rekayasa benda-benda berukuran mikro) dianggap sebagai gerbang menuju pengembangan nanoteknologi yang sebenarnya. Mesin-mesin berukuran mikro ini banyak dimanfaatkan di bidang kesehatan (misalnya untuk alat pacu jantung yang dimasukkan ke dalam tubuh), otomotif (pemercepat kantung udara), dan berbagai industri lainnya. Fungsinya bisa bermacam-macam, termasuk sebagai alat sensor, alat komunikasi, maupun aktuator.

Ada begitu banyak metode yang  dikembangkan para peneliti nanoteknologi di seluruh dunia. Semua  variasi yang ada terus disempurnakan dalam rangka menuju era teknologi plastik/polimer yang murah dan praktis.

Tentunya semua teknologi ini membutuhkan waktu untuk mencapai kinerja yang optimal. Tetapi saat waktunya tiba, kita akan bisa membuat (print) sendiri begitu banyak peralatan elektronik yang penting bagi kehidupan kita  sehari-hari, kapan pun kita butuhkan. Bukan hanya komponen-komponen komputer saja, teknologi ini juga dapat mempengaruhi dunia otomotif yang banyak melibatkan pernak-pernik mesin. Suatu saat nanti, kita tidak perlu lagi bingung jika mobil yang kita kendarai tiba-tiba mogok di jalan, karena nanti akan ada sederetan toko kecil di sepanjang jalan (toko itu mungkin bahkan buka selama 24 jam sehari) yang menyediakan jasa print sirkuit baru sesuai yang dibutuhkan mobil kita. Dalam beberapa menit saja, mobil kita sudah bisa berfungsi kembali dengan baik.

Teknologi ini juga bisa terus melebar ke dunia komunikasi seperti produksi telepon genggam yang semakin  ramai. Nantinya, telepon genggam bukan lagi menjadi barang mahal yang eksklusif hanya bagi mereka yang memiliki banyak uang. Telepon genggam akan ikut mengalami revolusi pada komponen-komponen penyusunnya yang bisa diprint di lembaran plastik/polimer yang fleksibel. Bahkan kalau kita bosan dengan telepon genggam lama kita, kita bisa kapan saja menggantinya dengan yang baru karena telepon itu nantinya akan menggunakan bahan-bahan yang sangat murah sehingga bersifat disposable (sekali pakai). Kita bisa mengganti telepon genggam dan membuang yang lama karena harganya yang sangat murah dan adanya kemudahan untuk mendapatkan yang baru. Jadi, print saja elektronikanya! (bermimpi_08)

Komputer Kuantum Komputer Masa Depan

Teknologi komputer merupakan salah  satu teknologi yang paling cepat mengalami perkembangan dan kemajuan. Komputer-komputer yang ada saat ini sudah mencapai kemampuan yang sangat mengagumkan. Tetapi kedahsyatan komputer tercanggih yang ada saat  ini pun masih belum bisa memuaskan keinginan manusia yang bermimpi untuk membuat sebuah  Supercomputer yang benar-benar memiliki kecepatan super. Komputer yang nantinya layak untuk benar-benar disebut sebagai Komputer  Super ini adalah Komputer Kuantum.

Teori tentang komputer kuantum ini pertama kali dicetuskan oleh fisikawan dari Argonne National Laboratory sekitar 20 tahun lalu. Paul Benioff merupakan orang pertama yang mengaplikasikan teori fisika kuantum pada dunia komputer di tahun 1981.

Komputer yang biasa kita gunakan sehari-hari merupakan komputer digital. Komputer digital sangat  berbeda dengan komputer  kuantum yang super itu. Komputer digital bekerja dengan bantuan  microprocessor yang berbentuk  chip kecil yang tersusun dari banyak transistor. Microprocessor biasanya lebih dikenal dengan istilah  Central Processing Unit (CPU) dan merupakan ‘jantung’nya komputer. Microprocessor yang pertama adalah Intel 4004 yang diperkenalkan pada tahun 1971. Komputer pertama ini cuma bisa melakukan perhitungan penjumlahan dan pengurangan saja.  Memory komputer menggunakan sistem binary atau sistem angka basis 2 (0 dan 1) yang dikenal sebagai BIT (singkatan dari Binary digIT). Konversi dari angka desimal yang biasa kita gunakan (angka berbasis 10 yang memiliki nilai 0 sampai 9) adalah sebagai berikut:

0 = 0

1 = 1

2 = 10

3 =  11

4 = 100

5 = 101

6 = 110

7 = 111

8 = 1000

9 = 1001 10 =  1010

11 =  1011

12 =  1100

13 =  1101

14 =  1110

15 =  1111

16 =  10000

17 =  10001

Kalau kita ingin menghitung angka apa yang dilambangkan oleh 101001 caranya sebagai berikut (menggunakan sistem 2n):

(1 x 25) + (0 x 24) + (1 x 23) + (0 x 22) + (0 x 21) + (1 x 20) = 32 + 0 + 8 + 0 + 0 +1 = 41.

Contoh perhitungan penjumlahan matematika menggunakan sistem binary:

  10           

  23  +         

  33   

  

    1010

   10111      +

100001

Sistem inilah yang selama ini kita gunakan saat kita mengolah informasi menggunakan komputer.  Quantum Computer atau komputer kuantum memanfaatkan fenomena ‘aneh’ yang disebut sebagai superposisi. Dalam mekanika kuantum, suatu partikel bisa berada dalam dua keadaan sekaligus. Inilah yang disebut keadaan superposisi. Dalam komputer kuantum, selain 0 dan 1 dikenal pula superposisi dari keduanya. Ini berarti keadaannya bisa berupa 0 dan 1, bukan hanya 0  atau 1 seperti di komputer digital biasa. Komputer kuantum tidak menggunakan Bits tetapi QUBITS (Quantum Bits). Karena kemampuannya untuk berada di bermacam keadaan (multiple states), komputer kuantum memiliki potensi untuk melaksanakan berbagai perhitungan secara simultan sehingga jauh

lebih cepat dari komputer digital. 

