[비즈한국] SpaceX sedang menutupi atmosfer bumi dengan sejumlah besar satelit Starlink. Tujuannya sangat baik, yakni ingin memenuhi langit dengan rasi bintang satelit buatan agar internet dapat digunakan di mana saja di bumi. Namun, Starlink kini menjadi musuh baru astronomi. Teleskop raksasa di permukaan bumi kini menderita akibat satelit Starlink yang melintasi langit setiap hari. Setiap kali mengambil foto, jejak satelit yang melintas akan meninggalkan garis panjang, sehingga menghapus satelit Starlink dari hampir semua data pengamatan menjadi sebuah keharusan.
Namun, analisis yang lebih mengejutkan baru saja dirilis. Satelit Starlink tidak hanya merusak pengamatan optik, tetapi juga mulai merusak pengamatan radio. Terutama dalam pengamatan radio frekuensi rendah yang mencari asal-usul alam semesta dan bukti Big Bang, kerusakan besar mulai terlihat. Tidak hanya astronom optik, para astronom radio pun mulai mengeluhkan dampak dari Starlink.
Pada tahun 2019, penggunaan kembali roket menjadi kenyataan. Sejak saat itu, SpaceX mulai meluncurkan Starlink dalam jumlah besar. Pada tahun 2025 ini, lebih dari 8.000 satelit berada di orbit. Saat ini, rata-rata satu peluncuran satelit dilakukan setiap tiga hari. Kawanan satelit buatan raksasa yang memenuhi langit mau tidak mau akan merugikan pengamat di bumi. Astronomi radio pun tidak terkecuali.
International Telecommunication Union (ITU), yang mengelola 'gelombang elektromagnetik' umat manusia, membedakan secara ketat antara domain kehidupan sehari-hari dan domain sains. Di bawah perlindungan tersebut, astronomi radio mendeteksi gelombang radio alam semesta pada spektrum frekuensi antara 3kHz hingga 900GHz. Ini tidak tumpang tindih dengan frekuensi ponsel pintar dan internet yang kita gunakan sehari-hari. Karena gelombang radio buatan yang sangat kuat sudah bocor dari kota-kota, gelombang radio alam semesta yang samar tidak lagi bisa terlihat di rentang frekuensi tersebut. Oleh karena itu, observatorium radio semuanya terletak jauh dari kota. Namun, gelombang radio dari satelit buatan yang melintas di atas kepala tidak bisa dihindari ke mana pun kita pergi di bumi.
Dalam analisis ini, teleskop radio Engineering Development Array 2 (EDA2) yang mengamati alam semesta dalam rentang frekuensi rendah digunakan. Teleskop radio ini adalah semacam prototipe yang dibuat sebagai bagian dari SKA-Low, rangkaian teleskop radio frekuensi rendah raksasa yang akan dibangun di Australia Barat. Dengan memanfaatkan alat ini, langit diamati dalam rentang frekuensi 50-350MHz yang rencananya akan diamati oleh SKA-Low di masa depan. Sebanyak 76 juta gambar diperoleh dalam 29 hari. Dan di dalamnya, terdapat terlalu banyak kebisingan radio buatan yang tidak terduga tertangkap.
Sebanyak 112.534 kasus gangguan radio terdeteksi, dan hasil analisis menunjukkan bahwa gangguan ini berasal dari 1.806 satelit Starlink. Sinyal satelit Starlink jauh lebih banyak daripada satelit lainnya. Hasil ini tentu saja logis mengingat jumlahnya yang banyak. Dalam pengamatan teleskop radio frekuensi rendah lainnya, LOFAR, sinyal satelit Starlink dalam jumlah besar juga terdeteksi. Hanya dalam satu jam pengamatan, 68 kasus terdeteksi pada frekuensi 110-188MHz, 10 kasus pada 88MHz, dan 97 kasus pada 100-188MHz.
