Jika manusia terbang ke Mars, perjalanannya panjang. Untuk itu dibutuhkan bahan pangan dan oksigen untuk bernapas. Entah ia membawanya dari bumi, atau ia ciptakan di luar angkasa.
Iklan
Sekarang hal itu masih seperti science fiction, tapi di masa depan astronot memang bisa mengadakan perjalanan ke Mars. Bulan juga punya daya tarik besar bagi peneliti dan orang-orang yang antusias dengan antariksa. Di bulan orang misalnya bisa mendirikan stasiun tempat astronot transit dan mempersiapkan perjalanan ke tujuan yang lebih jauh lagi. Bagaimanapun, orang harus tinggal lama di pesawat atau stasiun luar angkasa, tanpa kontak teratur dengan Bumi. Itu masalah bagi pasokan pangan.
Udara dari Air
Jadi dibutuhkan apa yang disebut "sistem sirkulasi untuk menjaga kehidupan". Sekarangpun, di Stasiun Ruang Angkasa Internasional (ISS) sudah banyak diadakan daur ulang, misalnya air. "Air pada urin para astronot dipisahkan dari unsur lainnya," dijelaskan Gerhild Bornemann, pakar biologi pada Pusat Penelitian Ruang Angkasa Jerman (DLR). "Unsur yang tertinggal hanya sedikit, dan dibawa ke bumi jika kapal pembawa pasokan kembali ke Bumi." Sementara air yang diperoleh dibersihkan dengan proses kimia dan kembali disalurkan ke sistem sirkulasi air. Demikian dikatakan Bornemann.
Sekarang saja, air sudah sangat penting, karena di ISS, oksigen juga diperoleh dari air, dengan menggunakan elektrolisis. Listrik dialirkan lewat air sehingga oksigen dan hidrogen terpisah. Sekarang, hidrogen masih dibuang ke ruang angkasa, sementara oksigen oksigen hasil pemisahan tersebut mendukung pasokan bagi para astronot.
Air di Bumi Berasal dari Asteroid
Data yang dikirim wahana peneliti Rosetta dari komet Churyumov-Gerasimenko mengindikasikan, air di Bumi kemungkinan besar berasal dari asteroid. Bukan dari komet seperti dugaan selama ini.
Foto: DLR
Asteroid Pembawa Air ke Bumi
Air di Bumi diduga keras berasal dari asteroid yang jatuh ke permukaan Bumi sekitar 4 milyar tahun lalu. Peneliti Eropa menyatakan, dugaan semula bahwa air di bumi berasal dari komet terbukti salah. Air dari komet umurnya jauh lebih tua dan lebih berat ketimbang air yang eksis saat ini. Sementara kandungan isotop hidrogen pada air di asteroid mirip dengan levelnya pada air bumi saat ini.
Foto: picture alliance/dpa
Data dari Philae dan Rosetta
Indikasi bahwa air di Bumi berasal dari asteroid bukannya dari komet dikirimkan wahana peneliti antariksa Rosetta dan robot pendarat Philae yang berhasil didaratkan di permukaan komet Churyumov-Gerasimenko. Komet terbentuk di awal kelahiran tata surya, sementara asteroid terbentuk jauh setelah itu. Air di bumi diketahui berasal dari zaman yang lebih muda dari umur tata surya.
Foto: ESA via Getty Images
Air Purba Masih Tersembunyi
Para pakar astrofisika Eropa memperkirakan, volume air yang dibawa asteroid saat menghujani bumi yang masih muda, jauh lebih banyak ketimbang volume air yang kasat mata saat ini. Diduga, sebagian air purba itu masih tersedimen di dalam lapisan batuan atau di es abadi kedua kutub bumi.
