Akankah Stasiun Antariksa Tiangong-1 Jatuh di Indonesia?

Penghujung Maret 2018 TU (Tarikh Umum) menjadi hari-hari terakhir bagi sampah antariksa Tiangong-1 (baca: Tian Gong satu). Bangkai stasiun antariksa pertama milik Cina ini tinggal menunggu waktu saja untuk jatuh memasuki atmosfer Bumi (reentry). Orbitnya kian menurun saja. Hingga Kamis 29 Maret 2018 TU pukul 21:00 WIB, orbit Tiangong-1 sudah turun demikian rupa dengan perigee tinggal 186,7 kilometer dan apogee tinggal 201,7 kilometer, semuanya dari paras air laut rata-rata (dpl). Dan hingga 29 Maret 2018 TU itu prediksi waktu jatuh Tiangong-1 adalah sebagai berikut :

  • Aerospace Corporation = 1 April 2018 TU pukul 17:30 WIB ± 16 jam.
  • US Strategic Command = 1 April 2018 TU pukul 07:52 WIB ± 15 jam.
  • Marco Langbroek = 1 April 2018 TU pukul 16:36 WIB ± 19 jam.
  • Joseph Remis = 1 April 2018 TU pukul 17:40 WIB ± 15 jam.

Dengan nilai ketidakpastian masih cukup besar, yakni antara 15 hingga 19 jam, maka pada dasarnya masih sangat sulit untuk menentukan lokasi titik jatuh Tiangong-1. Ini mengingat bangkai stasiun antariksa itu melejit secepat 7,8 kilometer/detik atau sekitar 28.000 kilometer/jam. Maka ketidakpastian sebesar semenit saja akan setara dengan pergeseran jarak sebesar 467 kilometer.

Gambar 1. Jejak lintasan sampah antariksa Tiangong-1 diabadikan pada Kamis pagi 22 Maret 2018 TU dengan kamera pada waktu papar 8 detik. Tiangong-1 bergerak cukup cepat sehingga saat direkam kamera selama 8 detik nampak sebagai garis bercahaya samar. Sumber: Sudibyo, 2018.

Meski amat menyedot perhatian dunia, Tiangong-1 (massa 8,5 ton) sesungguhnya bukanlah sampah antariksa terberat. Ia masih berada dalam nilai rata-rata massa dari sampah-sampah antariksa signifikan sepanjang satu dekade terakhir. Semenjak tahun 2000 TU hingga saat ini, sampah antariksa terberat masih ditempati oleh wantariksa (wahana antariksa) Phobos-Grunt, yang jatuh ke sisi timur Samudera Pasifik pada 15 Januari 2012 TU silam. Russia meluncurkan Phobos-Grunt (13,5 ton) menuju Mars, namun cacat pada sistem pemrograman membuat sistem komputernya terus bermasalah. Sehingga Phobos-Grunt terperangkap dalam orbit Bumi tanpa daya hingga akhirnya jatuh.

Dalam pandangan ESA (European Space Agency atau badan antariksa gabungan negara-negara Eropa) Tiangong-1 memiliki massa dan dimensi mirip ATV (Automated Transfer Vehicle), wantariksa kargo yang dibangun ESA untuk mengirim muatan ke stasun antariksa internasional ISS. Pasca bertugas di ISS selama jangka waktu tertentu, ATV pun dijatuhkan secara terkendali ke kawasan Samudera Pasifik dengan proses yang terdokumentasi dengan baik (pada ATV Jules Verne). Karena itu apa yang akan terjadi pada Tiangong-1 saat jatuhnya nanti kemungkinan akan mirip dengan ATV.

Tatkala Tiangong-1 mulai menuruni lapisan atmosfer yang lebih padat dengan kecepatan 28.000 kilometer/jam, gesekan dengan udara di sekelilingnya menyebabkan kecepatan Tiangong-1 berkurang dengan pasti. Pengurangan ini mentransfer energi ke udara, menghasilkan tekanan ram yang kian menguat. Awalnya sepasang panel surya Tiangong-1 yang terlepas. Sementara badan Tiangong-1 terus terpanaskan dan ditekan sangat hebat seiring kian memasuki lapisan udara yang lebih padat. Pada ketinggian beberapa puluh kilometer dpl, tekanan hebat itu membuat badan Tiangong-1 terpecah-belah. Pemecah-belahan ini menandai titik mulai punahnya kecepatan asli Tiangong-1 (kecepatan yang dibawanya dari antariksa).

Selanjutnya gravitasi Bumi mengambil-alih sehingga masing-masing pecahan menjalani gerak jatuh bebas pada lintasannya sendiri-sendiri. Keping-keping Tiangong-1, dengan massa total tinggal sekitar 100 kilogram, lantas akan berjatuhan pada wilayah sepanjang sekitar 2.000 kilometer dan lebar sekitar 70 kilometer. Kecepatan jatuhnya (saat menyentuh paras Bumi) tergolong kecil, tinggal sekitar beberapa puluh kilometer per jamnya. Dan tak perlu cemas berlebihan. Peluang keping-keping Tiangong-1 untuk jatuh di kawasan berpenduduk padat sangat kecil. Hanya 1 berbanding beberapa trilyun.

Video berikut dari Aerospace Corporation menyimulasikan proses jatuhnya Tiangong-1 :

Melintas di Indonesia

Sebelum jatuh, sampah antariksa Tiangong-1 masih akan terlihat melayang menyusuri orbitnya. Hanya beberapa lokasi yang berkesempatan menyaksikan Tiangong-1 di langit menjelang kejatuhannya. Misalnya kota Tokyo (Jepang) dan Cape Town (Afrika Selatan), masing-masing berkesempatan menyaksikan Tiangong-1 pada saat fajar dan senja Kamis 29 Maret 2018 TU. Sementara Athena (Yunani) dan Roma (Italia) berpeluang melihat Tiangong-1 pada saat fajar Jumat 30 Maret 2018 TU.

Bagaimana dengan Indonesia?

Peluang terlihatnya Tiangong-1 di langit Indonesia kala fajar ataupun senja telah tertutup. Indonesia berkesempatan menyaksikannya pada minggu lalu tepatnya antara tanggal 19 hingga 24 Maret 2018 TU. Sedikitnya ada dua observasi yang berhasil mengamati Tiangong-1 di langit, misalnya oleh saya sendiri dan oleh Eko Hadi G dari klub astronomi Penjelajah Langit (Yogyakarta).

Gambar 2. Jejak lintasan sampah antariksa Tiangong-1 diabadikan pada Selasa sore 20 Maret 2018 TU oleh Eko Hadi G dengan kamera pada waktu papar 10 detik. Tiangong-1 bergerak cukup cepat sehingga saat direkam kamera selama 8 detik nampak sebagai garis bercahaya samar. Sumber: Penjelajah Langit/Eko Hadi G, 2018.

Namun sejatinya Tiangong-1 tetap melintas di atas wilayah Indonesia meski tak bisa disaksikan lagi. Dalam setiap harinya Tiangong-1 berkesempatan dua kali melintas di atas Indonesia, masing-masing di malam hari dan di siang hari. Perlintasan pada malam hari selalu dari arah barat daya menuju ke timur laut. Sebaliknya perlintasan di siang hari selalu dari arah barat laut menuju tenggara. Dengan luasnya wilayah Indonesia, maka dalam sehari terjadi lima hingga enam kali perlintasan Tiangong-1 dalam setiap harinya.