Sinyal satelit Starlink yang terdeteksi di rentang frekuensi rendah di bawah 5GHz bukanlah sekadar sinyal downlink internet. Frekuensinya sangat berbeda dari itu. Sinyal-sinyal ini adalah gelombang elektromagnetik yang tidak disengaja yang muncul saat perangkat elektronik di dalam satelit beroperasi, yang disebut sebagai UMER (unintentional electromagnetic radiation). UMER semacam ini tidak terikat oleh batasan ITU. ITU hanya membatasi gelombang elektromagnetik langsung di mana satelit mengirim dan menerima sinyal dengan bumi. Gelombang elektromagnetik yang tidak sengaja bocor saat perangkat beroperasi tidak dibatasi.
Namun, masalahnya satelit Starlink mengeluarkan suara yang terlalu bising di rentang frekuensi rendah, membuat pandangan teleskop radio menjadi kotor. Bisa dibilang, sesuatu yang tidak terduga sedang terjadi di zona tanpa hukum radio. Khususnya, dalam rentang radio frekuensi rendah di bawah 5GHz ini, rentang frekuensi yang dialokasikan untuk astronomi radio hanya 5%. Tidak ada tempat untuk melarikan diri ke rentang frekuensi lain. Oleh karena itu, kerusakannya pasti jauh lebih besar.
Satelit yang paling banyak terdeteksi dalam analisis ini adalah model Starlink v2-mini Direct-to-Cell (DTC). Sebanyak 175 satelit terdeteksi. Model DTC mencapai 70% dari total satelit Starlink yang saat ini beroperasi. Satelit DTC dirancang agar dapat mengirim sinyal internet langsung ke ponsel pintar pengguna tanpa melalui stasiun bumi. Karena itu, sinyal satelitnya pun lebih kuat. 1.806 satelit yang tertangkap hanya dalam satu bulan kali ini setara dengan sekitar 30% dari total satelit Starlink yang beroperasi saat ini.
Untuk meminimalkan probabilitas kesalahan pengenalan, para astronom melakukan penilaian pendeteksian satelit dengan sangat ketat dan memfilter data probabilitas rendah sebanyak mungkin. Oleh karena itu, jumlah satelit yang sebenarnya menyebabkan kebisingan radio diperkirakan jauh lebih banyak. Kebisingan radio yang terdeteksi oleh teleskop radio bukan hanya berasal dari UMER buatan Starlink. Ada juga berbagai gelombang radio lainnya, seperti radio FM yang dipancarkan dari antena lain di bumi, yang dipantulkan kembali oleh satelit buatan.
Bagi para astronom, invasi Starlink ke ranah pengamatan radio frekuensi rendah terasa sangat menakutkan. Hal ini karena rentang tersebut dikhususkan untuk melihat momen-momen sangat berharga dalam sejarah alam semesta dalam astronomi radio. Tepatnya, ini adalah frekuensi yang sangat baik untuk melihat jejak masa reionisasi, di mana alam semesta terionisasi kembali secara keseluruhan akibat aktivitas bintang-bintang cemerlang dan galaksi-galaksi intens yang lahir di alam semesta awal tepat setelah Big Bang. Namun, dengan banyaknya satelit Starlink yang melapisi kenangan Big Bang, sejarah berharga alam semesta tidak dapat dilihat secara utuh.
Seiring dengan munculnya masalah ini, para astronom sekarang menuntut agar ITU secara sistematis membatasi UMER juga. Tentu saja, belum diketahui secara pasti bagaimana UMER yang tidak sengaja dipancarkan oleh satelit buatan di luar angkasa itu bocor. Namun, jika dibiarkan begitu saja, kita akan melihat langit yang tertutup rapat oleh kebisingan radio, dengan lebih banyak satelit Starlink yang diluncurkan dan lebih banyak UMER di masa depan. Dan teleskop radio mungkin tidak akan bisa lagi melihat alam semesta.