Komputer kuantum menggunakan partikel yang bisa berada dalam dua keadaan sekaligus, misalnya atom-atom yang pada saat yang sama berada dalam keadaan tereksitasi dan tidak tereksitasi, atau foton (partikel cahaya) yang berada di dua tempat berbeda pada saat bersamaan. Apa maksudnya ini?

Atom memiliki konfigurasi spin. Spin atom bisa ke atas (up), bisa pula ke bawah (down). Misalnya saat spin atom mengarah ke atas (up) kita beri lambang 1, sedangkan spin down adalah 0 (seperti dalam sistem binary di komputer digital).

Atom-atom berada dalam keadaan superposisi (memiliki spin up dan down secara bersamaan) sampai kita melakukan pengukuran. Tindakan pengukuran memaksa atom untuk ‘memilih’ salah satu dari kedua kemungkinan itu. Ini berarti sesudah kita melakukan pengukuran, atom tidak lagi berada dalam keadaan superposisi.

Atom yang sudah mengalami pengukuran memiliki spin yang tetap: up atau down.  Saat konsep ini diterapkan dalam komputer kuantum, keadaan superposisi terjadi pada saat proses perhitungan sedang berlangsung. Sistem perhitungan pada komputer kuantum ini berbeda dengan  komputer digital. Komputer digital melakukan perhitungan secara linier, sedangkan komputer kuantum melakukan semua perhitungan secara bersamaan (karena ada  multiple states semua perhitungan dapat berlangsung secara simultan di semua  state). Ini berarti ada banyak kemungkinan hasil perhitungan. Untuk mengetahui jawabannya (hasil perhitungannya) kita harus melakukan pengukuran qubit. Tindakan pengukuran qubit ini menghentikan proses perhitungan dan memaksa sistem untuk ‘memilih’ salah satu dari semua kemungkinan jawaban yang ada.  Dengan sistem paralelisme perhitungan ini, kita bisa membayangkan betapa cepatnya komputer kuantum. Komputer digital yang paling canggih saat ini (setara dengan komputer kuantum 40 qubit) memiliki kemampuan untuk mengolah semua data dalam buku telepon di seluruh dunia (untuk menemukan satu nomor telepon tertentu) dalam waktu satu bulan. Jika menggunakan komputer kuantum proses ini hanya memerlukan waktu 27 menit!  Ada satu fenomena ‘aneh’ lain dari mekanika kuantum yang juga dimanfaatkan dalam teknologi komputer kuantum: Entanglement. Jika dua atom mendapatkan gaya tertentu (outside force) kedua atom tersebut bisa masuk pada keadaan ‘entangled’. Atom-atom yang saling terhubungkan dalam entanglement ini akan tetap terhubungkan walaupun jaraknya berjauhan. Analoginya adalah atom-atom tersebut seperti sepasang manusia yang punya ‘telepati’. Jika yang satu dicubit, maka pasangannya (di mana pun ia berada) akan merasa sakit. Perlakuan terhadap salah satu atom mempengaruhi keadaan atom pasangannya. Jika yang satu memiliki spin up (kita baru bisa mengetahuinya setelah melakukan pengukuran) maka kita langsung mengetahui bahwa pasangannya pasti memiliki spin down tanpa kita perlu mengukurnya  kembali. Ini melambangkan sistem komunikasi yang super cepat. Komunikasi menggunakan komputer kuantum bisa mencapai kecepatan yang begitu luar biasa karena informasi dari satu tempat ke tempat lain dapat ditransfer secara  instant. Begitu cepatnya sehingga terlihat seakan-akan mengalahkan kecepatan cahaya! 

Saat ini perkembangan teknologi sudah menghasilkan komputer kuantum sampai 7 qubit, tetapi menurut penelitian dan analisa yang ada, dalam beberapa tahun mendatang teknologi komputer kuantum bisa mencapai 100 qubit. Kita bisa membayangkan betapa cepatnya komputer masa depan nanti. Semua perhitungan yang biasanya butuh waktu berbulan-bulan, bertahun-tahun, bahkan berabad-abad pada akhirnya bisa dilaksanakan hanya dalam hitungan menit saja jika kita menggunakan komputer kuantum yang super canggih dan super cepat itu.

Di masa mendatang kita akan menggunakan komputer yang tidak lagi tersusun dari transistor-transistor mini seperti sekarang, Komputer kuantum tidak lagi memerlukan chip komputer yang semakin lama semakin padat karena semakin berlipatgandanya jumlah transistor yang dibutuhkan untuk meningkatkan kinerja komputer. Komputer masa depan  justru dipenuhi oleh cairan organik sebagai ‘jantung’nya. Cairan organik ini mengandung atom-atom/partikel-partikel yang bisa berada dalam keadaan superposisi tersebut. Ini berarti, kita benar-benar memanfaatkan zat organik alami untuk menjadi ‘kalkulator’ canggih karena ternyata cairan organik dari alam memiliki bakat berhitung!(bermimpi_07)

Kota Terapung

Bagaimana caranya mengapungkan sebuah kota di atas laut? Mudah saja! Kita hanya perlu meletakkan kota itu di  atas sebuah kapal laut raksasa! Sebuah kapal yang juga merupakan satu kota mandiri yang dapat mengarungi lautan dan samudra! Rupanya manusia sudah mulai  bosan dengan daratan sehingga mulai mencari alternatif lain untuk membangun kehidupannya. Kali ini dunia air yang mulai menarik perhatian karena sebagian besar permukaan bumi memang dipenuhi oleh air. Di saat daratan tidak lagi mampu menampung semua penduduk dunia, kita pun mulai mengadakan invasi ke perairan yang luas ini.

