Aircraft Space Exceed Speed of Light Can Be Built Without Collide with Einstein's Relativity

Pesawat Antariksa Melebihi Kecepatan Cahaya Bisa Dirancang Tanpa Berbenturan dengan Relativitas Einstein

 

USS Enterprise saat berada pada warp. Kredit: Star Trek Community

Lembaga Antariksa AS (NASA) secara resmi menggagas perancangan kecepatan untuk pesawat antariksa yang lebih cepat dari cahaya. Tunggu, lebih cepat dari cahaya? Apakah bisa?

Tentu saja tidak bisa. Tidak ada yang dapat melakukan perjalanan lebih cepat dari cahaya, kan? Untuk melakukannya, akan melanggar teori relativitas khusus Albert Einstein, yang mengatakan bahwa Anda perlu energi dalam jumlah yang tak terbatas untuk mempercepat partikel dengan massa dalam kecepatan cahaya.

Kita semua telah mendengar teori relativitas khusus ini cukup lama ketika masih di bangku sekolah. Namun, belakangan ini, seorang fisikawan telah membuktikan kalau relativitas khusus berhubungan dengan perjalanan antarbintang.

 

 

Teori pendukung Nebula Matahari untuk prjalanan antar bintang

 

Telah menjadi bukti di tahun 1960-an kalau banyak tanda di meteorit sedah dapat dipahami sebagai akibat dari kondensasi uap air panas. Sejumlah studi teoretik dilakukan terkait dengan tahapan kondensasi dari materi yang membentuk Tata Surya. Hasilnya pendinginan terjadi pada temperatur dan tekanan yang beragam. Hal ini semakin memperkuat ide materi di awal terbentuknya Tata Surya berada dalam bentuk gas panas. Tahun 1972, Safronov mempublikasikan teorinya tentang pembentukan planet dari materi-materi hamburan. Nah, meskipun hasil dari Safronov ini mengindikasikan jangka waktu yang sangat panjang dalam pembentukan planet-planet, namun model yang ia berikan menjadi sebuah struktur yang baik dalam memecahkan permasalahan skala waktu pembentukan.

Dengan latar belakang model dari Safronov, terjadi kebankitan kembali teori dualistik Laplace, yang menyebutkan pembentukan Matahari dan planet-planet terjadi secara spontan dari bola gas dan debu yang berputar lambat. Perbedaan teori ini dengan teori sebelumnya adalah, teori baru ini bisa mengatasi masalah yang ada dalam teori sebelumnya. Semenjak itu berbagai studi dilakukan untuk menelaah Teori Nebula Matahari. Teori ini juga menjadi paradigma paling dominan dalam cosmogony sepanjang dekade terakhir abad 20. Mdel ini masih dalam pengembangan dan belum benar-benar mencapai tahap kesepakatan terhadap peristiwa yang membentuk Tata Surya sampai keadaan sekarang. Namun ada beberapa ide besar yang dominan digambarkan dalam teori nebula matahari ini.

Ide awal muncul dari Cameron yang pada tahun 1978 menyatakan salah satu kesimpulan awal bahwa Disuatu tempat di nebula matahari, dimanapun keluar dari orbit Merkurius, temperatur dalam nebula matahari yang tidak diganggu cukup tinggi untuk dapat melelehkan materi padat dalam butiran antar bintang.

Problem terbesar dari teori Laplace adalah distribusi momentum sudut. Pada saat nebula terbentuk, momentum sudut akan ditransfer dari bagian dalam materi yang terkondensasi ke bagian piringan yang terbentuk di bidang ekuatorial. Sejumlah kemungkinan mekanisme juga diberikan untuk memecahkan bagaimana transfer momentum sudut itu terjadi :

1. Turbulensi (perputaran) viskositas didalam piringan
2. Efek gravitasional yang mengacu pada pembentukan lengan spiral di piringan
3. Interaksi antara materi terionisasi yang meninggalkan area pusat dan bidang magnetik yang terbentuk didalamnya.
4. Transport momentum sudut oleh gelombang yang terjadi di dalam piringan.

Dalam teori Nebula Matahari, titik awal pembentukan planet terjadi saat sebagian besar piringan terdiri dari komposisi gas dengan 1 – 2% materi padat dan temperatur yang semakin dingin dengan pertambahan jarak.

Pada beberapa versi awal teori ini, piringannya cukup masif sekitar 1 massa Matahari dengan kerapatan dan temperatur didalamnya seperti yang ada di daerah Jupiter dan memenuhi kriteria Jeans. Piringannya sendiri tidak stabil secara gravitasi sehingga planet gas raksasa akan terbentuk secara spontan. Masalahnya planet yang akan dibentuk sangat banyak, sehingga para peneliti meninggalkan teori ini. Pemecahan yang diberikan kemudian adalah massa piringan hanya berkisar antara 0.01 – 0.1 massa Matahari. Kondisi ini konsisten dengan hasil pengamatan dan planet yang terbentuk juga harus melalui proses akresi.

