NASA tengah menguji lonjakan besar dalam komunikasi antariksa lewat misi Artemis II, saat modul kru Orion mengirim video 4K dari sekitar Bulan menggunakan sistem laser bernama O2O. Teknologi ini dirancang untuk membawa data ke Bumi dengan kecepatan hingga 260 megabit per detik, jauh melampaui kemampuan tautan radio yang selama ini dipakai misi luar angkasa.
Uji ini menjadi penting karena NASA ingin membuktikan bahwa komunikasi optik bisa mendukung penerbangan manusia lebih jauh dan lebih stabil. Selain video tajam, sistem ini juga membuka jalan bagi pengiriman data sains, suara, dan informasi misi secara lebih cepat saat astronaut berada di orbit Bulan.
Apa itu O2O dan mengapa dianggap penting
O2O adalah singkatan dari Orion Artemis II Optical Communications System. Sistem ini lahir dari kerja lebih dari dua dekade NASA bersama Massachusetts Institute of Technology Lincoln Laboratory untuk membangun sambungan data berkapasitas tinggi bagi misi ruang angkasa dalam.
Menurut Greg Heckler, wakil manajer program NASA untuk SCaN atau Space Communications and Navigation Program, NASA selama ini mengandalkan komunikasi gelombang mikro pada frekuensi gigahertz. Namun, komunikasi optik memakai cahaya inframerah untuk membawa lebih banyak data dengan perangkat yang lebih kecil dan lebih ringan.
Pendekatan ini menjadi menarik karena misi antariksa modern menghasilkan volume data yang semakin besar. Ketika kamera, sensor, dan instrumen ilmiah terus bertambah, sistem komunikasi juga harus mampu mengejar kebutuhan pengiriman data yang lebih cepat dan efisien.
Daya kirim tinggi, tetapi tantangannya juga besar
NASA menyebut O2O mampu mengirim data ke Bumi hingga 260 megabit per detik dan mengirim balik ke Orion hingga 20 megabit per detik. Perbedaan kapasitas itu muncul karena penerima optik di wahana Orion jauh lebih kecil dibandingkan infrastruktur di Bumi.
Untuk percakapan video dua arah, jeda bolak-baliknya sekitar satu detik. Greg Heckler menilai jeda itu masih tergolong wajar untuk komunikasi jarak jauh dan tetap memadai untuk kebutuhan misi manusia di sekitar Bulan.
Berikut kapasitas utama yang menjadi sorotan dari sistem O2O:
- Kecepatan unduh ke Bumi: hingga 260 megabit per detik.
- Kecepatan unggah ke Orion: hingga 20 megabit per detik.
- Jeda percakapan dua arah: sekitar satu detik.
- Konten yang dikirim: video 4K, foto, data ilmiah, dan suara.
Teknologi yang diuji dari serangkaian misi sebelumnya
O2O tidak muncul tiba-tiba karena NASA sudah menguji komunikasi laser selama bertahun-tahun. Lunar Laser Communication Demonstration pada 2013 pernah menunjukkan kecepatan unduh dari Bulan ke Bumi yang memecahkan rekor pada masanya.
Setelah itu, NASA melanjutkan pengujian melalui misi TeraByte Infrared Delivery di satelit kecil di orbit rendah Bumi dan eksperimen Deep Space Optical Communications di wahana Psyche. Di Stasiun Antariksa Internasional, terminal optik yang nyaris serupa dengan milik Orion juga telah beroperasi selama lebih dari dua tahun.
Heckler menyebut O2O sebagai “last crown jewel” dari rangkaian demonstrasi itu. Pernyataan tersebut menunjukkan bahwa NASA memandang misi Artemis II sebagai pembuktian penting sebelum teknologi ini dipakai lebih luas di misi masa depan.
Kenapa poin arah laser jadi tantangan utama
Bryan Robinson dari MIT Lincoln Laboratory menjelaskan bahwa laser O2O tidak memakai komponen yang serba eksotis. Sistem ini justru banyak meminjam teknologi dari industri serat optik dan telekomunikasi, lalu disesuaikan untuk kebutuhan antariksa.
Masalah utamanya ada pada presisi arah. Saat sinar laser meninggalkan Orion dan menempuh jarak sekitar 384.400 kilometer ke Bumi, berkas itu akan melebar menjadi sekitar 6 kilometer.
Artinya, sistem harus mengunci target dengan akurasi sangat tinggi. Robinson mengatakan bahwa untuk membangun tautan yang stabil, sistem harus mengarahkan laser dengan ketelitian sekitar seperseribu derajat.
Bagaimana sistem ini bekerja di Orion
O2O menggunakan teleskop 10 sentimeter yang dipasang pada gimbal dua sumbu. Komponen ini bisa bergerak melalui setengah bola penuh untuk menangkap target di Bumi, lalu disempurnakan dengan lensa, sensor pelacak, dan cermin pengarah cepat.
NASA juga harus memastikan posisi terminal optik sejajar dengan pelacak bintang di Orion. Jika ada sedikit ketidaksesuaian akibat suhu atau kondisi wahana, kualitas pengarahan laser bisa ikut menurun.
Beberapa faktor yang dapat memengaruhi kinerja O2O antara lain:
- Sejauh mana Orion menjaga orientasi yang stabil.
- Apakah panel surya atau badan wahana menghalangi jalur laser.
- Kondisi atmosfer di lokasi penerima di New Mexico dan California.
- Ketepatan pembacaan posisi oleh star tracker dan sistem optik.
Manfaat langsung bagi misi manusia ke Bulan
Jumlah data yang lebih besar bukan hanya soal video yang lebih tajam. Sistem ini juga memungkinkan ilmuwan di Bumi menerima data penting dari perekam penerbangan tanpa harus menunggu wahana kembali ke Bumi.
Dalam jangka panjang, komunikasi dua arah yang lebih andal bisa membantu pengoperasian rover dari jarak jauh dan pemantauan infrastruktur di permukaan Bulan. Bagi astronaut, kemampuan melakukan video call dengan keluarga juga menjadi faktor psikologis yang tidak kecil saat menjalankan misi jauh dari Bumi.
NASA menegaskan bahwa kamera ikut menjadi bagian penting dari misi ini, karena 28 kamera di Orion ikut menyuplai gambar untuk publik. Dengan O2O, masyarakat dapat melihat momen penerbangan dari luar angkasa dalam kualitas 4K sekaligus menyaksikan bagaimana teknologi komunikasi laser mulai masuk ke fase operasional yang lebih matang.