Di dalam air, berat benda tidak sama dengan beratnya di udara. Di dalam air benda mengalami apa yang dinamakan gaya apung (atau gaya keatas). Gaya apung ini membuat berat benda di dalam air akan terasa lebih ringan dibandingkan berat benda di udara. 

Gaya apung ini ditemukan oleh Archimedes. Menurut Archimedes, besarnya gaya apung ini sama dengan berat zat cair yang dipindahkan Apa yang dimaksud dengan berat zat cair  yang dipindahkan? Misalnya kita memasukkan sebongkah es batu ke dalam gelas penuh dengan air. Sewaktu es itu dimasukkan ke  gelas, ada sebagian air yang tumpah keluar. Berat air yang tumpah inilah yang disebut sebagai berat zat cair yang dipindahkan. 

Menurut Archimedes, besar gaya apung pada suatu benda, sangat dipengaruhi oleh volume benda yang tercelup. Semakin besar volume benda yang tercelup semakin besar gaya apungnya. Suatu kapal besar dapat mengapung karena gaya apungnya sangat besar (ini  disebabkan karena ukuran kapal yang besar sehingga volume kapal yang tercelup sangat besar). Disamping itu gaya apung juga dipengaruhi oleh kerapatan (densitas atau massa jenis) dari cairan. Semakin besar massa jenis cairan semakin besar gaya apungnya. Ketika suatu kapal bergerak dari laut ke sungai, kapal tersebut bisa tenggelam karena gaya apung di laut lebih besar dari gaya apung  di sungai (massa jenis air laut lebih besar dari massa jenis air sungai). 

Berdasarkan prinsip Archimedes inilah dibuat kapal laut yang berfungsi sebagai kota terapung. Kapal laut yang nantinya akan dinamakan Freedom Ship ini berukuran lebih besar dari semua kapal laut yang pernah ada (Gambar 1).  

            Panjang kapal bisa mencapai 1.316 meter (4.320 kaki), dengan lebar 221 meter, dan tinggi yang mencapai 103 meter di atas permukaan air! Tentu saja kapal dengan volume sebesar ini dapat mengapung di air laut dengan mudah! Dan bukan hanya mengapung saja, kapal ini dapat juga bergerak mengarungi seluruh perairan dunia walaupun dengan kecepatan yang sangat lambat jika dibandingkan dengan kecepatan kapal layar biasa.

Kapal raksasa ini nantinya mampu menampung 50.000 penghuni tetap yang terus ditemani oleh 15.000 kru kapal. Kapal ini pun masih menyediakan tempat untuk menampung 20.000 pengunjung per harinya. Bagi para pengunjung ini disediakan 10.000 unit perhotelan dengan standar internasional, sedangkan bagi para penghuni tetap disediakan 18.000 unit perumahan dengan berbagai variasi ukuran dan harga. Penduduk yang tinggal di kota terapung ini bisa tetap menikmati segala fasilitas yang ada di kota asal mereka karena kapal ini dilengkapi dengan perkantoran, pertokoan dan pusat niaga, gedung sekolah, pusat-pusat olahraga, tempat rekreasi, restoran, gedung bioskop, gedung pertunjukan, rumah sakit, dan berbagai fasilitas  lainnya. Kota terapung ini bahkan memiliki juga bandara udara yang terletak di atapnya. Helikopter maupun pesawat-pesawat kecil dapat mendarat di bandara ini dengan aman karena ukuran kapal yang sangat besar ini membuatnya sangat stabil sebagai landasan pendaratan.  

 Para penduduk pun tidak akan terganggu dengan suara bising maupun getaran-getaran yang timbul akibat proses pendaratan di atap kapal raksasa itu karena kapal ini sudah dilengkapi juga dengan sistem insulasi dan desain yang baik. Bagi penduduk yang memiliki pesawat  pribadi disediakan pula beberapa hangar kecil khusus untuk mereka. Untuk transportasi melalui jalur laut, kota ini menyediakan juga kapal-kapal feri yang dijadwalkan untuk berangkat ke kota-kota terdekat setiap 15 menit selama 24 jam penuh! Selain itu kota terapung ini dilengkapi juga dengan sarana komunikasi yang sangat lengkap karena setiap rumah akan memiliki saluran telepon, sambungan internet, dan siaran televisi melalui satelit yang dapat pula menyiarkan berbagai program televisi di negara-negara terdekat. Sistem keamanan kota di atas laut ini pun didukung oleh pasukan keamanan yang siap berpatroli setiap saat walaupun setiap rumah sudah dilengkapi lagi dengan berbagai sistem keamanan elektronik yang canggih.

Penduduk kota terapung ini bisa menikmati keasyikan lain yang tidak ada di kota-kota biasa. Setiap hari mereka bisa terus mengunjungi kota-kota yang berbeda di seluruh dunia. Mungkin saja  pada suatu siang tim sepakbola dari sekolah di kota terapung ini datang ke salah satu kota di Italia untuk bertanding dengan tim sepakbola di sekolah lokal di kota tersebut! Seusai pertandingan mengasyikkan itu, malam harinya kelompok band dari kota terapung ini tampil di salah satu gedung pertunjukan di kota di Italia tadi sebagai simbol persahabatan.