Akresi planet terrestrial (kebumian) dan inti padat plant gas raksasa diasumsikan terjadi dalam 2 tahap. Tahap pertama melibatkan pembentukan planetesimal. Planetesimal (ukuran ratusan meter sampai puluhan kilo meter) merupakan kumpulan debu yang membentuk lapisan tipis di bidang piringan. Pada kondisi ini keadaan sangat tidak stabil dan kondensasi materi padat di dalamnya akan membentuk planetesimal. Pada setiap area cincin nebula, akan ada satu objek yang dominan dan kemudian menangkap dan mengakresi planetesimal disekelilingnya membentuk sbeuah objek baru. Jika inti planet gas sudah terbentuk, ia akan mulai menarik gas di nebula untuk membentuk planet gas. Proses ini terjadi dalam waktu yang cukup singkat sekitar 10⁵ tahun.

Untuk pembentukan satelit, tidak ada teori yang spesifik selain satelit merupakan objek yang terbentuk dengan mekanisme sama dalam skala ukuran yang lebih kecil. Karena itu, keruntuhan proto-planet harusnya membentuk piringan pada bidang ekuatorial dan kondensasi proto-satelit akan juga terbentuk didalamnya.

Hal-hal penting dan permasalahan yang dihadapi Teori Nebula Matahari, antara lain :

1. Teori ini merupakan teori monistik yang secara simultan berurusan dengan pembagian massa dan momentum sudut.
2. Beberapa mekanisme atau kombinasi mekanisme harus ditunjukkan untuk dapat mentransfer momentum sudut yang cukup dari Matahari yang berkondensasi ke piringan.
3. Harus juga ditunjukkan kalau planet akan terbentuk pada skala waktu yang sesuai dengan masa hidup piringan yang sudah diamati ( <>7 tahun)
4. Kelebihan materi piringan yang tersisa setelah pembentukan planet harus dibuang.
5. Model ini hanya memprediksikan sistem planar, maka kemiringan sumbu putaran Tata Surya harus dapat dijelaskan

 

Teori perjalanan antar bintang

Dalam makalah berjudul "The Warp drive: Hyper-fast travel within general relativity" yang diterbitkan di Science Journal dan Quantum Gravity, fisikawan Miguel Alcubierre merancang mekanisme untuk menjelajah dari satu titik di semesta ke titik lainnya pada kecepatan yang lebih cepat dari kecepatan cahaya tanpa berbenturan relativitas Einstein.

Ide Alcubierre: membengkokkan ruang-waktu di depan dan di belakang pesawat antariksa, daripada mencoba untuk mendorong pesawat antariksa itu sendiri pada kecepatan hyper-cepat.

Alcubierre menjelaskan bagaimana, dalam kerangka relativitas dan tanpa pengenalan lubang cacing, adalah mungkin untuk memodifikasi ruang-waktu yang memungkinkan pesawat antariksa untuk melakukan perjalanan dengan kecepatan lebih cepat dari cahaya.

Dengan ekspansi murni ruang-waktu di belakang dan kontraksi berlawanan di depan pesawat antariksa, pesawat ini dapat bergerak cepat, lebih dari kecepatan cahaya. Distorsi yang dihasilkan kemungkinan akan sama persis pada 'warp' dalam fiksi ilmiah.

Dengan menempatkan benda bulat di antara dua wilayah ruang-waktu --satu mengekspansi, dan satu lainnya mengkontraksi-- Alcubierre berteori Anda bisa membuat "warp bubble" yang menggerakan ruang-waktu di sekitar pesawat antariksa, dan dapat kembali ke posisi semula.

Pada intinya, Anda akan memiliki pesawat antariksa yang mampu 'bergerak' lebih cepat dari cahaya tanpa pesawat antariksa itu sendiri harus bergerak pada kecepatan cahaya atau lebih cepat dari cahaya. Menarik?

Ilustrasi. Kredit: Miguel Alcubierre

Alcubierre juga mengatakan bahwa, "Sama seperti yang terjadi dengan lubang cacing," Anda perlu "materi eksotis" (materi dengan "sifat aneh") untuk mendistorsi ruang-waktu dengan jumlah energi yang diperlukan untuk hal itu setara dengan energi massa planet Jupiter.

Menurut fisikawan NASA, Harold White, masalah energi di atas sebenarnya bisa diatasi dengan hanya mengutak-atik geometri warp drive. White, yang berbagi ide terbarunya di 100 Year Starship 2012 Public Symposium, mengatakan bahwa jika Anda menyesuaikan bentuk cincin yang mengelilingi pesawat antariksa, Anda bisa menyalakan warp ala Alcubierre ini.

Percobaan laboratorium, dimana White mengatakan ia berencana untuk mensimulasikan warp ala Alcubierre dalam sebuah miniatur, menggunakan laser untuk mengganggu ruang-waktu. Dan jika berhasil? Kita bisa pergi ke bintang Alpha Centauri dalam waktu singkat.

Alih-alih butuh 4 tahun untuk ke Alpha Centauri dengan kecepatan cahaya, menurut White, warp ala Alcubierre ini akan memungkinkan kita untuk mengunjungi Alpha Centauri dalam hitungan minggu atau bulan.