Perlintasan-perlintasan itu membentuk pola yang khas sebagai berikut :

  • Pulau Sumatra, perlintasan Tiangong-1 terjadi di malam hari pada koridor antara sekitar kota Natal (Sumatra Utara) hingga sekitar kota Bagan Siapi-api (Riau).
  • Pulau Jawa, koridornya adalah di sekitar kota Tulungagung hingga sekitar kota Sumenep (semuanya di propinsi Jawa Timur) dengan perlintasan pada malam hari.
  • Pulau Kalimantan, perlintasan Tiangong-1 terjadi di siang hari dengan koridor antara sekitar kota Pontianak (Kalimantan Barat) hingga sekitar kota Sampit (Kalimantan Tengah).
  • Pulau Sulawesi, koridor perlintasan Tiangong-1 adalah dari sekitar kota Palu (Sulawesi Tengah) hingga sekitar kota Gorontalo (Gorontalo) yang terjadi di malam hari.
  • Pulau Irian memiliki dua koridor perlintasan Tiangong-1. Masing-masing dari sekitar kota Manokwari (Irian Jaya Barat) hingga sekitar kota Merauke (Papua) di siang hari. Dan dari sekitar kota Agats hingga sekitar kota Jayapura (keduanya di propinsi Papua) di malam hari.

Berikut adalah peta perlintasan Tiangong-1 di Indonesia dari hari ke hari semenjak Jumat 30 Maret 2018 TU hingga Senin 2 April 2018 TU :

Gambar 3. Peta proyeksi lintasan sampah antariksa Tiangong-1 di wilayah Indonesia untuk Jumat 30 Maret 2018 TU. Garis putus-putus menandakan perlintasan di malam hari, sementara garis tak terputus untuk perlintasan di siang hari. Berdasarkan data TLE (two line elements) Tiangong-1 per 29 Maret 2018 TU. Sumber: Sudibyo, 2018.

Gambar 4. Peta proyeksi lintasan sampah antariksa Tiangong-1 di wilayah Indonesia untuk Sabtu 31 Maret 2018 TU. Garis putus-putus menandakan perlintasan di malam hari, sementara garis tak terputus untuk perlintasan di siang hari. Berdasarkan data TLE (two line elements) Tiangong-1 per 29 Maret 2018 TU. Sumber: Sudibyo, 2018.

Gambar 5. Peta proyeksi lintasan sampah antariksa Tiangong-1 di wilayah Indonesia untuk Minggu 1 April 2018 TU. Garis putus-putus menandakan perlintasan di malam hari, sementara garis tak terputus untuk perlintasan di siang hari. Berdasarkan data TLE (two line elements) Tiangong-1 per 29 Maret 2018 TU. Sumber: Sudibyo, 2018.

Gambar 6. Peta proyeksi lintasan sampah antariksa Tiangong-1 di wilayah Indonesia untuk Senin 2 April 2018 TU. Garis putus-putus menandakan perlintasan di malam hari, sementara garis tak terputus untuk perlintasan di siang hari. Berdasarkan data TLE (two line elements) Tiangong-1 per 29 Maret 2018 TU. Sumber: Sudibyo, 2018.

Akankah Tiangong-1 jatuh di Indonesia? Peluangnya sangat kecil. Sejauh ini seluruh prediksi yang ada tidak menempatkan prakiraan titik jatuh Tiangong-1 dalam kawasan Indonesia. Namun dengan nilai ketidakpastian yang masih besar, maka peluang jatuh di salah satu koridor perlintasan Tiangong-1 di wilayah Indonesia juga tetap terbuka, meski sangat kecil.

Pembaharuan : Prediksi Terakhir Waktu dan Titik Jatuh

Per 1 April 2018 TU pukul 18:00 WIB, Joseph Remis menyajikan prediksi terakhir waktu dan posisi titik jatuh Tiangong-1. Waktu jatuh adalah pada Senin 2 April 2018 TU pukul 05:46 WIB ± 4 jam. Sehingga waktu jatuh adalah pada saat kapanpun di antara rentang waktu antara pukul 01:46 WIB hingga 09:46 WIB pada 2 April 2018 TU.

Lokasi titik jatuh, jika terjadi pada pukul 05:46 WIB maka akan berada di tengah-tengah Samudera Pasifik pada koordinat 13,23 LS 142,85 BB. Namun dalam rentang waktu antara pukul 01:46 hingga 09:46 WIB, terbuka kemungkinan Tiangong-1 bisa jatuh di daratan dari negara-negara Myanmar, Cina, Jepang, Peru, Argentina, Afrika Selatan, India, Ethiopia, Yaman, Iran, Arab Saudi, Irak, Kazakhstan, Brazil, Italia dan Turki. Berikut petanya :

Pembaharuan 2 : Tiangong-1 Telah Jatuh!

Sampah antariksa yang juga stasiun antariksa Tiangong-1 dipastikan telah jatuh pada Senin 2 April 2018 TU pukul 07:16 WIB ± 1 menit menurut JFSCC (Joint Force Space Component Command) pada Komando Strategis (US Strategic Command/USStratcom) Kementerian Pertahanan Amerika Serikat. Tiangong-1 jatuh di kawasan Samudera Pasifik bagian selatan, tepatnya di antara koordinat 14 LS 162 BB hingga 24 LS 150 BB. Koridor ini membentang mulai dari sebelah barat daya hingga sebelah selatan Tahiti.

Meski tiada rekaman yang memperlihatkan detik-detik jatuhnya Tiangong-1, namun JFSCC memastikan hal tersebut terjadi melalui pantauan satelit militer Amerika Serikat, kemungkinan SBIRS (Space Based Infra Red System). Satelit mata-mata yang bertumpu pada spektrum sinar inframerah ini ditujukan untuk menyigi jejak inframerah dari aktivitas peluncuran rudal, namun juga bisa mengendus aktivitas lain. Termasuk jatuhnya sampah antariksa berukuran besar.

Rekonstruksi memperlihatkan, saat menempuh orbit terakhirnya sebelum kemudian jatuh, Tiangong-1 lewat di atas benua Amerika bagian selatan (yakni Chile dan Argentina), benua Afrika bagian tengah dan utara (masing-masing Gabon, Kamerun, Republik Afrika Tengah dan Sudan) dan benua Asia (Saudi Arabia, Iran, Kazakhstan, Cina dan Jepang). Di Saudi Arabia, Tiangong-1 lewat di atas kotasuci Madinah. Gambar berikut adalah peta lima lintasan terakhir yang dijalani sampah antariksa Tiangong-1, yakni sejak 7 jam 20 menit sebelum waktu jatuh :

Berikut adalah hasil rekonstruksi lintasan terakhir Tiangong-1 dalam aplikasi pemetaan Google Maps. Nampak 44 menit sebelum jatuh, Tiangong-1 melintas di atas kotasuci Madinah (Saudi Arabia) :


Referensi :

The Aerospace Corporation. 2018. Tiangong-1 Reentry. Diakses pada 29 Maret 2018 TU.

Joseph Remis. 2018. komunikasi pribadi.

Marco Langbroek. 2018. komunikasi pribadi

Mau Jatuh Dimana, (Stasiun Antariksa) Tiangong-1?

Bagaimana perasaanmu jika tahu sebongkah benda seukuran bus tingkat bersiap jatuh dari langit dalam waktu dekat? Namun itulah yang akan dialami Tiangong-1. Sampah antariksa sepanjang 10,5 meter yang bergaris tengah 3,4 meter itu sedang bersiap-siap mengakhiri perjalanannya dan akan memasuki atmosfer Bumi kita, proses yang dikenal sebagai reentry. Lebih menyesakkan lagi, Tiangong-1 bakal jatuh dalam kondisi uncontrolled reentry atau jatuh ke Bumi secara tak terkendali sehingga dimana ia bakal memasuki atmosfer belum bisa ditentukan pada saat ini.