Kegiatan-kegiatan ini bisa dilakukan di berbagai kota di dunia! Benar-benar pengalaman yang menyenangkan karena bisa mengunjungi seluruh dunia! Para pelajar di kota terapung ini bahkan bisa menikmati kunjungan ke sekolah-sekolah di kota-kota terdekat setiap harinya dengan mengikuti program daily field trip.

Konstruksi kapal terbesar di dunia ini  seluruhnya dilakukan di atas laut. Prosesnya diawali dengan membuat permukaan yang mengapung di atas air, yang akan menjadi landasan dibangunnya sebuah kota yang lengkap. Kapal raksasa ini sudah pasti tidak bisa dibangun di daratan karena  ukuran dan beratnya yang sangat besar dapat mempersulit proses  peluncurannya ke laut. Karena itulah proses pembangunannya langsung dilakukan  di atas air. Kapal raksasa ini nantinya akan digerakkan oleh 100 mesin diesel yang masing-masingnya dapat menghasilkan tenaga sebesar 3.700 HP (HorsePower).

Kota di atas laut ini juga menawarkan sistem pengolahan limbah yang sangat ramah lingkungan. Limbah minyak tidak akan dibuang ke laut, tetapi justru akan dibakar untuk menghasilkan listrik yang nantinya digunakan sebagai sumber tenaga bagi semua proses di kapal. Sedangkan berbagai limbah padat akan didaur ulang dan dijual kembali. Dengan sistem pengolahan limbah seperti ini, jumlah limbah (total) yang dihasilkan penduduk  kota terapung ini bisa mencapai 80% lebih kecil dari jumlah limbah yang mungkin dihasilkan jika mereka tinggal di kota-kota biasa. (bermimpi_06)

Karpet Terbang

             Dongeng klasik mengenai Aladin telah mendunia selama berpuluh-puluh tahun. Selain lampu ajaib cerita Aladin juga menampilkan karpet ajaib yang bisa digunakan untuk meluncur di angkasa. Anak-anak yang baru pertama kali mendengar cerita Aladin biasanya terpesona dengan karpet terbang itu. Asyik sekali bisa terbang di atas karpet mengelilingi dunia! Pesawat terbang tidak bisa memberikan kepuasan kita yang ingin menikmati pemandangan indah dari langit serta ingin merasakan segarnya udara di angkasa. Balon udara pun rasanya terlalu merepotkan dan membatasi kita. Karpet terbang memang menawarkan keasyikan tersendiri. Lalu apakah kita bisa mendapatkan juga karpet terbang seperti Aladin?

Hukum-hukum fisika menunjukkan bahwa sebuah karpet seperti itu tidak mungkin bisa terbang tinggi mengelilingi dunia kecuali ada angin ribut yang menerbangkannya tanpa kendali. Jika kita duduk di atasnya karpet itu semakin tidak bisa melayang karena besarnya gaya tarik gravitasi bumi (gaya berat yang disebabkan massa tubuh kita). Karpet  tidak mempunyai mesin seperti pesawat terbang yang bisa mendapatkan gaya dorong (thrust) sehingga bisa melaju dengan cepat dan akhirnya sayap pesawat menghasilkan gaya angkat (lift) yang cukup untuk mengangkat pesawat dari permukaan tanah. Karpet juga tidak seperti burung yang mempunyai sayap sehingga  tidak bisa dikepakkepakkan untuk menghasilkan gaya angkatnya. Jadi, untuk saat ini karpet terbang masih merupakan suatu fantasi cerita dongeng belaka. 

Pada tahun 1989 Hollywood meluncurkan film fiksi ilmiahnya,  Back to The Future II. Film itu menampilkan sesuatu yang mirip dengan karpet terbang. ‘Karpet’ terbang di film itu bukan benar-benar karpet yang bisa terbang, tetapi merupakan sebentuk  skateboard (papan luncur) tanpa  roda yang bisa melayang-layang di udara (meluncur tanpa menyentuh permukaan tanah). Film itu menyebutnya sebagai  Hoverboard (papan layang). Papan layang ini memang bukan karpet terbang seperti dalam  cerita Aladin, tetapi bentuknya cukup mendekati, bahkan papan layang merupakan bentuk ‘karpet’ terbang yang paling mungkin untuk kita miliki. Ukurannya memang tidak sebesar karpet ajaib Aladin yang bisa dijadikan alas duduk saat terbang melintasi angkasa. Papan ini berukuran seperti papan luncur sehingga  hanya bisa memuat sepasang kaki kita saja. Kita harus terus berdiri saat menggunakan papan ini, kita tidak bisa duduk seperti Aladin di atas permadani ajaibnya itu. Selain  itu papan layang ini tidak bisa benar-benar terbang tinggi seperti karpet Aladin itu. Sesuai namanya, papan ini hanya bisa melayang-layang (hovering) beberapa sentimeter di atas permukaan tanah. Tetapi kita tetap bisa merasakan sensasi melayang di udara yang selama ini kita impikan. Apa rahasia di balik ‘karpet’ terbang mini ini?