Menanggapi keluhan yang menumpuk ini, SpaceX juga mulai membuat kesepakatan dengan National Radio Astronomy Observatory Amerika Serikat. Misalnya, mereka akan beroperasi dengan menghentikan sementara fungsi Starlink saat melewati wilayah di mana teleskop radio utama berada.
Faktanya, rencana Starlink sejak awal telah menimbulkan banyak kekhawatiran dari berbagai sisi. Selain kerusakan pada astronomi pengamatan yang diperkenalkan hari ini, aspek lingkungan juga memerlukan pertimbangan yang cermat. Satelit buatan mengandung banyak aluminium, yang hampir tidak ditemukan pada meteorit yang jatuh secara alami. Dalam proses satelit jatuh menembus atmosfer, aluminium bertemu dengan oksigen di udara dan menjadi aluminium oksida. Menurut analisis, setiap satu satelit Starlink yang jatuh menghasilkan rata-rata 30kg aluminium oksida dalam bentuk partikel nano. Setiap hari, 4-5 satelit Starlink jatuh. Hal ini terjadi secara alami karena bahan bakar habis atau pengaruh aktivitas matahari. Jika semuanya dijumlahkan, berarti sekitar 300 ton lebih aluminium oksida menumpuk di atmosfer setiap tahun.
Aluminium oksida menyebabkan reaksi kimia yang menghasilkan klorin di atmosfer. Klorin dapat merusak lapisan ozon. Banyak astronom khawatir dampaknya tidak bisa diabaikan. Bahkan ada analisis yang menyatakan bahwa ada kemungkinan perubahan kecil pada medan magnet bumi akibat pecahan logam satelit buatan yang tersebar di udara. Kini kita telah sampai pada titik meninggalkan jejak melampaui permukaan bumi hingga ke atas kepala kita, dan akibatnya hidup kita terancam dalam bentuk yang baru.
Ilmuwan atmosfer Paul Crutzen, yang menerima Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1995 atas penelitiannya tentang lapisan ozon, menyarankan agar masa kini diklasifikasikan sebagai era geologi 'Antroposen', dengan alasan bahwa umat manusia kini telah menjadi makhluk yang meninggalkan jejak dalam skala geologis di dalam bumi. Sekarang, Antroposen telah melampaui konsep yang hanya berlaku di dalam tanah. Karena kita meninggalkan jejak tidak hanya di dalam tanah, tetapi juga di langit. Ini adalah saatnya kita membutuhkan pemikiran baru di dimensi yang sama sekali berbeda, sesuatu yang belum pernah dilakukan umat manusia sebelumnya, tentang bagaimana membagi langit di atas kepala dan alam semesta dengan cerdas dan adil.
Referensi
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2023A%26A...678L...6G/abstract
https://public.nrao.edu/news/astronomers-satellite-internet-provider-develops-new-system-to-share-the-sky/
https://spaceaustralia.com/news/emerging-risk-radio-astronomy
Siapakah penulis Ji Woong-bae? Dia mencintai kucing dan alam semesta. Sejak kecil, setelah menonton 'Galaxy Express 999', dia memiliki impian untuk memberitahukan keindahan alam semesta. Saat ini, dia adalah asisten profesor di Departemen Studi Bebas Universitas Sejong dan terlibat dalam berbagai kegiatan komunikasi sains seperti kuliah dan penulisan. Dia telah menulis buku seperti 'Setiap Hari Sebagian dari Alam Semesta', 'Ilmuwan Alam Semesta yang Berbintang', 'Tidak Bisa Pergi Tapi Bisa Tahu', dan 'Pertanyaan Aneh yang Muncul Saat Melihat Alam Semesta', serta menerjemahkan 'Panduan untuk Hitchhiker yang Bepergian di Alam Semesta Sejati', 'Bagaimana Saya Membunuh Pluto', 'Quantum Life', dan 'Cosmigraphic'.