Tiangong-1 diprediksi akan jatuh pada minggu pertama April 2018 TU (Tarikh Umum). Per 16 Maret 2018 TU, Aerospace Corporation (Amerika Serikat) memprakirakan peristiwa tersebut akan terjadi pada 4 April 2018 TU ± 7 hari. Sedangkan Joseph Remis, peneliti sampah antariksa dari Perancis, menempatkan prediksinya pada 3 April 2018 TU ± 7 hari. Dan Marco Langbroek, astronom amatir Belanda yang berspesialisasi pada pengamatan satelit-satelit buatan, memprakirakan akan terjadi pada 4 April 2018 TU ± 4 hari. Besarnya angka ketidakpastian dari prediksi-prediksi ini adalah imbas dari variasi sifat lapisan atmosfer teratas kita dari satu titik ke titik lain. Juga dari tidak diketahuinya posisi aktual dan kecepatan aktual sampah antariksa tersebut. Padahal inilah yang sangat menentukan kapan Tiangong-1 akan jatuh kembali ke Bumi.

Gambar 1. Tiangong-1 di orbitnya, dalam gambaran artis yang dipublikasikan badan antariksa nasional Cina. Nampak pintu labuh dengan sistem penambat APAS di sisi kiri, tempat taikonot memasuki prototip stasiun antariksa ini. Raksasa seberat 8,5 ton inilah yang akan jatuh kembali ke Bumi secara tak terkendali pada awal April 2018 TU kelak. Sumber: CNSA, 2011.

Nilai ketidakpastian tersebut juga berimbas pada lebarnya prediksi titik jatuh Tiangong-1. Dengan inklinasi orbit 42,8º maka pada dasarnya setiap titik di paras Bumi yang ada di antara garis lintang 42,8 LU hingga 42,8 LS berpotensi menjadi titik jatuh Tiangong-1. Berdasarkan pengalaman selama ini, titik koordinat mana yang tepatnya akan menjadi titik jatuh Tiangong-1 baru akan diketahui sehari sebelum terjadi. Akan tetapi karena bentuk orbitnya pula, daerah-daerah yang terletak di sekitar atau di sepanjang garis lintang 42,8 LU dan di garis lintang 42,8 LS memiliki peluang menjadi titik jatuh yang lebih tinggi (yakni sekitar 3 %) dibandingkan dengan daerah-daerah yang berada di lingkungan garis khatulistiwa (yakni kurang dari 0,5 %).

Dengan prediksi demikian maka Indonesia pun tidak dikecualikan. Sepanjang tiga tahun terakhir, Indonesia telah mengalami dua kejadian benda jatuh antariksa (BJA), dimana sisa-sisa sampah antariksa jatuh di dekat rumah penduduk. Yakni di pulau Madura (propinsi Jawa Timur) pada tahun 2016 TU dan di tepi Danau Maninjau (propinsi Sumatra Barat) pada tahun 2017 TU. BJA di pulau Madura adalah sisa upperstage roket Falcon 9 Full Thrust milik perusahaan SpaceX (Amerika Serikat) sementara BJA di tepi danau Maninjau adalah sisa upperstage roket Long March-3A milik pemerintah Cina.


Gambar 2. Dua kejadian benda jatuh antariksa (BJA) di Indonesia akibat jatuhnya sampah antariksa. Masing-masing sisa upperstage Long March-3A di tepi Danau Maninjau (atas) dan sisa upperstage Falcon 9 Full Thrust di pulau Madura (bawah). Sumber: Piliang, 2017 & Tribunnews, 2016.

Spesifikasi

Sebelum menjadi sampah antariksa, Tiangong-1 adalah stasiun antariksa pertama Cina sebagai bagian dari program Tiangong. Stasiun antariksa Tiangong-1 diluncurkan ke orbit pada 30 September 2011 TU lewat dorongan kuat roket Long March 2F/G. Roket dan muatannya lepas landas dari landasan nomor 4/landasan selatan pada kompleks Pusat Peluncuran Jiuquan di sisi barat laut padang pasir Gobi, propinsi otonom Mongolia Dalam. Long March 2F/G menempatkan Tiangong-1 pada orbit sirkular setinggi 343 kilometer.

Begitu mencapai orbit, stasiun antariksa berbobot 8,5 ton itu segera membuka sepasang sayap panel suryanya. Masing-masing panel surya memiliki panjang 10 meter dan lebar 3,1 meter. Arus listrik dengan daya rata-rata 2.500 watt dan daya puncak 6.000 watt pun mengalir deras darinya. Sebagian mengalir ke batere kering perak-seng, catudaya untuk situasi malam orbital, Interior Tiangong-1 terdiri atas dua ruang, masing-masing ruang hunian/orbital dan ruang layanan/sumberdaya.

Ruang hunian memiliki panjang 5 meter dan lebar 3,4 meter dengan volume total 15 meter3 dan berisi udara bertekanan 1 atmosfer. Didalamnya terdapat dua ranjang tidur dilengkapi dapur dan sistem toilet. Ruang ini dilengkapi dengan sistem pembuang panas ke lingkungan, yang mampu melepaskan panas yang diproduksi di dalam ruangan hingga sebesar 2.000 watt termal. Di ujungnya, yang juga adalah ujung Tiangong-1, terpasang pintu masuk dilengkapi sistem penambat APAS (Androgynous Peripheral Attach System). Sistem penambat ini serupa dengan yang digunakan pada stasiun-stasiun antariksa lainnya.

Sementara ruang layanan memiliki panjang 3,3 meter namun lebarnya hanya 2,5 meter. Di pusat pantat ruang ini, yang juga adalah pantat Tiangong-1, terpasang dua mesin roket utama. Selain guna menempatkan diri ke orbit kedua mesin ini juga digunakan untuk keperluan manuver pemulihan orbit. Di sisi luarnya, melingkari mesin roket utama, terpasang 8 mesin roket vernier. Mereka berguna untuk penyesuaian orbit yang sangat halus. Dan di sisi terluar terdapat empat set mesin roket kendali (reaction control system), masing-masing set terpisah 90º antara satu dengan yang lain. Dalam setiap set terdapat dua mesin roket kecil. Mesin roket kendali ini berguna untuk manuver anjak (pitch) dan belok (yaw). Dan bersama-sama dengan mesin roket vernier juga digunakan untuk manuver putaran (roll).

Gambar 3. Liu Yang, taikonot perempuan pertama Cina, mendemonstrasikan salah satu gerakan tai chi untuk pertama kalinya di antariksa saat berada dalam Tiangong-1 pada misi antariksa Shenzou 9 yang berlangsung antara 16 hingga 23 Juni 2012 TU. Gambar dari stasiun televisi nasional Cina (CNTV). Sumber: CNTV, 2012.

Beragam mesin roket tersebut ditenagai bahan bakar Hidrazin dan pengoksid Nitrogen Tetroksida. Mereka disimpan dalam empat tanki berbeda, masing-masing berkapasitas 230 liter yang sanggup memuat 1 ton bahan bakar atau pengoksid. Ada lagi dua buah tanki lebih kecil sferis dengan dinding didesain menahan tekanan tinggi. Takni kecil dengan kapasitas masing-masing 20 liter ini ditujukan untuk menampung gas (mungkin Helium) bertekanan tinggi guna mendorong bahan bakar dan pengoksid ke mesin roket yang dituju.

Hidup di Tiangong-1

Pembangunan dan pengoperasian Tiangong-1 adalah demonstrasi kedigdayaan Cina dalam pentas program antariksa global. Cina merintis program antariksanya bersamaan dengan Indonesia, yakni mulai dasawarsa 1960-an TU. Dalam periode yang sama negeri tirai bambu itu nyaris tenggelam seiring salah urus dalam eksperimen pertanian dan industri khas komunisme lewat program Lompatan Jauh ke Depan yang disusul huruhara Revolusi Kebudayaan. Bencana kelaparan meletup dimana-mana dan merenggut tak kurang dari 30 juta jiwa.