Sewaktu kita berjalan-jalan ke mal dan melewati toko-toko elektronik yang menjual kipas angin, kita sering  melihat toko-toko itu memasang kipas anginnya secara horisontal sehingga menghasilkan angin  yang berputar-putar di atasnya. Untuk menunjukkan besarnya angin yang dihasilkan kipas angin listrik ini para penjual biasanya meletakkan sebuah bola atau balon kecil di atas kipas angin tersebut sehingga kita bisa menyaksikan sendiri balon tersebut ‘terbang’ atau lebih tepatnya, melayang, di atas kipas angin yang sedang berputar itu. Balon itu bisa melayang dengan stabil bukan karena di sekitar balon itu tidak ada gaya gravitasi bumi, dan bukan pula karena disihir! Kita semua bisa langsung mengerti bahwa balon itu dapat melayang karena adanya semprotan udara yang berasal dari kipas angin tadi. Gaya gravitasi bumi (gaya berat balon tersebut) dilawan oleh gaya angkat yang dihasilkan dari udara yang disemprotkan kipas angin sehingga balon bisa terangkat dan melayang dengan stabil. Papan layang mengaplikasikan prinsip yang mirip dengan ini. Papan layang dapat melayang karena adanya angin yang juga dihasilkan dari kipas angin kecil yang terdapat di ruang bagian dalam papan.   

Pada bagian bawah papan, ada ruang kosong yang disebut ruang plenum (plenum chamber). Di dalam ruang ini terdapat kipas angin yang cukup kuat untuk menghasilkan aliran udara (sejumlah angin) yang kemudian memenuhi ruangan tersebut. Tekanan udara dalam ruangan ini lebih besar dari tekanan udara luar. Saat ruangan tersebut sudah penuh  dengan udara, sebagian udara akan disemprotkan keluar melalui lubang kecil yang terletak di bawah kipas angin (di dasar papan). Semprotan udara ini memberikan aksi pada permukaan tanah (lantai) sehingga tanah memberikan reaksinya berupa gaya yang mengangkat papan dari tanah. Hasilnya, papan bisa melayang-layang setinggi beberapa sentimeter dari permukaan tanah.  Selain bisa melayang, papan layang memiliki keunggulan lain dibanding

papan luncur. Papan layang yang selalu melayang di udara ini tidak pernah kontak langsung dengan permukaan (tidak pernah menyentuh permukaan) saat sedang meluncur (karena itulah papan ini tidak memerlukan roda seperti pada papan luncur). Ini berarti tidak ada gaya  gesek antara papan dengan permukaan tanah/lantai yang harus dilawan saat meluncur. Karena itu papan layang ini dapat meluncur pada kecepatan tinggi walaupun hanya mendapatkan sedikit gaya dorong (thrust). Untuk mengendalikan arah dan kecepatannya kita hanya perlu mengatur posisi tubuh di atas papan. Cara ‘mengemudi’ papan layang ini tidak berbeda dengan papan luncur yang sudah begitu umum digunakan di seluruh dunia.

Sejak beredarnya film Back to The Future 2 yang kemudian diikuti lagi oleh Back to The Future 3 banyak perusahaan mainan yang menerima permintaan untuk memproduksi papan layang yang mirip dengan yang ditampilkan di film itu. Tentu saja papan layang yang digunakan  dalam film tersebut hanya merupakan papan biasa yang tidak bisa melayang. Adegan-adegan melayang itu merupakan hasil trik kamera karena saat itu hoverboard belum diciptakan. Tetapi pada pesta olahraga dunia, Olimpiade musim panas tahun 2000, ada perusahaan yang sudah berhasil menciptakan hoverboard dan memamerkannya pada upacara pembukaan Olimpide yang meriah itu. Hoverboard tersebut diberi nama Airboard dan tidak berbentuk seperti papan yang digunakan di film Back to the Future 2 dan 3. Ukurannya besar dan sangat tebal, serta memiliki alat kendali yang digerakkan dengan tangan. Apa pun bentuknya,  Airboard benar-benar dapat melayang! Ini membuktikan teknologi papan layang ini dapat benar-benar direalisasikan di kehidupan nyata.

Perusahaan-perusahaan lain pun mulai berlomba memproduksi papan layang yang lebih sederhana dan lebih praktis untuk digunakan. Teknologinya yang digunakan bervariasi. Ada yang menggunakan gaya magnet (memanfaatkan gaya tolak antara magnet yang dipasang di bagian bawah papan dengan medan magnetik bumi), ada juga yang menggunakan  gaya tolak antara muatan listrik yang sejenis antara permukaan dasar  papan dengan permukaan yang dilalui (electrostatic repulsion). Tetapi teknologi yang  paling menjanjikan dan yang paling sederhana adalah teknologi FAT (Forcefield Air-cushion Technology) yang menggunakan semprotan udara tadi. Semua teknologi ini dapat menghasilkan papan layang yang bisa digunakan di atas segala bentuk permukaan, bisa permukaan tanah (basah maupun kering),  lantai batu, rumput, salju, dan es.

Walaupun papan layang ini masih bisa digunakan untuk melayang di atas permukaan yang basah, papan ini tidak bisa berfungsi dengan baik saat digunakan di atas permukaan air yang dalam karena terbatasnya jumlah angin (aliran udara) yang bisa diproduksi. Pada permukaan yang kotor (misalnya banyak sampah-sampah kertas) kecepatan meluncurnya berkurang karena kotoran-kotoran tersebut dapat dengan mudah terangkat (terbawa) angin yang tercipta pada bagian bawah papan. Papan layang dapat berfungsi secara maksimal saat digunakan untuk melayang di atas permukaan yang mulus dan datar.(bermimpi_05)

