Jepang tengah menimbang gagasan energi yang sangat tidak biasa, yakni membangun sabuk panel surya raksasa di Bulan untuk menyuplai listrik ke Bumi tanpa henti. Konsep yang diusulkan Shimizu Corporation itu diberi nama luna ring dan dirancang memanfaatkan paparan Matahari yang nyaris terus-menerus di permukaan Bulan.
Jika berhasil diwujudkan, proyek ini bisa mengubah cara dunia memandang pembangkit energi bersih. Bukan hanya soal produksi listrik di luar angkasa, tetapi juga soal bagaimana energi tersebut dikirim kembali ke Bumi lewat sistem nirkabel berkapasitas besar.
Sabuk panel yang mengelilingi khatulistiwa Bulan
Luna ring dirancang sebagai pembangkit listrik tenaga surya berbasis Bulan yang membentang mengelilingi khatulistiwa satelit alami Bumi itu. Dalam rancangan awal, sabuk panel tersebut diperkirakan memiliki panjang sekitar 11.000 kilometer.
Lebarnya juga tidak seragam, mulai dari sekitar 249 meter pada desain awal hingga beberapa kilometer. Pada versi yang lebih luas, lebarnya bahkan dapat mencapai 400 kilometer di bagian tertentu.
Posisi panel yang melingkari Bulan memungkinkan sebagian permukaannya selalu menghadap Matahari. Kondisi ini membuat produksi listrik dapat berlangsung selama 24 jam, tanpa terputus oleh siklus siang dan malam seperti di Bumi.
Mengapa Bulan dinilai lebih menguntungkan
Bulan memiliki kondisi yang sangat berbeda dari Bumi untuk kebutuhan pembangkit tenaga surya. Tidak ada atmosfer tebal yang secara signifikan menghalangi, menyebarkan, atau menyerap cahaya Matahari.
Di sana juga tidak ada awan, hujan, kabut, maupun perubahan cuaca yang dapat menurunkan efisiensi panel. Karena itu, radiasi Matahari dapat diterima langsung dengan intensitas yang lebih tinggi.
Shimizu Corporation menyebut sistem ini berpotensi menghasilkan energi sekitar 20 kali lebih besar dibandingkan panel surya dengan ukuran setara di Bumi. Dalam skenario paling ambisius, luna ring disebut mampu menghasilkan hingga 13.000 terawatt energi per jam.
| Aspek | Rancangan Luna Ring | Keterangan |
|---|---|---|
| Panjang sabuk | Sekitar 11.000 kilometer | Mengelilingi khatulistiwa Bulan |
| Lebar awal | Sekitar 249 meter | Desain awal |
| Lebar versi lebih luas | Hingga 400 kilometer | Pada bagian tertentu |
| Potensi energi | Hingga 13.000 terawatt per jam | Skenario paling ambisius |
Energi dikirim ke Bumi lewat gelombang mikro atau laser
Konsep ini tidak berhenti pada tahap pembangkitan listrik di Bulan. Energi yang dihasilkan juga harus dikirim ke Bumi melalui sistem transmisi nirkabel yang menjadi inti proyek.
Pada tahap awal, panel surya menangkap cahaya Matahari lalu mengubahnya menjadi listrik. Energi itu kemudian dialirkan lewat jaringan kabel di bawah permukaan Bulan menuju fasilitas transmisi di sisi yang selalu menghadap Bumi.
Di titik tersebut, listrik diubah menjadi gelombang mikro atau sinar laser berenergi tinggi. Gelombang itu kemudian dipancarkan ke Bumi dan ditangkap oleh stasiun penerima bernama rectenna.
Rectenna bertugas menangkap gelombang mikro dan mengubahnya kembali menjadi listrik untuk disalurkan ke jaringan. Selain untuk listrik, Shimizu juga mengusulkan pemanfaatan energi itu untuk produksi hidrogen di Bumi.
Robot akan menjadi tulang punggung pembangunan
Membangun infrastruktur sepanjang ribuan kilometer di Bulan jelas bukan pekerjaan ringan. Karena itu, Shimizu mengusulkan penggunaan robot otomatis sebagai tenaga utama dalam proses konstruksi.