Foto: picture-alliance/dpa
Elang Laut Memburu Air di Asteoid
Untuk makin menegaskan indikasi, bahwa asteroid adalah pembawa air yang memicu kehidupan di Bumi, badan antariksa Jepang meluncurkan wahana penelitian Hayabusa2 atau Elang Laut yang dilengkapi pendarat asteroid MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) tanggal 30 November 2014 dari Tanegashima Space Centre. Program penerbangan ke asteroid bernama 1999 JU3 akan memakan waktu hingga 4 tahun.
Foto: Akihiro Ikeshita
Kapsul Riset Permukaan Asteroid
Kapsul pendarat MASCOT dilengkapi empat instrumen untuk meneliti permukaan asteroid. Robot pendarat akan mengukur temperatur dan medan magnet asteroid, menganalisa komposisi material serta melacak kandungan mineral dan komponen lain yang terkandung di permukaan asteroid. Sebuah kamera khusus akan mengambil gambar kontur dan bentuk permukaan benda langit itu.
Foto: DLR
Instrumen Riset Presisi Tinggi
Para insinyur dan peneliti di pusat antariksa Jerman-DLR mengecek tahap akhir semua perlengkapan MASCOT berupa instrumen penelitian canggih dengan presisi tinggi menjelang peluncuran ke asteroid. Sebuah kapsul lain akan membawa sampel batuan dari asteroid kembali ke bumi.
Foto: DLR
Asteroid Yang Mengandung Air
Sejumlah asteroid menunjukkan indikasi adanya air. Seperti ilustrasi asteroid 24 Themis yang terbentuk akibat tabrakan dua benda langit sekitar dua milyar tahun lalu. Kebanyakan asteroid bersifat statis tapi sejumlah lainnya memiliki ekor seperti komet yang berasal dari sublimasi air dalam bentuk es pada permukaaannya.
Foto: picture-alliance/dpa
Asteroid Dekat Bumi
Kelompok asteroid dekat bumi termasuk 1999 JU3 yang akan diteliti Hayabusa2 terbentuk sekitar empat milyar tahun lalu dari debu dan gas di dalam tata surya. Obyek kosmis ini terjebak diantara orbit Yupiter dan Mars dan kemudian membentuk sabuk asteroid di wilayah langit tersebut. Dengan meneliti asteroid diharapkan bisa dilacak asal-usul air dan kehidupan di bumi.
Foto: NASA/JPL/JHUAPL
Komet Bisa Memicu Kehidupan
Walau diduga air di bumi berasal dari asteroid, komet yang merupakan benda langit purba seumur tata surya, diduga juga memiliki kontribusi besar bagi munculnya kehidupan di bumi. Komet kaya kandungan unsur karbon yang bersama hidrogen dan oksigen bisa membentuk senyawa organik yang esensial bagi munculnya kehidupan.
Foto: picture-alliance/AP Photo
9 foto1 | 9
ISS selalu berada di dekat Bumi. Pasokan pangan dan air diangkut ke sana beberapa kali setahun. Tapi jika orang tidak mendapat pasokan lagi, "sistem biologis harus digunakan," kata Jens Bretschneider dari Institut Sistem Ruang Angkasa di Stuttgart. Ia menilai alga mikro berguna. "Alga mikro menyerap CO2 hasil pernapasan, memproduksi O2 baru dan mengembangkan biomassa," demikian kata pakar ruang angkasa itu.
Alga Hasilkan Pangan, Energi dan Udara
Alga tumbuh pada apa yang disebut reaktor panel datar, yang berupa tangki dari kaca akrilik, yang dipenuhi air berwarna hijau karena alga. Di dalamnya timbul gelembung dalam jumlah besar. Udara hasil pernapasan yang mengandung CO2 selalu dihembuskan ke cairan tersebut. "Oleh sebab itu, jumlah yang dihasilkan lebih tinggi. Alga juga diarahkan dan ditarik dari cahaya, untuk mendorong perkembangannya," dijelaskan Brettschneider. Dengan cara itu, sekarang di Bumi orang sudah bisa mengembangkan Alga dengan baik dan efisien.
