Pembangunan konstelasi tiga satelit di ruang angkasa Bumi-Bulan menjadi fondasi bagi eksplorasi dan pemanfaatan ruang angkasa, serta untuk penjelajahan antariksa dalam (deep space) berawak di masa mendatang.

Beijing, China (Xinhua/Indonesia Window) – China berhasil membangun konstelasi tiga satelit pertama di dunia yang berbasis di Orbit Retrograde Jauh (Distant Retrograde Orbit/DRO) di ruang angkasa Bumi-Bulan. Pembangunan konstelasi satelit tersebut menjadi fondasi bagi eksplorasi dan pemanfaatan ruang angkasa, serta untuk penjelajahan antariksa dalam (deep space) berawak di masa mendatang.

DRO-A dan DRO-B, dua satelit yang dikembangkan oleh Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS) dan ditempatkan di DRO, telah membentuk jaringan pengukuran dan komunikasi antarsatelit dengan DRO-L, satelit yang mengorbit dekat Bumi yang diluncurkan sebelumnya. Pencapaian itu diungkapkan dalam sebuah simposium tentang eksplorasi antariksa di DRO di ruang angkasa Bumi-Bulan yang digelar pada Selasa (15/4) di Beijing.

DRO merupakan jenis orbit yang unik, dan ruang angkasa Bumi-Bulan mengacu pada area yang membentang ke luar dari orbit dekat Bumi (near Earth) dan dekat Bulan (near lunar), yang jaraknya mencapai 2 juta kilometer dari Bumi. Di ruang angkasa Bumi-Bulan, DRO dicirikan dengan gerak prograde mengelilingi Bumi dan gerak retrograde mengelilingi Bulan, kata Wang Wenbin, seorang peneliti di Pusat Teknologi dan Rekayasa Pemanfaatan Ruang Angkasa (CSU) di bawah naungan CAS.

Karena DRO menyediakan orbit yang sangat stabil sehingga wahana antariksa hanya membutuhkan sedikit bahan bakar untuk masuk dan bertahan di sana, DRO menjadi pusat ruang angkasa alami yang menghubungkan Bumi, Bulan, dan antariksa dalam, memberikan dukungan bagi eksplorasi ilmu antariksa, penempatan infrastruktur antariksa, dan misi antariksa berawak, papar Wang.

Pada 3 Februari 2024, satelit eksperimental DRO-L dikirim ke orbit sinkron Matahari (sun-synchronous orbit/SSO) dan mulai melakukan serangkaian eksperimen yang direncanakan. Kombinasi satelit ganda DRO-A/B diluncurkan dari Pusat Peluncuran Satelit Xichang di Provinsi Sichuan, China barat daya, pada 13 Maret 2024, tetapi gagal memasuki orbit yang dituju karena adanya anomali pada bagian upper stage dari roket pengangkut.

Menghadapi tantangan ini, tim satelit melakukan operasi penyelamatan ‘hidup atau mati’ dalam kondisi ekstrem, dengan cepat melakukan beberapa manuver orbit darurat guna mengoreksi lintasan kedua satelit.

Setelah melalui perjalanan sejauh 8,5 juta kilometer, kombinasi satelit ganda DRO-A/B akhirnya mencapai orbit yang direncanakan, menurut Zhang Hao, seorang peneliti di CSU yang berpartisipasi dalam operasi penyelamatan itu.

Pada 28 Agustus 2024, kedua satelit itu berhasil dipisahkan. Kemudian, satelit DRO-A dan DRO-B membentuk jaringan pengukuran dan komunikasi antarsatelit gelombang mikro pita K (K-band microwave) dengan DRO-L, menguji mode jaringan untuk konstelasi tiga satelit tersebut, kata Zhang.

Saat ini, satelit DRO-A tetap berada di DRO, sementara satelit DRO-B beroperasi di orbit manuver ruang angkasa Bumi-Bulan, menurut CSU.

Satelit-satelit tersebut akhirnya berhasil memasuki orbit yang direncanakan, menunjukkan terobosan China dalam perbaikan kesalahan yang terjadi di antariksa dalam dan teknologi navigasi otonomos. Pencapaian ini menyoroti fleksibilitas dan kemampuan adaptasi tim satelit dalam misi-misi yang kompleks, serta membuka jalan untuk eksplorasi antariksa dalam berbiaya rendah, ujar Zhang Jun, insinyur senior di Akademi Inovasi Mikrosatelit di bawah naungan CAS.

Wang Qiang, wakil direktur CSU, mengatakan setelah jaringan konstelasi berhasil dibangun, serangkaian eksperimen ilmiah dan teknologi mutakhir telah dilakukan, yang mendorong penelitian di ruang angkasa Bumi-Bulan.

Pada 2017, tim peneliti CSU memulai studi tentang DRO di ruang angkasa Bumi-Bulan serta mengatasi tantangan teknologi utama, serta mengusulkan konsep pelabuhan antariksa yang berbasis di DRO. Pada Februari 2022, CAS meluncurkan sebuah rencana untuk membangun konstelasi tiga satelit berbasis di DRO di ruang angkasa Bumi-Bulan.

Proyek tersebut menjadi proyek pertama di dunia yang meluncurkan wahana antariksa untuk memasuki DRO dengan konsumsi energi yang rendah. Dengan desain yang inovatif, tim tersebut merampungkan transfer Bulan dan memasuki DRO dengan hanya menggunakan seperlima dari bahan bakar yang biasanya dibutuhkan. Terobosan ini secara signifikan memangkas biaya untuk masuk ke ruang angkasa Bumi-Bulan, dan membuka jalan bagi eksplorasi ruang angkasa Bumi-Bulan skala besar, papar Zhang Jun.

Selain itu, proyek tersebut memvalidasi jaringan pengukuran dan komunikasi gelombang mikro pita K antara satelit dan Bumi pada jarak 1,17 juta kilometer, menjadi terobosan teknologi utama untuk pembangunan konstelasi berskala besar di ruang angkasa Bumi-Bulan, tutur Zhang.

Guna mengatasi berbagai tantangan, seperti rendahnya presisi pelacakan dan kontrol berbasis di Bumi, serta tingginya biaya dan rendahnya efisiensi misi eksplorasi Bulan dan antariksa dalam, tim peneliti memelopori sistem penentuan orbit satelit ke satelit (satellite to satellite) yang berbasis di ruang angkasa.

Dengan menggunakan data pengukuran antarsatelit di orbit selama tiga jam, tim tersebut mencapai tingkat presisi penentuan orbit yang biasanya memerlukan waktu dua hari dengan pelacakan berbasis di Bumi. Kemajuan ini telah memangkas biaya operasional secara signifikan dan meningkatkan efisiensi wahana antariksa di ruang angkasa Bumi-Bulan, imbuh Zhang.

Di masa mendatang, tim peneliti akan terus menyelidiki orbit-orbit yang kompleks dan beragam di ruang angkasa Bumi-Bulan, serta mempelajari hukum lingkungan ruang angkasa Bulan. Dengan memanfaatkan stabilitas jangka panjang DRO, para peneliti akan melakukan penelitian ilmiah fundamental di bidang-bidang seperti mekanika kuantum dan fisika atom, menurut Wang.

Laporan: Redaksi