Di antara berbagai ambisi layar surya, misi yang paling realistis justru bukan langsung menuju antarbintang, melainkan tugas-tugas dekat Matahari. Penilaian terbaru terhadap sejumlah konsep menunjukkan bahwa solar sail paling siap dipakai untuk misi heliophysics, terutama yang harus bertahan lama di titik L1 tanpa menghabiskan bahan bakar.
Alasannya sederhana: layar surya bekerja dengan memanfaatkan tekanan foton, bukan dorongan dari bahan bakar. Layar tipis dan lebar menangkap cahaya Matahari, atau pada konsep tertentu cahaya dari laser raksasa, lalu mengubahnya menjadi gerak bagi wahana.
Misi dekat Matahari paling siap
Kajian yang dipimpin insinyur Imperial College London, Debdut Sengupta, membandingkan beberapa usulan misi dan kesiapan teknologinya. Fokusnya mencakup Breakthrough Starshot, Project Svarog, dan Solar Cruiser, bersama sistem laser, pengendali sikap wahana, dan struktur penopang layar.
Dari penilaian itu, misi seperti Solar Cruiser muncul sebagai yang paling dekat dengan kenyataan. Misi ini sempat dirancang untuk bertahan di sekitar titik L1, lokasi stabil gravitasi sekitar 1 juta mil dari Bumi, sambil memakai layar 40 meter untuk menjaga posisi tanpa bahan bakar.
Bruce Betts dari The Planetary Society menilai stasiun peringatan badai Matahari akan sangat cocok menggunakan solar sail. Dengan tekanan cahaya yang terus ada, wahana bisa tetap berada di orbit yang sulit dipertahankan dengan cara lain dan membantu memberi peringatan lebih baik tentang badai Matahari yang menuju Bumi.
Dari pembuktian awal ke penerapan nyata
Dasar teknologinya sendiri sudah pernah diuji di ruang angkasa. Ikaros milik Jepang terbang ke Venus pada 2010, lalu Lightsail 2 dari The Planetary Society meluncur pada 2019 dan memperkuat bukti bahwa dorongan berbasis cahaya memang dapat bekerja.
Namun, bukti itu belum berarti perangkat yang ada sekarang sudah siap untuk semua misi. NASA juga pernah menguji desain solar sail canggih, tetapi uji terbarunya mengalami gangguan saat deploy dan berakhir berputar di luar angkasa.
Mengejar kecepatan lewat lintasan ekstrem
Di luar misi dekat Matahari, ada pendekatan yang lebih agresif untuk mengejar kecepatan. Project Svarog memilih jalur sun-diving, yaitu mengirim wahana mendekati Matahari agar mendapat lonjakan kecepatan sebelum melesat menuju heliopause.
Heliopause berada sekitar 9 miliar mil dari Matahari, di wilayah tempat angin Matahari bertemu medium antarbintang. Tidak seperti konsep yang bergantung pada laser besar, Svarog mengandalkan lintasan ekstrem untuk menambah dorongan.
Tim ini sudah menguji layar dari balon ketinggian tinggi pada akhir 2024, dan Sengupta menyebutnya sebagai keberhasilan parsial. Artur Davoyan dari University of California, Los Angeles, bahkan meneliti konsep yang lebih ekstrem lagi dengan lintasan 2 juta hingga 4,3 juta mil di atas permukaan Matahari.
Tantangan material dan ukuran masih berat
Semakin dekat ke Matahari, semakin besar pula biaya teknisnya. Layar harus memantulkan sebagian besar cahaya, membuang sisanya sebagai panas, dan tetap utuh saat melewati lingkungan yang sangat ekstrem.
Davoyan menyebut material tahan panas sebagai tantangan besar, tetapi membuat material itu menjadi film ultra-tipis jauh lebih sulit. Timnya menargetkan ketebalan sekitar 2,5 atau 3 mikron dan sedang menguji silikon nitrida serta titanium nitrida untuk menahan suhu sekitar 1.000 derajat Celsius.
Ukuran juga menjadi persoalan yang tidak kalah rumit. Layar besar harus dilipat rapat saat diluncurkan, lalu terbuka tanpa melengkung, patah, atau bergetar akibat tekanan cahaya dan perbedaan suhu.
Betts menggambarkannya seperti pita ukur yang sangat panjang, tetapi jauh lebih sulit karena semua bagian harus sangat ringan. Untuk layar seluas 10.000 meter persegi, boom penyangga harus cukup kuat, namun tetap cukup ringan agar wahana bisa dipercepat.
Antarbintang masih jauh, tetapi belum tertutup
Saat target bergeser ke ruang antarbintang, batasannya makin ketat. Muatan harus sangat ringan karena sistem daya, komunikasi, instrumen, dan antena semuanya dibatasi oleh anggaran massa yang ketat.
Viktor Toth, yang pernah terlibat dalam tim NASA Solar Gravitational Lens, ragu misi jauh ke deep space bisa memuat semua kebutuhan itu. Ia menilai misi antarbintang membutuhkan daya nuklir dan peralatan komunikasi yang besar, sesuatu yang sulit dipadukan dengan wahana yang sangat ringan.
Davoyan tidak sepenuhnya sepakat dan menilai ada solusi seperti antena lipat ultra-ringan. Namun untuk saat ini, jalur yang paling jelas tetap berada lebih dekat ke rumah kosmik, dengan Sengupta memperkirakan misi seperti Svarog bisa diluncurkan dalam 10 sampai 20 tahun, sementara misi heliophysics di sekitar L1 sudah dianggap layak secara teknis hari ini.