Dunia Baru di Mars

             Penduduk bumi sangat tertarik dengan Planet Mars yang merah membara. Ketertarikan manusia akan planet lain ini  sangat wajar, apalagi jika kita melihat kondisi bumi tempat tinggal kita saat  ini. Bumi sudah semakin padat dengan penduduknya yang tersebar di berbagai benua. Jumlah total penduduk bumi saat ini sudah mencapai lebih dari enam milyar. Angka ini akan terus bertambah dengan semakin berkembangnya teknologi. Dengan teknologi yang semakin canggih, terjadi juga peningkatan kesehatan sehingga mempertinggi harapan hidup. Bumi pun akan semakin penuh dengan bermunculannya generasi-generasi baru. Pertambahan penduduk ini berakibat pada bertambahnya pula kadar pencemaran lingkungan yang saat ini  sudah mencapai tingkat yang cukup mengkhawatirkan. Ancaman pemanasan global (Global Warming) akibat efek rumah kaca sudah banyak membuat orang takut akan masa depan bumi ini. Lalu ada juga kemungkinan terjadinya bencana alam yang sangat jarang terjadi, yaitu tertabraknya bumi oleh asteroid yang nyasar. Kemungkinan terjadinya tabrakan semacam ini memang sangat kecil, tetapi itu bukan berarti tidak mungkin terjadi. Apalagi sejarah menunjukkan bahwa bumi ini sudah pernah ditabrak meteor yang akhirnya memusnahkan semua populasi dinosaurus. Kalau sampai peristiwa ini terjadi lagi, ke mana kita harus berlindung? Ke Planet lain! Inilah tujuan utama mencari dunia baru di planet lain. Kita memang membutuhkan tempat tinggal  baru yang bisa menampung penduduk bumi yang semakin bertambah. Dunia baru itu dapat pula berfungsi sebagai tempat pengungsian kita jika bumi sudah tidak lagi mampu menyokong kehidupan. Inilah sebabnya NASA (National Aeronautics and Space Administration) begitu bersemangat menjelajahi tatasurya kita dalam usaha mencari planet lain yang bisa dijadikan tempat tinggal baru kita. Planet Mars menjadi kandidat utama! Mengapa?

Kita semua tahu bahwa tatarsurya kita tersusun dari satu bintang yang bersinar terang, yang kita sebut sebagai Matahari, yang ditemani oleh sembilan planet yang mengorbit mengelilinginya.  Perkembangan terbaru dunia astronomi bahkan menemukan jejak adanya planet ke-10! Apa benar kita baru menemukan planet ke-10 di tatasurya kita? Benar atau tidak,  yang pasti kita sudah punya sembilan planet, salah satunya bumi. Kalau kita mau mencari planet lain untuk tempat tinggal, kita punya delapan planet sebagai alternatif pilihan kita. Mulai dari Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, sampai Pluto. Mau pilih mana?

Orang-orang yang biasa memelototi  planet-planet itu sudah meneliti masing-masing planet. Ternyata menurut  mereka planet Merkurius dan Venus terlalu panas untuk dijadikan tempat hidup manusia karena jaraknya yang sangat dekat dengan matahari. Planet Jupiter yang raksasa itu ternyata tersusun dari gas sehingga manusia juga tidak mungkin bisa hidup di sana. Planet Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto terlalu dingin untuk manusia karena terlalu jauh dari matahari. Kalau di Merkurius dan Venus persediaan air tidak pernah ada karena suhu panasnya membuat air menguap (cuma ada dalam fasa uap saja), di planet-planet luar seperti Pluto suhu dinginnya membuat air selalu membeku (cuma ada dalam fasa padat). Cuma ada satu planet yang memungkinkan adanya kehidupan: Planet Mars. Ukurannya mirip dengan bumi, serta jaraknya pun tidak terlalu jauh dari bumi. Planet Mars berotasi selama 24 jam 37 menit, sedangkan bumi berotasi 23 jam 56 menit. Jadi, satu hari di Mars mirip dengan satu hari di bumi. Musim-musim di Mars pun mirip dengan musim-musim di bumi. Inilah sebabnya planet merah ini diincar habis-habisan oleh NASA.

Beberapa misi sudah diluncurkan untuk meneliti kondisi Mars. Ada beberapa foto yang berhasil diambil dari  permukaan planet merah ini. Ternyata kondisi planet ini cukup menyedihkan! Planet ini sangat kering, dingin, dan tidak menunjukkan adanya oksigen yang kita  butuhkan untuk bernapas. Atmosfer planet ini juga sangat tipis dan hanya  tersusun dari gas karbon dioksida (95,3%) dan nitrogen (2,7%). Kandungan oksigennya sangat sedikit hanya 0,2% saja. Padahal atmosfer bumi mengandung oksigen sampai 20%, dengan nitrogen yang mencapai 79%. Lho, kalau begitu, apa benar Mars bisa dijadikan tempat tinggal? Kondisinya tampak begitu meragukan! Tidak disangka ternyata Planet Bumi kita ini dulunya juga memiliki kondisi lingkungan yang sangat mirip dengan  Planet Mars saat ini. Bumi juga tidak memiliki kandungan oksigen dalam atmosfernya! Belakangan oksigen mulai tersedia berkat bantuan bakteri-bakteri  fotosintesis sehingga binatang mulai bermunculan dan bumi kita mulai diisi oleh kehidupan. Semua elemen yang kita butuhkan untuk hidup tersedia di bumi  dan Mars. Hasil penelitian di Mars menunjukkan bahwa di sana terdapat kandungan air (dalam bentuk es di kedua kutub planet). Atmosfernya jelas-jelas mengandung nitrogen serta unsur karbon dan oksigen, walaupun masih dalam bentuk karbon dioksida. Jadi, semua elemen penting yang dibutuhkan untuk menyokong kehidupan sudah tersedia di Mars. Kita hanya perlu untuk mengolah semua yang sudah ada di Mars serta mempersiapkan planet ini supaya menjadi subur dan menyenangkan seperti bumi kita ini. Bagaimana cara merombak kondisi Mars yang kering, dingin, dan tidak ramah itu menjadi planet yang hangat, nyaman, dan menyenangkan?