Hingga satu dasawarsa kemudian Cina layaknya ‘planet mati’, diemohi orang dan nampaknya bakal menjadi negara gagal. Namun kini situasinya telah sangat berbeda. Cina telah pulih dan bahkan melesat cukup jauh dalam berbagai bidang, termasuk program antariksanya. Sebaliknya Indonesia hingga kini masih tetap berkutat di titik nol dalam membangun kendaraan untuk menuju ke langit.

Program Tiangong adalah jawaban Cina kepada dunia setelah tawarannya bergabung dengan program stasiun antariksa internasional (ISS) bertepuk sebelah tangan. Sebagian negara partisipan ISS, dimotori Amerika Serikat, tidak ingin Cina bergabung atas alasan politis. Tiangong pun dibangun dan diparalelkan dengan Program Shenzou, program penerbangan antariksa berawak Cina. Tiangong-1 merupakan prototip stasiun antariksa moduler, tipe stasiun antariksa yang bisa bertumbuh/dikembangkan di orbit lewat menggabung-gabungkan aneka modul secara bertahap. Sebagai prototip, tujuan utama Cina adalah menguji coba kemampuan menambat (rendezvous) dan berlabuh antara Tiangong-1 dengan wantariksa (wahana antariksa) lain. Baik wantariksa berawak maupun tidak.

Ujicoba itu terlaksana beberapa bulan kemudian. Pada 31 Oktober 2011 TU wantariksa Shenzou 8 lepas landas dari Pusat Peluncuran Jiuquang menuju Tiangong-1. Dua hari berikutnya Shenzou 8 berhasil berlabuh di Tiangong-1 secara otomatis. Peristiwa ini terjadi dalam situasi malam orbital Tiangong-1 guna menghindari pengaruh gemerlap sinar Matahari terhadap radas navigasi dan penambat yang sensitif. Shenzou 8 berlabuh hingga 11 hari berikutnya, lantas melepaskan diri. Proses tersebut lantas diulangi kembali, tapi kali ini dalam situasi siang hari Tiangong-1. Tujuannya guna mengecek akurasi dan daya pakai radas-radas terkait di lingkungan terang benderang. Hasilnya memuaskan, Shenzou 8 tetap dapat berlabuh hingga hampir 2 hari kemudian ketika ia kembali melepaskan diri.

Misi berawak pertama ke Tiangong-1 berlangsung mulai 16 Juni 2012 TU dengan penerbangan wantariksa Shenzou 9 yang mengangkut tiga taikonot, istilah Cina untuk antariksawan. Yakni Jin Haipeng, Liu Wang dan Liu Yang. Dua hari kemudian Shenzou 9 berhasil berlabuh di Tiangong-1. Ketiga taikonot menghabiskan waktu hampir 4 hari. Liu Yang menyedot perhatian dunia karena selain menjadi taikonot perempuan pertama juga mendemonstrasikan gerak tai chi untuk pertama kalinya di antariksa.

Gambar 4. Tiangong-1 (kiri) dalam proses menambat dengan wantariksa berawak Shenzou (kanan) dalam gambaran artis yang dipublikasikan badan antariksa nasional Cina. Sebagai prototip stasiun antariksa moduler, dimensi Tiangong-1 tidak lebih panjang ketimbang Shenzou. Karena yang diuatamakan adalah ujicoba kemampuan tambat dan berlabuh, baik secara otomatis ataupun manual. Sumber: CNSA, 2012.

Sementara misi berawak kedua terlaksana setahun berikutnya. Pada 11 Juni 2013 TU wantariksa Shenzou 10 lepas landas dengan mengangkut tiga taikonot masing-masing Nie Haisheng, Zhang Xiaoguang dan Wang Yaping. Dua hari kemudian Shenzou 10 berlabuh aman di Tiangong-1 selama 12 hari berikutnya. Pada hari ketujuh Wang Yaiping, taikonot perempuan kedua, menggelar pengajaran dari langit yang disiarkan langsung ke 60 juta siswa-siswi di Cina. Pada pengajaran itu didemonstrasikan empat percobaan, mulai dari penimbangan berat badan, ayunan pendulum, sifat-sifat giroskop hingga tegangan permukaan air. Shenzou 10 adalah kunjungan wantariksa terakhir bagi Tiangong-1. pengajaran tersebut dapat disaksikan dalam video berikut ini :

Peluruhan Orbit

Setiap wantariksa di orbit rendah, yakni antara ketinggian 300 hingga 2.000 kilometer, pada dasarnya menempati pucuk lapisan teratas atmosfer Bumi kita. Yakni lapisan eksosfer. Di sini kondisinya tidak benar-benar hampa, masih terdapat molekul-molekul udara meski kerapatannya sangat kecil apabila dibandingkan lapisan-lapisan atmosfer yang lebih rendah. Gaya gesek molekul-molekul udara nan renggang ini membuat kecepatan wantariksa berkurang dan implikasinya orbitnya pun menurun. Ini disebut peluruhan orbit. Peluruhan orbit tak penting artinya bila misi antariksa berlangsung singkat, dalam beberapa hari hingga minggu. Namun jika misi antariksanya berjangka panjang, hingga bertahun-tahun lamanya, maka peluruhan orbit akan sangat terasa dan bisa berbahaya bila dibiarkan.

Gambar 5. Dinamika ketinggian orbit Tiangong-1 dari sejak diluncurkan hingga Januari 2018 TU sebagaimana dihimpun Aerospace Corporation berdasarkan data dari Celestrak. Garis putus-putus menandakan saat-saat manuver pemulihan orbit/penyesuaian orbit dilakukan. Manuver terakhir terjadi pada 16 Desember 2015 TU. Setelah itu orbit Tiangong-1 terus meluruh. Sumber: Aerospace Corporation, 2018.

Untuk itulah setiap stasiun antariksa yang pernah diterbangkan ke orbitnya selalu dibekali mesin roket. Dalam periode tertentu ia dinyalakan selama beberapa saat, sehingga stasiun antariksa akan bergerak naik kembali ke posisi orbit semula. Aktivitas ini disebut manuver pemulihan orbit. Dampaknya mudah diamati kasat mata lewat perubahan kecil dalam orbitnya. Terutama oleh pengamat langit berpengalaman.

Demikian halnya Tiangong-1. Sejak mulai menempati orbitnya hingga 4 tahun kemudian, tepatnya hingga Desember 2015 TU, Tiangong-1 telah mengalami 14 kali manuver pemulihan orbit. Ini menunjukkan stasiun antariksa tersebut tetap bisa berkomunikasi dua-arah dengan pengendalinya di Bumi. Meskipun tak pernah lagi dikunjungi pasca Shenzou 10. Manuver ini membuat sikap dan orbit Tiangong-1 tetap bisa dikendalikan sembari Cina menyiapkan rencana penjatuhan terkendali baginya.

Situasi berubah dramatis di 2016 TU. Pada 21 Maret 2016 TU pemerintah Cina secara resmi menyatakan komunikasi dengan Tiangong-1 terputus. Pengamatan independen menunjukkan manuver pemulihan orbit terakhir Tiangong-1 terjadi pada 16 Desember 2015 TU. Selepas itu tak ada apa-apa lagi sehingga orbit Tiangong-1 terus meluruh. Maka Tiangong-1 pun akan jatuh tak terkendali. Awalnya pemerintah Cina menyatakan reentry Tiangong-1 akan terjadi antara Juli hingga Desember 2017 TU. Pada Desember 2017 TU prediksi ini direvisi kembali menjadi antara Maret hingga April 2018 TU, yakni dalam jawaban Cina kepada Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB). Cina juga menyampaikan komunikasi dengan Tiangong-1 tidaklah terputus total meski sangat bermasalah. Mereka masih bisa mengendalikan sikap Tiangong-1.

