Teknologi satelit terus berkembang, dan frontier baru di luar angkasa kini semakin dekat dari yang kita kira. Satelit yang beroperasi di orbit sangat rendah Bumi, atau Very Low Earth Orbit (VLEO), menawarkan peluang besar yang sebelumnya belum tergarap secara maksimal.
VLEO terletak pada ketinggian sekitar 60 sampai 250 mil (100 sampai 400 kilometer) di atas permukaan Bumi. Posisi ini jauh lebih rendah dibanding orbit rendah Bumi (LEO), yang mencapai hingga 1.200 mil (2.000 kilometer). Dengan jarak yang lebih dekat ke Bumi, satelit VLEO memiliki sejumlah keunggulan signifikan.
Keunggulan Satelit VLEO
Satelit di VLEO mampu menghasilkan gambar dengan resolusi lebih tinggi. Hal ini dikarenakan kedekatan dengan Bumi memungkinkan kamera menangkap detail yang lebih jelas, seperti ketika kita melihat lukisan dengan jarak yang dekat. Data visual ini sangat berguna untuk pertanian, ilmu iklim, tanggap bencana, dan pengawasan militer.
Komunikasi melalui satelit VLEO juga mengalami peningkatan karena waktu latensi yang lebih rendah. Sinyal tidak perlu menempuh jarak jauh, sehingga panggilan telepon dan internet dapat berlangsung lebih cepat dan lancar, mendukung kebutuhan komunikasi real-time.
Sementara itu, ramalan cuaca akan menjadi lebih akurat dengan gambar awan yang diambil dari jarak lebih dekat. Data resolusi tinggi ini memungkinkan ilmuwan menyediakan prakiraan yang lebih tepat, membantu mitigasi risiko bencana alam.
Tantangan Utama: Drag Atmosfer
Meski menawarkan keuntungan, penggunaan orbit VLEO menghadapi kendala utama, yaitu drag atmosfer. Wilayah ini masih cukup dipengaruhi oleh lapisan atmosfer yang menyebabkan gaya hambat pada satelit. Akibatnya, satelit yang berada di VLEO harus terus-menerus menggunakan dorongan untuk mempertahankan orbit agar tidak jatuh ke Bumi.
Satelit konvensional memanfaatkan thruster sebagai pendorong, namun pada ketinggian rendah ini, penggunaan thruster secara terus-menerus akan menghabiskan bahan bakar terlalu cepat dan tidak efisien.
Inovasi Teknologi Thruster
Solusi inovatif muncul melalui teknologi thruster yang menggunakan udara di sekitar satelit sebagai bahan bakar. Tim peneliti dari Penn State, bekerja sama dengan Georgia Tech dan didanai oleh Departemen Pertahanan AS, mengembangkan sistem propulsion baru yang disebut air-breathing microwave plasma thruster.
Sistem ini memanfaatkan perangkat penangkap udara yang mengumpulkan atmosfer sekitar, lalu menggunakan gelombang mikro berdaya tinggi untuk memanaskan gas tersebut. Gas panas kemudian dikeluarkan lewat nozzle untuk mendorong satelit ke depan, memungkinkan satelit bertahan di orbit tanpa mengandalkan bahan bakar terbatas.
Teknologi semacam ini berpotensi sangat efektif di zona VLEO yang lebih rendah, sementara di ketinggian yang sedikit lebih tinggi dapat memakai varian lain yang sedang dikembangkan.
Pendekatan Alternatif dan Kerjasama Industri
Selain teknologi thruster, pendekatan lain yang sedang dikaji adalah pengikatan satelit di orbit rendah dengan satelit di orbit lebih tinggi menggunakan tether panjang. Cara ini bertujuan untuk menjaga posisi satelit di VLEO dengan bantuan gaya tarik satelit di orbit lebih tinggi.
Industri pertahanan dan ruang angkasa juga ikut terlibat dalam pengembangan satelit VLEO. Contohnya, kerja sama antara Departemen Pertahanan AS dengan kontraktor Red Wire dalam proyek Otter, satelit VLEO yang mengusung teknologi thruster berbasis udara.
Tantangan Lingkungan Orbit VLEO
Satelit di VLEO menghadapi risiko dari oksigen atomik yang sangat reaktif dan dapat mengikis material satelit, termasuk plastik. Selain itu, temperatur tinggi akibat gesekan dengan atmosfer juga menjadi masalah serius yang harus diatasi dengan material tahan panas.
Pengembangan teknologi dan riset intensif terus berlanjut karena potensi pasar satelit VLEO sangat besar. Juniper Research memperkirakan investasi mencapai 220 miliar dolar hanya dalam kurun waktu tiga tahun ke depan. Satelit-satelit baru di VLEO akan memberi manfaat langsung berupa peningkatan internet, cuaca lebih akurat, dan keamanan nasional yang lebih baik.
Dengan kemajuan dalam teknologi propulsion dan sistem material, era baru penggunaan orbit sangat rendah Bumi ini akan menjadi bagian penting dari infrastruktur ruang angkasa global. Inovasi ini membuka jalur baru untuk menjelajahi dan memanfaatkan ruang angkasa secara lebih efisien dan aman.
-
-
-
-