Hal pertama yang harus dilakukan adalah memanaskan planet merah ini supaya menjadi cukup hangat bagi makhluk hidup. Bagaimana cara memanaskan sebuah planet yang besar? Kita bisa manfaatkan panas dari matahari, tetapi karena jarak planet ini sedikit lebih jauh dibanding jarak bumi ke matahari, kita butuh alat yang bisa memfokuskan panas matahari ke Mars sehingga total panas yang diterima planet ini lebih besar dari  panas normal yang diterimanya sekarang. Untuk ini kita bisa memanfaatkan teknologi yang saat ini sedang dikembangkan NASA, yaitu solar sail. Solar sail adalah cermin raksasa yang melayang-layang di ruang angkasa. Cermin ini bisa memantulkan cahaya matahari sehingga Mars mendapat panas tambahan yang mampu mencairkan es di kutub-kutubnya. Setelah es-es itu mencair,  air mulai mengalir di planet kering ini sehingga membentuk danau-danau. Kandungan karbon dioksida yang terperangkap dalam es pun bisa terlepas ke atmosfer. Naiknya temperatur planet ini nantinya akan membantu terlepasnya gas CFC (ChloroFluoroCarbon) yang akan dimanfaatkan untuk menciptakan efek rumah kaca. Efek rumah kaca yang menjadi masalah di bumi kita justru dimanfaatkan dalam proses menghangatkan Mars. Efek rumah kaca ini berfungsi sebagai perangkap radiasi matahari sehingga bisa terus menghangatkan planet dan menjaga air untuk tetap dalam fasa cair. Karbon dioksida yang melimpah di atmosfer juga membantu proses ini. Kemudian, untuk meningkatkan lagi efek rumah kaca itu, kita paksa beberapa asteroid yang berseliweran di antara orbit Mars dan Jupiter (yang dikenal sebagai Asteroid Belt) untuk menyeleweng dari lintasannya supaya bisa menabrak Mars. Kita bisa menggunakan nuklir yang ditanam di asteroid (itu lho, mirip dengan cerita film Armageddon) untuk membuatnya bergeser dari lintasannya. Lho? Koq malah sengaja ditabrak dengan asteroid? Untuk apa? Segala yang kita takutkan di bumi justru harus dilakukan di Mars? Asteroid yang akan ditabrakkan ke Mars bukan sembarang asteroid. Kita harus memilih dari sekian banyak asteroid yang bermarkas di asteroid belt. Yang harus kita pilih adalah asteroid yang ukurannya cukup untuk menabrak Mars, tetapi tidak menghancurkannya, serta yang memiliki kandungan amonia yang tinggi. Tujuan ditabrakkannya asteroid ke rumah masa depan kita ini adalah untuk melepaskan amonia tadi ke atmosfer planet. Pelepasan amonia ini dapat membantu untuk meningkatkan efek rumah kaca yang dimaksudkan untuk menghangatkan planet. Pelepasan gas-gas ini juga bisa membantu menebalkan lapisan atmosfer Mars yang sangat tipis.

Efek rumah kaca dapat membantu terjadinya proses alami fotosintesa oleh tumbuhan. Seperti kita ketahui, fotosintesa selalu menyedot karbon dioksida, dan melepaskan gas oksigen yang sangat dibutuhkan manusia.

Proses keseluruhannya tentu saja membutuhkan waktu ribuan tahun, tetapi dengan teknologi yang ada dan yang akan dikembangkan dengan nanoteknologi, usaha mengubah Mars menjadi tempat tinggal kita yang baru bukan merupakan

sesuatu yang mustahil. (bermimpi_03).

Berlayar di Angkasa

             Berlayar kok di luar angkasa? Bagaimana caranya? Apakah di luar angkasa yang sepi dan gelap itu ada cukup angin yang dapat mengembangkan layar seperti angin laut yang mengembangkan layar dan mengarahkan kapal-kapal laut? Nah, di sinilah kunci utamanya! Menurut fisika, berlayar di luar angkasa tidak mustahil! Tetapi konsep yang digunakan berbeda dengan konsep berlayar menggunakan kapal laut. Di luar angkasa yang luas itu, ‘kapal layar’ tidak mengembang dan meluncur dengan bantuan angin. Ada sesuatu yang lain yang membantu pelayaran di dunia asing ini.

Satu perbedaan utama terletak pada layar yang digunakan. Kapal laut selalu menggunakan layar yang terbuat dari bahan kain yang cukup kuat untuk menerima terpaan angin selama berlayar. ‘Kapal layar luar angkasa’ justru menggunakan layar yang terbuat dari cermin! Kapal yang mengambang di ruang angkasa ini sama sekali tidak tergantung dari angin, tetapi justru sangat tergantung oleh cahaya yang dipancarkan oleh matahari. Karena itulah layar ini mendapat julukan solar sail (solar = matahari, sail = layar). Mau tahu cara kerja solar sail?

Ada tiga hal yang sangat  dibutuhkan supaya pesawat luar angkasa yang menggunakan solar sail bisa mengarungi jagad raya dengan mulus. Yang pertama dan yang paling utama adalah sinar matahari. Yang kedua adalah cermin yang sangat besar (luasnya bisa sebesar luas lapangan sepak bola!) tetapi sangat tipis. Yang ketiga adalah roket yang bisa digunakan untuk melemparkan pesawat ke orbit di luar angkasa. Sesudah diluncurkan dan berhasil keluar dari atmosfer bumi, roket ini dilepaskan sehingga pesawat bisa melayang sendiri dengan layarnya yang unik.  Layar ini adalah cermin yang  sangat luas tadi.  Di luar angkasa, cahaya matahari dapat menyerbu cermin itu.