Robot-robot itu akan dikendalikan dari Bumi oleh operator manusia. Hanya sejumlah kecil astronaut yang ditempatkan di Bulan untuk dukungan teknis jika diperlukan.
Perusahaan juga ingin memanfaatkan material yang tersedia di Bulan agar biaya pengiriman dari Bumi tidak membengkak. Regolith atau tanah Bulan diketahui mengandung senyawa oksida yang bisa diolah menjadi bahan baku.
Dengan membawa hidrogen dari Bumi, teknisi dapat memproduksi air dan oksigen di Bulan. Regolith juga dapat diolah menjadi beton, keramik, serat kaca, hingga sel surya sederhana.
Dalam rancangan itu, pabrik otomatis akan bergerak mengikuti jalur pembangunan di sepanjang khatulistiwa Bulan. Pabrik tersebut memproduksi sekaligus memasang panel surya secara bertahap.
Didorong kebutuhan energi Jepang setelah Fukushima
Ketertarikan Jepang terhadap luna ring menguat setelah bencana gempa bumi dan tsunami yang memicu kecelakaan nuklir di Fukushima Daiichi. Peristiwa itu membuat sekitar 30% kapasitas pembangkit listrik tenaga nuklir Jepang berhenti beroperasi.
Sejak saat itu, Jepang memperbesar perhatian pada energi alternatif, termasuk tenaga surya, hidrogen, dan konsep pembangkit berbasis luar angkasa. Luna ring pun kembali dibicarakan sebagai salah satu opsi jangka panjang.
Meski begitu, proyek ini belum mendapat pendanaan resmi dari pemerintah. Dukungan dari badan antariksa seperti JAXA maupun NASA juga belum ada.
Tantangan teknis dan biaya masih sangat besar
Secara ilmiah, luna ring dinilai mungkin diwujudkan karena komponennya sudah dikenal, seperti panel surya, sistem fotovoltaik, dan transmisi energi lewat gelombang mikro. Namun, tantangan utamanya ada pada skala dan biayanya.
Membangun fasilitas sepanjang ribuan kilometer di Bulan, mengirim peralatan dari Bumi, dan mengembangkan sistem transmisi energi dalam skala besar memerlukan investasi yang sangat besar. Jarak rata-rata Bumi dan Bulan sekitar 384.400 kilometer, sehingga pengiriman listrik juga membutuhkan tingkat akurasi yang sangat tinggi.
Gelombang mikro maupun laser harus diarahkan dengan presisi agar energi tepat mengenai rectenna di Bumi. Teknologi transmisi daya nirkabel dalam skala gigawatt seperti ini juga masih berada pada tahap penelitian dan belum diterapkan secara komersial.
Ada pula risiko dari puing antariksa dan meteorit kecil yang dapat merusak infrastruktur luar angkasa. Karena itu, luna ring masih berada jauh dari tahap realisasi meski terus diposisikan sebagai proyek serius.
Shimizu masih percaya proyek ini bisa berkembang
Shimizu Corporation tetap menilai luna ring bukan sekadar gagasan futuristis. Presiden Shimizu Corporation Tetsuji Yoshida menegaskan bahwa investasi berkelanjutan dalam riset dan pengembangan bisa membuka jalan bagi proyek itu di masa depan.
Perusahaan melihat hambatan terbesar bukan pada prinsip ilmiahnya, melainkan pada kemampuan meningkatkan skala teknologi agar cocok untuk proyek infrastruktur luar angkasa yang sangat besar. Hingga kini, luna ring masih tercantum sebagai Dream Project dalam portofolio resmi Shimizu Corporation.
Penelitian dasar terus berjalan dengan keyakinan bahwa kemajuan teknologi transportasi luar angkasa dan manufaktur dapat membuat konsep ini semakin realistis. Jika berbagai tantangan itu teratasi, Bulan bisa berubah dari sekadar objek pengamatan menjadi sumber listrik baru bagi Bumi.