Di awal 2018 TU, orbit Tiangong-1 telah meluruh demikian rupa sehingga turun ke ketinggian 280 kilometer dari normalnya 300 kilometer. Dan di awal Maret 2018 TU tinggal setinggi 250 kilometer. Berdasarkan prediksi-prediksi yang tertera di awal tulisan ini dan memperhitungkan ketidakpastiannya, bisa dikatakan bahwa Tiangong-1 masih akan tetap ada di antariksa hingga setidaknya 27 Maret 2018 TU. Cukup menarik bahwa pada rentang waktu 18 hingga 24 Maret 2018 TU, Tiangong-1 diprakirakan akan melintas di atas Indonesia terutama pada saat fajar dan senja. Sehingga memungkinkan melihat saat-saat terakhir Tiangong-1 di langit. Tentu saja sepanjang cuaca cerah.

Peluang Kecil

Jatuhnya Tiangong-1 akan seperti sampah-sampah antariksa lainnya yang telah lebih dulu berjatuhan. Begitu tiba di ketinggian 105 kilometer, udara lebih rapat membuat Tiangong-1 akan sangat diperlambat. Sehingga ia mulai turun dan terus menurun memasuki lapisan atmosfer lebih rapat dan lebih rendah. Kecepatannya yang masih sangat tinggi akan menghasilkan tekanan ram pada kolom udara disekelilingnya, memproduksi suhu tinggi. Komponen-komponen Tiangong-1 akan mulai pecah dan terkikis suhu tinggi. Maka ia akan terlihat mirip meteor dalam jumlah banyak. Sebagian besar komponennya akan menguap habis di atmosfer. Hanya bagian yang paling kuat dengan massa total sekitar 100 kilogram yang akan mendarat di paras Bumi.

Gambar 6. Area yang berpotensi menjadi titik jatuh sampah antariksa Tiangong-1 beserta probabilitas (peluang) jatuh berdasarkan garis lintang menurut badan antariksa gabungan negara-negara Eropa (ESA). Nampak peluang jatuh di sekitar garis lintang 42,8 LU dan 42,8 LS lebih besar. Sumber: ESA, 2018.

Apakah sisa-sisa Tiangong-1 bisa menjatuhi manusia di Indonesia? Peluang itu ada, namun sangat kecil. Seperti dipaparkan di atas, peluang Tiangong-1 jatuh di kawasan khatulistiwa lebih kecil dibanding di sekitar garis lintang 42,8 LU dan 42,8 LS. Hingga saat ini secara global hanya ada satu peristiwa dimana sisa-sisa sampah antariksa menimpuk seseorang. Yakni pada 22 Januari 1997 TU saat Lottie Williams ketimpuk sekeping logam bersisi hangus 15 sentimeter kala berada di taman publik di kota Tulsa, negara bagian Oklahoma (Amerika Serikat). Itu adalah sisa-sisa upperstage roket Delta II 7920-10 yang lepas landas pada 24 April 1996 TU mengangkut satelit militer MSX (Midcourse Space Experiment). Lottie Williams tidak menderita luka-luka karenanya.

Tiangong-1 bukanlah sampah antariksa terberat yang pernah jatuh. Jika kita batasi sampah antariksa hanya pada bekas stasiun antariksa dan yang jatuhnya tak terkendali, masih ada Skylab dan Salyut 7. Skylab adalah stasiun antariksa 74 ton milik Amerika Serikat yang mengorbit mulai 14 Mei 1973 TU. Sempat dihuni selama 171 hari, Skylab akhirnya terjun ke Bumi seiring meningkatnya aktivitas Matahari yang membuat lapisan eksosfer cukup mengembang. Bakal jatuhnya Skylab sempat menjadi insiden internasional yang membikin panik banyak orang, terutama di Filipina. Skylab jatuh pada 11 Juli 1979 TU dengan sisa-sisanya terserak di daratan sepanjang Esperance hingga Rawlina, sebelah timur kota Perth (Australia).

Gambar 7. Proyeksi lintasan Tiangong-1 di paras bumi Indonesia dan sekitarnya pada rentang waktu antara 31 Maret 2018 TU pukul 00:00 WIB hingga 6 April 2018 TU pukul 14:00 WIB menurut SatFlare. Pada rentang waktu itulah Tiangong-1 diprediksi akan jatuh. Nampak proyeksi lintasan Tiangong-1 mengenai pulau Irian bagian barat, kepulauan Bali dan Nusatenggara, pulau Sulawesi, pulau Kalimantan dan pulau Sumatra. Sementara pulau Jawa terbebas darinya. Sumber: SatFlare, 2018.

Salyut 7 lebih dramatis lagi. Stasiun antariksa milik eks-Uni Soviet ini diluncurkan pada 19 April 1982 TU dan sempat dihuni selama 816 hari. Mengikuti nasib nasib Skylab, Salyut 7 pun akhirnya jatuh tak terkendali. Sisa-sisanya menyirami kota Capitan Bermudez di propinsi Santa Fe (Argentina) pada 7 Februari 1991 TU. Beruntung dalam dua kejadian tersebut tak ada bangunan yang terkena secara langsung, apalagi manusia.

Ground track dari stasiun antariksa Tiangong-1 dapat disaksikan misalnya pada peta Lizard Tail.

Referensi:

The Aerospace Corporation. 2018. Tiangong-1 Reentry. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

Dickinson. 2017. China’s Tiangong-1 Space Station to Burn Up. Sky and Telescope, 10 November 2017. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

Daniel. 2018. Tiangong-1 Frequently Asked Questions. Space Debris Office, European Space Agency. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

Spaceflight101. t.t. Tiangong-1 Spacecraft Overview. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

SatFlare. 2018. Tiangong-1 NORAD 37820. Diakses pada 15 Maret 2018 TU.

Joseph Remis. 2018. komunikasi pribadi.

Marco Langbroek. 2018. komunikasi pribadi.

Hawking, 1942-2018 Tarikh Umum

Dari kota kecil Cambridge di Inggris pada Rabu 14 Maret 2018 TU (Tarikh Umum) tersiar kabar duka yang sejatinya tidak terlalu mengejutkan, namun tetap membuat tertegun. Fisikawan besar Stephen William Hawking berpulang hari itu. Ia tutup usia dengan tenang di kediamannya hanya 2 bulan setelah merayakan ulang tahun ke-76. Kondisi kesehatannya memang kian memburuk dalam sebulan terakhir.

Segera dunia menangisi kepergiannya. Hawking tak hanya seorang fisikawan. Ia adalah legenda. Ia berpulang setelah lebih dari setengah abad menerima vonis mati seiring gerogotan penyakit ALS. Ini akronim dari Amyothropic Lateral Schlerosis, sejenis penyakit tak menular langka dengan penyebab belum diketahui yang menyerang sistem syaraf penderitanya sehingga menyebabkan jaringan otot terkait pun tak dapat digerakkan dan akhirnya menyusut. Serangan selalu dimulai dari sistem syaraf tepi, seperti jari-jemari, kaki dan tangan lantas terus berkembang progresif. Atau mengutip kata-kata Premana Premadi, astronom perempuan Indonesia yang juga survivor ALS, serangan penyakit ini secara perlahan namun pasti membikin jaringan syaraf dalam tulang belakang penderitanya menjadi kriting.