 

NASA Akan Kirim Kapal Selam Di Danau Hidrokarbon Bulan Saturnus,Titan

 

Ilustrasi kapal selam NASA di danau hidrokarbon Titan

NASA berencana akan kirim kapal selam menuju danau hidrokarbon sekitar tahun 2040. Titan merupakan satelit alam besar kepunyaan Saturnus yang diyakini menjadi satu-satunya objek di Tata Surya, selain Bumi, yang mempunyai cairan di permukaannya.  

NASA telah mengurai rencana besar tersebut untuk menyelami danau terbesar yang dimiliki Titan, yakni Kraken Mare. 

Nantinya para astronom akan mencari tahu kandungan danau yang ukurannya sebanding dengan Great Lakes di Amerika Utara. Diketahui, Kraken Mare mempunyai luas lebih dari 154 ribu mil (400 ribu kilometer persegi) dengan kedalaman mencapai 1.000 kaki (300 meter).  

Saat ini para ilmuwan meyakini atmosfer yang menyelimuti Titan sebagian besar terdiri dari nitrogen dan metana, di mana suhunya -290 derajat Fahrenheit (-179 derajat celcius).  

Danau di luar angkasa itu akan diselami oleh kapal selam milik NASA yang bobotnya sekitar satu ton. Selama melakukan misinya, kapal selam itu akan digerakkan oleh listrik konvensional selama 90 hari. Diperkirakan, kapal selam luar angkasa ini akan melaju satu meter per detiknya.  

Kapal selam tersebut akan dibawa ke luar angkasa menggunakan pesawat ulak alik seperti US Air Force X-37.  "Kendaraan itu akan mengamati, dan mungkin akhirnya mengeksploitasi, arus pasang surut di air yang mengikuti siklus sekali per harinya di Titan atau setara 16 hari Bumi," ungkap NASA.  

Selain itu, misi utama badan antariksa milik negeri Paman Sam ini dilatarbelakangi ingin mengetahui informasi lebih jauh mengenai jejak senyawa bagaimana kehidupan dimulai di Bumi, apakah ada kaitannya dengan yang lainnya.

 

 

Teleskop Luar Angkasa James Webb Siap Diluncurkan Tahun 2018

Ilustrasi teleskop James Webb ketika mulai beroperasi di luar angkasa. Kredit: NASA

Sempat mundur dari jadwal dan telah menghabiskan anggaran miliaran dolar, akhirnya NASA kini bisa bernafas lega. Cermin utama James Webb Space Telescope (JWST) yang berjumlah 18 sekarang telah lengkap tepasang, sebuah langkah yang signifikan menuju peluncurannya pada tahun 2018.

Pada hari Rabu, 3 Februari 2016 segmen cermin berbentuk heksagonal ke-18 berhasil dipasang oleh para ilmuwan di NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland. Masing-masing segmen cermin ini beratnya 40 kilogram dan berukuran 1,3 meter. Setelah dipasang seluruhnya, diameter cermin JWST ini mencapai 6,5 meter, sekitar tiga kali lebih besar dari cermin Teleskop Antariksa Hubble, dan membuat JWST menjadi teleskop antariksa yang paling kuat yang pernah dibuat manusia.

"Menyelesaikan perakitan cermin primer JWST merupakan tonggak yang sangat signifikan dan puncak perancangan yang dilakukan lebih dari satu dekade terakhir," kata Lee Feinberg, menejer elemen optik JWST di Goddard, dalam sebuah pernyataan seperti dilansir dari IFLScience. "Kami memiliki tim ilmuwan yang besar di AS yang berkontribusi untuk perakitan ini."

Cermin JWST yang telah berhasil dipasang seluruhnya. Kredit: NASA

Cermin primer JWST butuh berbulan-bulan lamanya untuk dipasang seluruhnya, ini karena cermin-cermin primer sangat sensitif. Cermin juga dilapisi emas, yang nantinya akan mampu memfokuskan cahaya dari alam semesta yang jauh ke cermin sekunder dan kemudian diolah pada instrumen khusus yang akan disematkan di badan JSWT. Dengan cermin yang sudah lengkap, perakitan instrumen-instumen JWST lainnya sudah dapat dimulai.

JWST sering disebut sebagai penerus Teleskop Antariksa Hubble, meskipun keduanya sangat berbeda. Teleskop Hubble terletak di orbit Bumi dan mengamati alam semesta pada cahaya tampak, sementara JWST akan ditempatkan pada jarak 1,5 juta kilometer dari Bumi, di luar orbit Bulan, dan akan mengamati alam semesta dalam gelombang inframerah.

Dalam misi-misinya yang telah dirancang NASA, JWST nantinya akan mempelajari planet-planet di sistem bintang lain, dan bahkan mungkin dapat mencirikan atmosfer beberapa planet ekstrasurya yang terletak pada jarak 100 tahun cahaya. JWST juga akan mencoba untuk mencari galaksi dan bintang yang pertama yang muncul setelah Big Bang.

Pada saat ini, teleskop bernilai US$ 9 miliar ini dijadwalkan untuk diluncurkan pada tahun 2018 dari Guyana Prancis menggunakan roket Ariane 5.