Selain itu ada juga jenis alga lainnya, yang bisa memperoduksi hidrogen, dan bukan oksigen. Alga ini hidup di dalam reaktor tanpa O2. Jika kedua reaktor digabungkan, orang memperoleh oksigen dan hidrogen. Dengan kedua unsur itu, serta dengan sel bahan bakar, orang bisa memperoleh energi, sekaligus air. "Dengan demikian orang kembali menjalankan sirkulasi dari engeri, pangan, O2 dan CO2," demikian papar Bretschneider. Di samping itu, alga dari reaktor sangat berguna sebagai bahan makanan. Itu bisa digunakan seperti selai atau dicampur dalam makanan. Itu bisa memenuhi sekitar 20% kebutuhan pangan astonot.
Bahan pangan apa lagi yang bisa dikembangkan di luar angkasa? Lihat halaman 2
Tapi astronot tidak hanya makan selai alga, tapi juga makan lain yang lebih enak. Solusinya dicetuskan pakar biologi Gerhild Bornemann yakni: tomat dan sayur lain hidup di tabung-tabung kaca, yang dialiri air, seperti halnya di rumah kaca di bumi. Tabung-tabung kaca diisi lava, di mana tumbuhan mengembangkan akar. Lava berfungsi sebagai bahan pendorong perkembangan, sekaligus membantu proses pembentukan kompos dari sampah yang terkumpul.
"Lava penuh dengan organisme mikro, yang melalui berbagai proses pertukaran zat. Kami ingin menggabungkan proses daur ulang sampah dengan produksi bahan pangan," demikian dijelaskan Gerhild Bornemann. Materi awal misalnya urin para astronot. "Urea mengandung nitrogen yang dibutuhkan tumbuhan sebagai makanan. Bakteri mengubah urea menjadi nitrat, atau pupuk", demikian dijelaskan Bornemann.
Pembuatan Kompos
Tetapi bahan lain yang lebih padat juga bisa diubah cepat menjadi kompos lewat sistem itu, misalnya sisa tumbuhan, cabang atau daun. Agar proses penguraian berjalan lebih cepat, itu semua dipotong terlebih dahulu dengan alat khusus. "Bagian-bagian tumbuhan itu kemudian dimasukkan kedalam air menuju penyaring. Kemudian proses matabolisme berjalan seperti di tumpukan kompos," kata Bornemann. Satu-satunya perbedaan dari kompos biasa, proses berjalan lebih cepat, karena tumpukan itu selalu dialiri air.
Proses pembuatan kompos bisa lebih cepat lagi, jika di masa depan ikan bisa menyertai manusia ke ruang angkasa, karena ikan memakan unsur-unsur yang padat, sehingga unsur tersebut sudah terurai terlebih dahulu. Peneliti sudah mengetahui, bahwa ikan bisa hidup di ruang angkasa, karena itu sudah pernah dicoba. Tetapi ketika itu ikan bukan bagian kebun sayur, melainkan bagian penelitian ketahanan tulang.
Kebun sayur sendiri juga belum pernah dicoba di luar angkasa. Tetapi di bumi itu sudah berfungsi sangat baik, misalnya di tempat percobaan DLR di Köln.
Sudah lebih dari tiga bulan, astronot Alexander Gerst tinggal di stasiun ruang angkasa ISS. Sejak saat itu, ia menunjukkan kehidupan barunya di ruang angkasa bagi yang penasaran dengan kehidupannya.
Foto: ESA/NASA
6 bulan - 160 eksperimen
Banyak area yang belum dieksplorasi. Selama menempuh misinya, Gerst akan membantu untuk mengamati perubahannya. Sebelum memulai perjalanannya, ia sudah melakukan lebih dari 160 percobaan. 25 percobaan itu diselenggarakan bersama-sama dengan industri Jerman, termasuk Fakultas Olahraga di Universitas Köln, Jerman dan Berlin Charite.