ALS secara perlahan-lahan melumpuhkan satu demi satu organ penderitanya. Menggerogoti terus secara pasti hingga pada akhirnya jaringan syaraf pengendali jantung dan paru-paru pun akan terkena. Penyakit ini lebih populer dengan nama penyakit Lou Gehrig, sebagai penghormatan anumerta pada seorang atlet baseball legendaris Amerika Serikat dan terjangkiti penyakit ini menjelang berkecamuknya Perang Dunia 2.

Film Theory of Everything menggambarkan bagaimana Hawking pasca divonis sakit ALS ini. Kaki dan tangannya mulai melemah dan akhirnya sekaku papan. Mudah jatuh bahkan tanpa penghalang apapun di kakinya. Pita suara mulai terserang sehingga suara Hawking mulai pecah dan sulit didengar. Kerongkongan juga demikian, membuatnya mudah tersedak dan sulit minum. Dan urusan tersedak ini bisa berbahaya. Film ini dan salah seorang tetangga yang juga menderita penyakit serupa memberikan gambaran utuh bagi saya akan penyakit ALS.

Tetapi Hawking adalah anomali bagi penyakit ALS. Didiagnosis pada tahun 1964 TU dalam usia 22 tahun, dokter memvonisnya takkan bertahan lebih dari 2 tahun. Secara statistik, umumnya harapan hidup seorang penderita ALS tidak melebihi 5 tahun sejak diagnosisnya ditegakkan. Tetangga saya, almarhum pak Hendra, pun tutup usia dalam 3 tahun pasca gejala-gejala ALS mulai terlihat. Namun Hawking masih tetap bertahan hingga berpuluh tahun kemudian. Entah apa sebabnya. Berpuluh tahun kemudian dalam sebuah wawancara, Hawking menyebut harapannya sudah anjlok ke titik nol sejak usia 22 tahun itu. Apa yang terjadi setelahnya adalah bonus.

Bonus baginya dan juga bagi peradaban manusia. Sebab di tengah suasana suram tersebut, di tengah kondisi fisik yang terus melemah hingga melumpuhkannya dan menghilangkan kemampuannya berbicara, Hawking tetap belajar dan bekerja, mencoba menguak rahasia serta cara kerja alam semesta. Tekad bajanya berbuah manis. Tiada yang menyangka berbelas tahun kemudian sosok setengah lumpuh yang mulai sulit bicara ini akhirnya menduduki kursi mahaguru Lukasian untuk Matematika nan prestisius, pada Departemen Matematika Terapan dan Fisika Teoritis di Universitas Cambridge yang kesohor itu. Tiga abad sebelumnya kursi itu diduduki Isaac Newton, salah satu raksasa dalam fisika dan pembuka pintu ke dunia struktur skala besar alam semesta. Dan tiga perempat abad sebelumnya, kursi yang sama ditempati oleh Paul Dirac, raksasa lainnya yang menggumuli struktur skala mikro alam semesta.

Selempang galaksi Bima Sakti, pemandangan langit malam yang bisa kita saksikan mulai bulan Juli kala langit cerah. Sagittarius A-star (Sgr A*) adalah kawasan pusat galaksi yang menyembunyikan sebuahlubang hitam raksasa bermassa 4,31 juta kali Matahari kita dan berjarak antara 24.500 hingga 27.300 tahun cahaya dari Bumi kita. Diabadikan dari Gunung Sumbing pada Juni 2014 TU oleh Enggar. Sumber: Enggar, 2014.

Hawking wafat pada tanggal yang sama dengan tanggal kelahiran fisikawan besar legendaris lainnya, Albert Einstein. Sebuah kebetulan? Entah. Tetapi ada beberapa contoh dimana para fisikawan besar seakan-akan secara kebetulan memiliki momen penting dalam hidupnya yang beririsan pada satuan masa yang sama antara satu dengan yang lain. Tatkala Galileo Galilei wafat di tahun 1642 TU selagi menjalani tahanan rumah akibat hukuman yang dijatuhkan Inkuisisi Roma, di tahun yang sama pula seorang Isaac Newton lahir di tanah Inggris Raya. Kelak Newton tak hanya mendukung penuh kesimpulan Galileo, namun juga mengembangkannya hingga ke taraf yang tak pernah terbayangkan umat manusia pada masanya. Hingga hari ini dunia terus berhutang kepada Newton melalui mekanika klasiknya yang mampu menjelaskan dinamika pergerakan mobil dan sepeda motor kita, kapal laut kita, pesawat terbang kita serta kinerja mesin-mesin industri kita.

Hawking dan Einstein adalah dua sosok fisikawan besar yang menjadi etalase ilmu pengetahuan di abad ke-20 TU. Merekalah wajah bagi dunia sains, dunia sunyi yang kadangkala dicemooh sebagai menara-menara gading pada bentangan peradaban. Merekalah sosok-sosok ilmuwan yang bertransformasi dari lingkungan laboratorium ataupun kerja teoritis ke panggung-panggung ceramah dan multimedia dunia dengan daya penetrasi yang luar biasa.

Hawking memang tak seglamor Einstein. Meski koleksi penghargaannya tak kalah menggunung (termasuk gelar bangsawan Inggris yang dengan sopan ditolaknya), Hawking tak pernah meraup Nobel Fisika sebagaimana Einstein. Akan tetapi, suka atau tidak, lewat Hawking-lah generasi abad ke-20 TU, khususnya generasi X dan generasi Y, memahami dunia dan cara kerja alam semesta baik dalam skala makro maupun mikro. Hawking jugalah sosok yang mengilhami komunikasi sains, yang mengkhususkan diri dalam menyampaikan hasil-hasil kerja para ilmuwan dari balik dinding-dinding laboratoriumnya ke dunia luas dalam bahasa populer, visual dan mudah dipahami.

Jejak karya Hawking dalam fisika salah satunya adalah mengeksplorasi gejala-gejala relativitas umum dari Einstein. Dalam hal ini nama Hawking identik dengan lubang hitam, benda langit eksotik yang hingga setengah abad silam masih sangat samar dan menempati perbatasan ada dan tiada. Hipotesa tentang lubang hitam telah dipelopori dan dibangun sejak sebelum meletusnya Perang Dunia 2. Antara lain oleh Robert Oppenheimer, sosok jenius yang di kemudian hari membidani abad nuklir lewat kepemimpinannya dalam The Manhattan Project semasa perang.

Lubang hitam dideskripsikan sebagai benda langit kecil mungil bermassa amat sangat besar, sehingga menciptakan kelengkungan ruang-waktu demikian besar disekelilingnya dalam perspektif relativitas umum. Demikian besar kelengkungannya sehingga menjadi asimtot, sumur tanpa dasar. Akibatnya setiap materi yang masuk kedalamnya takkan pernah bisa meloloskan diri. Termasuk berkas cahaya sekalipun, obyek berkecepatan tertinggi dalam alam semesta. Sehingga tak ada cara untuk membuktikan keberadaannya secara langsung.

Benda langit eksotik semacam ini adalah produk evolusi bintang massif (massa lebih dari 20 kali Matahari kita). Saat bintang massif itu kehabisan bahan bakar fusinya di ujung kehidupannya, keseimbangan yang mengatur dimensinya selama ini pun berantakan. Tekanan radiasi menghilang sehingga bintang massif tak kuasa menahan kekuatan gravitasinya sendiri. Ia pun mulai mengerut dan berujung pada peristiwa ledakan kosmik nan gigantik yang menyemburkan sebagian besar materinya ke lingkungan. Akan tetapi bagian inti bintang massif itu masih tersisa, dengan massa lebih dari 4 kali Matahari, dan terus mengerut oleh gravitasinya sendiri. Inti-inti atom dalam eks inti bintang massif itu pun diperas-peras demikian dahsyat hingga tercabik-cabik menjadi partikel-partikel elementer seperti kuarka.