Disini tidak ada perubahan arah gerak, solar sail tetap pada orbitnya. Ini mirip dengan bumi yang tidak kenal lelah mengorbit mengelilingi matahari. Jika kita mengubah posisi cermin menjadi tegak lurus terhadap serbuan sinar matahari, gaya tekan sinar matahari  menyebabkan pesawat terdorong (dipercepat) menjauhi matahari sehingga pesawat mengelilingi matahari pada orbit baru. Jika posisi cermin diubah lagi sehingga sinar matahari menerpa bagian belakang cermin pada sudut tertentu, tekanan yang dirasakan solar sail menjadi kecil (pesawat diperlambat) sehingga pesawat seakan ditarik mendekati matahari (orbitnya pindah lagi ke lingkaran yang kecil).

Wah, bukankan itu berarti pesawat luar angkasa ini dikemudikan oleh sinar matahari? Tepat sekali! Posisi dan arah solar sail terhadap sinar matahari sangat mempengaruhi kecepatan dan pergerakannya di luar angkasa. Karena matahari tidak pernah berhenti bersinar, pasokan energi bagi pesawat pun semakin lama semakin banyak. Pesawat ini tidak membutuhkan bahan bakar karena bahan bakarnya adalah sinar matahari yang terus-menerus mendorongnya di luar angkasa. Semakin lama diserbu oleh sinar matahari (semakin banyak tekanan yang diterima cermin) semakin besar pula percepatan (dorongan) yang dihasilkan. Itulah sebabnya cermin yang digunakan sebagai layar harus berukuran super besar. Semakin besar luas permukaan  cermin, semakin banyak pula sinar matahari yang bisa diterima dan  digunakan untuk mendorong pesawat luar angkasa masa depan ini. Inilah alasan utama NASA (National Aeronautics and Space Administration) mulai mengembangkan teknologi solar sail ini. Dengan menggunakan solar sail, pesawat luar angkasa yang dikirim  untuk menjelajahi jagad raya yang sangat luas ini tidak  lagi membutuhkan bahan bakar yang berat dan mahal seperti halnya pesawat luar angkasa yang selama ini digunakan. Ini merupakan penghematan yang luar biasa. Bahan bakar selalu merupakan masalah utama semua misi NASA di luar angkasa. Semakin jauh jarak yang ingin dicapai pesawat luar angkasa konvensional, semakin banyak bahan bakar yang dibutuhkan untuk meluncurkannya. Semakin banyak bahan bakar, semakin besar ukuran pesawat yang dibutuhkan untuk menyimpannya. Ini berarti semakin berat pula beban yang harus dibawa pesawat. Semakin berat bebannya, semakin banyak bahan bakar yang dibutuhkan. Dengan kata lain, semakin mahal biaya yang dibutuhkan untuk menjalankan misi-misi ke  luar angkasa ini! Dengan solar sail, pemakaian bahan bakar bisa dihilangkan  sehingga pesawat  pun lebih kecil dan lebih ringan. Atau, dengan berat dan ukuran pesawat yang sama, ada lebih banyak peralatan yang bisa dibawa karena ada  banyak ruang yang dapat ditempati. Ini berarti penelitian bisa dilakukan dengan lebih efisien. Misi ke luar angkasa pun bisa mencapai jarak yang selama ini hanya bisa dimimpikan manusia. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai jarak yang sangat jauh pun bisa dipersingkat karena sinar matahari dapat mendorong pesawat sampai kecepatan lima kali lebih besar dari kecepatan roket konvensional. Bahkan pesawat yang menggunakan solar sail memang dikhususkan untuk menjalankan  Deep Space Misions (petualangan menuju daerah yang sangat jauh, bahkan mencapai galaksi dan tatasurya lain).

Karena sangat tergantung pada sinar matahari, solar sail tidak bisa langsung meluncur sendiri dari bumi dan melesat ke luar angkasa begitu saja. Itulah sebabnya diperlukan  roket yang bisa meluncurkannya ke luar angkasa untuk mencapai posisi yang ideal untuk mulai menerima serangan cahaya matahari. Bahan-bahan konstruksi yang digunakan pun harus super ringan supaya sinar matahari dapat mendorong pesawat dengan lebih mudah. Bahan-bahan yang super ringan tetapi super kuat ini sedang gencar  dikembangkan menggunakan nanoteknologi. Inilah sebabnya NASA begitu antusias akan perkembangan nanoteknologi. Dengan nanoteknologi, kita bisa membuat material yang memiliki karakteristik yang sesuai dengan keinginan kita karena kita bisa menyusunnya atom per atom. Karena itu, jika kita menginginkan material yang setipis satu helai rambut, tetapi memiliki kekuatan 100 kali lebih kuat dari baja, nanoteknologi dapat menyediakannya untuk kita. Karakteristik optik cermin yang digunakan pun bisa ditingkatkan karena kita bisa  merancang struktur atom yang menyusun cermin itu supaya sesuai dengan kebutuhan kita.

Pesawat luar angkasa masa depan yang dilengkapi solar sail ini akan menjadi mata bagi kita yang ingin mengintip jagad raya ini. Pesawat ini akan dilengkapi dengan berbagai kamera, peralatan elektronika, alat komunikasi, dan komputer yang sangat canggih sehingga  dapat merekam dan melaporkan hasil intipannya itu kembali ke bumi. Para peneliti yang terus memantau perjalanan pesawat ini pun dapat ikut menikmati semua yang berhasil direkam oleh kamera-kamera tadi sepanjang perjalanan pesawat menembus galaksi, tanpa perlu khawatir bahwa pesawat akan kehabisan energi. Subhanallah......