Foto: ESA/NASA
Mempelajari dunia dari atas
Sebagai seorang ahli geofisika dan gunung berapi, Alexander Gerst memahami bumi dengan baik. Sejak 28 Mei lalu, ia dapat mengeksplorasi dan mempelajari lebih dalam bumi dari atas ketinggian. Di ketinggian hampir 400 kilometer, ia memfoto secara teratur fenomena alam, seperti terlihat di sini, foto dari atas Atlantik Utara.
Foto: ESA/NASA
Olahraga di ruang angkasa
Untuk semua anggota awak ruang angkasa, berolahraga adalah program wajib setiap harinya. Ini penting, agar gerakan kaki dan sistem otot mereka cepat pulih kembali, setelah dalam keadaan tanpa bobot. Dari program olahraga ini, Gerst juga dapat melakukan banyak tes medis yang akan membantu para peneliti untuk mempelajari lebih lanjut tentang tubuh kita.
Foto: ESA/NASA
Melayani dunia pengetahuan
Selama perjalanannya melalui alam semesta, Alexander Gerst harus mengambil sampel darahnya secara teratur. Sampel darah ini dikirim ke bumi, lalu dianalisa di laboratorium. "Ini pengorbanan saya demi penelitian," katanya sambil bercanda.
Foto: ESA/NASA
Piala Dunia, juga di alam semesta
Meskipun jadwal di ISS ketat, Alexander Gerst tidak mau ketinggalan menyaksikan final Piala Dunia melalui transmisi satelit. Dengan bangga, ia mengenakan jersey saat final Piala Dunia berlangsung di bumi dan bersorak atas kemenangan timnas-nya. Kegembiraannya begitu tim nasional Jerman menang langsung terpampang secara online.
Foto: ESA/NASA
Membawa misi
Dengan gambar-gambar ini, Gerst bukan ingin menunjukkan betapa indahnya pemandangan dari ISS. Dia lebih ingin mempertajam kesadaran kita akan keindahan dan keunikan planet Bumi -dan- menggugah kepekaan kita untuk mengantisipasi ancaman dan masalah. Oleh karena itu, misi pendidikan yang dilakukan awak antariksa selama misi mereka sangat penting.
Foto: ESA/NASA
Laporan langsung dari luar angkasa
Dan ... pesannya dibawa dari sangat jauh. Alexander Gerst mengambil waktu untuk mendidik orang-orang di bumi tentang pekerjaannya di ruang angkasa. Dalam beberapa bulan terakhir, melalui satelit transmisi ia bertatap muka dengan para siswa di dua sekolah. Selain itu, ia selalu mengirim video singkat untuk menunjukkan kehidupan dan kondisi kerja di ISS.
Foto: ESA/NASA
Setiap orang punya tugas
Selain percobaan ilmiah dan pemeliharaan stasiun ruang angkasa yang sudah dijadwalkan, kru antariksa memiliki wilayah tanggung jawab masing-masing. Alexander Gerst bertanggung jawab atas sistem pemeliharaan dan pengolahan air serta peralatan olahraga. Ia juga bertanggungjawab atas ruang tinggal kru. Dan mereka harus bersama-sama membersihkan ISS, setiap hari Sabtu.
Foto: ESA/NASA
Foto-foto menarik dari bumi kita
Betapa indahnya planet kita, jika kita melihatnya dari sudut yang berbeda. Alexander Gerst menunjukkan itu hampir setiap harinya melalui Twitter. Termasuk, misalnya, gurun Sahara (digambarkan di sini) atau peristiwa alam yang spektakuler lainnya ...
Foto: ESA/NASA
Citra menarik lainnya
Seperti juga ... warna cahaya utara di Greenland. Masih dua bulan lagi Alexander Gerst akan berada di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Cukup waktu harus mengelilingi planet bumi berkali-kali dan memahami sifat bumi.