Hawking melihat hipotesa lubang hitam semacam ini mengandung masalah. Ada hukum termodinamika yang dilanggar. Agar tetap dipatuhi, maka ia mengusulkan bahwa lubang hitam seharusnya bisa dideteksi secara langsung. Dengan kata lain ada aliran informasi melalui arus partikel-partikel energetik (berenergi tinggi) yang berasal dari lubang hitam (khususnya lubng hitam yang berotasi). Meski lubang hitam takkan bisa meloloskan materi dan energi apapun, namun mekanika kuantum melalui asas ketidakpastian ternyata mengijinkan situasi tersebut. Inilah yang kemudian dikenal sebagai radiasi Hawking. Pancaran radiasi Hawking, di atas kertas, ternyata bisa mengurangi massa lubang hitam mengikuti hubungan kesetaraan massa dan energi Einstein E = mc². Hawking menyebutnya evaporasi (penguapan) lubang hitam. Semakin kecil massa sebuah lubang hitam, semakin cepat ia menguap.

Kini lembaga-lembaga penelitian astronomi termaju sedang giat-giatnya mendeteksi ada tidaknya radiasi Hawking ini. Termasuk NASA, lewat operasi teleskop landas-antariksa Fermi yang bekerja pada spektrum sinar gamma sejak 2008 TU silam. Sejauh ini hasilnya belum memuaskan. Tetapi saya melihatnya hanya masalah waktu saja sebelum radiasi Hawking benar-benar ditemukan. Sebagai pembanding, kita harus menanti hingga seabad lamanya dari sejak gagasan gelombang gravitasi diusulkan Einstein hingga penemuannya melalui observatorium gelombang gravitasi LIGO dan Virgo pada 14 September 2015 TU silam.

Di sisi lain, lewat gejala-gejala tak langsungnya melalui peredaran bintang-bintang di sekeliling inti galaksi, eksistensi cakram panas membara dan semburan material terkutub ke arah tertentu, maka lubang hitam adalah benar-benar ada di semesta ini. Sangat mengesankan, deteksi pertama gelombang gravitasi juga berasal dari solah-tingkah lubang hitam, tepatnya sepasang lubang hitam (masing-masing dengan massa 36 dan 29 kali Matahari kita) yang bergabung menyatu dalam tarian kosmik pada jarak 1,4 milyar tahun cahaya dari kita.

Lubang hitam menjadi salah satu topik menarik yang dibahas Hawking pada opus magnumnya : A Brief History of Time. Ini salah satu buku sains terlaris pada masanya dan secara keseluruhan telah terjual lebih dari 10 juta eksemplar. Buku yang telah dialihbahasakan pula sebagai Riwayat Sang Kala adalah buku yang membayangi masa SMA saya. Mulai membacanya semenjak kelas 1 SMA (sekarang disebut kelas 10), dengan kapasitas otak yang pas-pasan saya baru bisa memahami paparan Hawking setelah lulus. Meskipun buku ini, seperti janji Hawking, ditulis dengan narasi utuh tanpa menyertakan sebiji pun persamaan matematis kecuali E = mc².

Dalam bukunya Hawking menggambarkan dengan elok tentang relativitas umum dan bagaimana diuji. Salah satunya (yang cukup mengesankan) adalah pengamatan bintang-bintang yang tampak berada di dekat Matahari dalam peristiwa Gerhana Matahari Total. Relativitas umum mengusulkan setiap berkas cahaya yang lewat di dekat Matahari akan dibelokkan sedemikian rupa karena tak punya pilihan lain kecuali menyusuri ruang-waktu yang melengkung di sekitar Matahari. Tatkala menyaksikan Gerhana Matahari Total 16 Maret 2016 silam, saya dirambati sensasi tentang pembelokan cahaya bintang dan dalam kinerja alam semesta. Sensasi yang juga dirasakan oleh rekan-rekan di tempat observasi lain dan bersenjatakan instrumen termutakhir, yang secara gemilang menunjukkan cahaya memang melintas melengkung di sekeliling Matahari sebagai benda langit bermassa cukup besar.

Namun tak hanya galaksi dan bintang-bintang, Hawking juga menggambarkan struktur skala mikro alam semesta dengan elok. Ia mengajak kita masuk ke dunia yang lebih kecil dari butiran debu, ke dunia atomik dan sub-atomik. Bagaimana materi bisa dibelah-belah terus hingga akhirnya mencapai dasarnya, batu bata substantif yang disebut molekul. Bagaimana molekul bisa dibelah lagi menjadi atom-atom. Bagaimana atom bisa dibelah-belah lagi menjadi elektron, proton dan neutron. Hingga akhirnya bagaimana mereka itu bisa dibelah kembali hingga menghasilkan batu bata ultimat bisa diungkap, dalam rupa elektron, kuarka dan gluon. Dunia yang ajaib, yang dikendalikan mekanika kuantum, dan mengandung sejumlah gejala yang kerap terasa tak masuk akal. Misalnya asas ketidakpastian dari Heisenberg, yang membuat dunia menurut mekanika kuantum tak semulus dunia dalam pandangan relativitas umum.

Hawking juga memaparkan salah satu tantangan terbesar ilmu pengetahuan khususnya fisika pada masa ini adalah unifikasi dua aras berbeda : mekanika kuantum dan relativitas umum. Mekanika klasik atau mekanika Newton bisa diunifikasikan dengan relativitas umum karena sama-sama bersandar pada interaksi gravitasi, perbedaannya salah satunya hanya pada kecepatan obyeknya. Hingga paruh kedua abad ke-20 TU, alam semesta (dalam pandangan fisika) dibentuk oleh empat interaksi berbeda. Masing-masing interaksi gravitasi, interaksi elektromagnet, interaksi nuklir kuat dan interaksi nuklir lemah. Selain interaksi gravitasi, ketiga interaksi lainnya menjadi cakupan mekanika kuantum.

Upaya unifikasi pernah dilakukan. Misalnya pada interaksi elektromagnet sendiri, yang merupakan unifikasi dari interaksi listrik dan interaksi magnet. Unifikasi ini dirintis James Clerk Maxwell pada 1879 TU, tahun kelahiran Einstein, sekaligus menjadi pondasi berkembangnya relativitas. Seabad kemudian, yakni pada dekade 1960-an TU, upaya unifikasi yang lain oleh Abdus Salam, Steven Weinberg dan Sheldon Glashow membuahkan hasil. Yakni antara interaksi elektromagnet dengan interaksi lemah yang menghasilkan interaksi elektrolemah. Interaksi elektrolemah hanya bisa terjadi manakala foton (sebagai partikel pembawa gaya elektromagnet) serta boson W dan boson Z (sebagai partikel pembawa gaya lemah) sama-sama memiliki energi sangat tinggi, yakni minimal 246 Giga elektonvolt. Energi sebesar itu berkorelasi dengan suhu alam semesta sebesar minimal 1.000 trilyun derajat Celcius, tingkat suhu yang hanya pernah terjadi pada 13,7 milyar tahun silam. Atau tepatnya sesaat setelah lahirnya alam semesta kita.

Selamat jalan Hawking. Terima kasih.

Gugur Lumpur Brebes, Bencana Longsor Pasirpanjang 22 Februari 2018

Lumpurnya sangat tebal, hingga selutut bahkan sepaha orang dewasa. Ia melampar menutupi lahan persawahan cukup luas serta sepenggal jalan desa. Medan berlumpur itulah yang harus dihadapi para relawan kala mengevakuasi para korban bencana longsor di desa Pasirpanjang, Kec. Salem Kab. Brebes (Jawa Tengah). Meski tak sebesar skala longsor Jemblung Banjarnegara pada 12 Desember 2014 TU (Tarikh Umum) silam, bencana longsor Pasirpanjang ini menorehkan catatan tersendiri seiring beratnya medan.

Gambar 1. Sudut desa Pasirpanjang yang terlanda bencana tanah longsor 22 Februari 2018 TU. Nampak longsor mulai melebar kala melintasi area persawahan berterasering. Diabadikan hanya dalam 2 jam pasca bencana terjadi oleh BPBD Kabupaten Brebes. Sumber: BPBD Brebes, 2018 dalam PVMBG, 2018.

Hingga evakuasi dihentikan pada tujuh pascabencana, jumlah korban jiwa tercatat 11 orang, 10 orang ditemukan dalam timbunan lumpur dan seorang lagi meninggal dalam perawatan karena luka-lukanya. Sementara 7 orang masih dinyatakan hilang dibalik tebalnya timbunan lumpur. Sehingga jumlah korban jiwa seluruhnya mencapai 18 orang. Sedangkan 4 orang masih dirawat di rumah sakit dari jumlah korban luka-luka 14 orang. Kerugian materi masih dihitung. Namun secara kasat mata, tak kurang dari 8,5 hektar lahan persawahan hilang tertimbun lumpur. Penggal jalan beraspal sepanjang 507 meter, bagian dari jalan raya propinsi yang menghubungkan Kec. Salem dengan Kec. Banjarharjo di utara, menghilang. Demikian halnya penggal jalan desa Pasirpanjang sepanjang 225 meter. Selain itu dua buah jembatan pun hilang terbawa aliran lumpur.

Bencana longsor Pasirpanjang terjadi pada Rabu 22 Februari 2018 TU sekitar pukul 08:45 WIB. Longsor datang dari lereng Bukit Tamiang, area yang sesungguhnya tertutupi rimba belantara berkualitas baik dan tidak mengalami pembalakan. Longsor terjadi di pagi hari yang terang tanpa ada hujan. Akan tetapi sehari sebelumnya hujan deras mengguyur seharian. Guyuran hujan deras juga terjadi di sore hari pascalongsor. Kombinasi hujan ini menginisiasi banjir besar di bagian dataran rendah Brebes sejak 23 Februari 2018 TU. Guyuran hujan deras juga terjadi pada beberapa hari sebelumnya, juga memproduksi airbah yang menenggelamkan bagian dataran rendah Brebes mulai 12 Februari 2018 TU.

Peta lokasi longsor:

Permukaan Bukit Tamiang dan Bukit Lio di sebelah timurnya tersusun oleh tanah hasil pelapukan berupa lempung berpasir. Tanah ini bersifat sarang (porous) sehingga sangat mudah menyerap air. Ia cukup tebal hingga mencapai 5 meter. Di bawahnya terdapat batuan sedimen napal, yakni batu lempung yang mengandung karbonat cukup banyak. Berbeda dengan tanah permukaan, batuan napal ini bersifat kedap air. Bukit-bukit tersebut juga dikenal berlereng curam. Sisi Bukit Tamiang yang mengalami longsor memiliki kemiringan mulai 35º di bagian bawah hingga lebih dari 45º di bagian atas. Lereng curam dengan tanah permukaan yang sarang dan batuan kedap air dibawanya inilah yang menjadi faktor-faktor penyebab longsor.

Longsor dan Potensi Longsor

Gambar 2. Panorama mahkota longsor Pasirpanjang diabadikan dari udara dengan pesawat udara nir awak (PUNA) milik PVMBG. Nampak jelas longsr terjadi di kawasan yang masih tertutupi vegetasi baik. Terlihat pula aliran Kali Pangurudan, sungai yang berperan dalam bencana longsor ini. Sumber: PVMBG, 2018.

Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) menyimpulkan, saat hujan berintensitas tinggi mengguyur kawasan ini secara berturut-turut, tanah Bukit Tamiang menyerap air dalam jumlah cukup besar hingga jenuh. Bobot massa tanah pun bertambah. Di kaki bukit, penjenuhan menyebabkan kekuatan penahan tanah berkurang. Pada saat yang sama, air yang diserap terakumulasi cukup banyak pada kontak antara dasar tanah permukaan dengan batuan napal. Eksistensi air di sini menjadi mirip oli, melumasi bagian atas batuan napal. Bidang gelincir pun terbentuk. Maka gugur lumpur bertipe aliran pun terjadilah, diinisiasi dari melorotnya bagian kaki bukit. Begitu terjadi maka bagian atasnya pun turut tertarik. Lumpur pun mengalir menyusuri lembah Kali Pangurudan, sebelum kemudian menyebar di kaki bukit laksana kipas.

Secara keseluruhan, mulai dari mahkota longsor hingga ujung lidahnya, tanah longsor ini memiliki panjang 2,3 kilometer. Ia menutupi lahan seluas 23,6 hektar, terdiri dari aliran sungai, hutan produksi, jalan dan areal persawahan. Mahkota longsor terletak di ketinggian 660 meter dpl (dari paras air laut rata-rata). Sementara ujung lidah longsor pada ketinggian 350 meter dpl.

Gambar 3. Foto-foto retakan tanah (atas) dan perosotan tanah/nendatan (bawah) yang membelah jalan raya Salem-Banjarharjo di pinggang Bukit Lio, sejarak 800 meter sebelah timur mahkota longsor Pasirpanjang. Analisis PVMBG memperlihatkan area ini berpotensi berkembang menjadi mahkota longsor susulan yang tak kalah besar dibanding longsor Pasirpanjang 22 Februari 2018. Sumber: PVMBG, 2018.

Apa yang mencemaskan dari gugur lumpur Pasirpanjang ini adalah potensinya untuk terulang lagi. Tanda-tanda fisiknya sudah nampak jelas. Sejarak 800 meter di sebelah timur mahkota longsor ini, tepatnya pada penggal jalan raya Salem-Banjarharjo yang menempati pinggang Bukit Lio, dijumpai retakan-retakan tanah yang membelah aspal. Juga perosotan tanah atau nendatan (slump). Bagian ini kelak mungkin akan menjadi komponen mahkota longsor.

Analisis memperlihatkan bilamana nendatan dan retakan ini berkembang menjadi gugur lumpur, maka ia bisa mengalir sejauh tak kurang dari 2 kilometer. Aliran tersebut bakar menyusuri lembah sebuah sungai kecil, mirip dengan apa yang terjadi dalam bencana longsor Pasirpanjang kali ini. Di kaki bukit, ia pun akan meluber dengan bentangan laksana kipas. Apa yang harus dicermati dari analisis ini adalah bahwa di kaki bukit terdapat pemukiman yang membentuk kampung Jojogan. Kampung ini adalah salah satu kampung di desa Pasirpanjang.

Peta potensi longsor susulan:

Selain harus merelokasi jalan raya Salem-Banjarharjo dan jalan desa Pasirpanjang yang terputus serta lahan persawahan yang terkubur, potensi terancamnya kampung Jojogan juga perlu dicari solusinya. Opsi relokasi menjadi salah satu pilihan. Agar bilamana longsor di titik yang telah diprakirakan itu benar-benar terjadi, korban tak lagi berjatuhan.

Referensi :

PVMBG. 2018. Tanggapan Bencana Gerakan Tanah Kecamatan Salem, Kabupaten Brebes Provinsi Jawa Tengah 22 Februari 2018. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, 22 Februari 2018. Diakses 28 Februari 2018.

PVMBG. 2018. Laporan Sementara Pemeriksaan Gerakan Tanah di Desa Pasirpanjang Kecamatan Salem, Kabupaten Brebes Provinsi Jawa Tengah. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, 26 Februari 2018. Diakses 28 Februari 2018.