Menjelajahi Bima Sakti – Apakah Lebih Cepat dari Cahaya (FTL) Hanya Sekadar Mimpi?

Kecepatan cahaya dalam ruang hampa sekitar 299.792 km/s. Angka sekitar 11 km/s merujuk pada penerbangan berawak seperti Apollo 10 relatif terhadap Bumi, bukan batas kecepatan seluruh wahana buatan manusia. Wahana tanpa awak telah bergerak jauh lebih cepat relatif terhadap Matahari. Namun, belum ada teknologi perjalanan atau komunikasi lebih cepat dari cahaya (FTL) yang terbukti berfungsi.

Luasnya kosmos dan rencana perjalanan ke Mars mendorong penelitian mengenai perjalanan antariksa yang lebih cepat. Sebuah pracetak teoretis pada November 2023 mengusulkan model matematika untuk komunikasi FTL. Ini merupakan gagasan penelitian, bukan demonstrasi perangkat komunikasi atau jaminan bahwa teknologi tersebut dapat diwujudkan.

Usulan teoretis untuk komunikasi lebih cepat dari cahaya

Dalam makalah “Hyperwave: Hyper-Fast Communication within General Relativity”, Lorenzo Pieri mengusulkan gelembung warp berjari-jari sangat kecil untuk komunikasi. Distribusi energi negatif berbentuk tabung yang dibangun sebelumnya, disebut hypertube, dalam model tersebut akan mempercepat dan memperlambat gelembung di sepanjang jalur yang ditentukan.

Gagasan ini berangkat dari model gelembung warp yang diajukan Miguel Alcubierre pada 1994. Ruang di depan gelembung menyusut dan ruang di belakangnya mengembang. Secara matematis, ini dapat menghasilkan perpindahan efektif melebihi cahaya tanpa melampaui batas kecepatan secara lokal. Namun, solusi persamaan tersebut tidak membuktikan kelayakan suatu perangkat. Modelnya membutuhkan susunan khusus kerapatan energi negatif. Efek Casimir berkaitan dengan gaya terukur akibat medan kuantum; efek tersebut tidak dengan sendirinya menyediakan sumber energi siap pakai untuk penggerak warp.

Pieri meneliti gelembung kecil untuk membawa informasi, bukan mengangkut wahana. Radius yang sangat kecil mengurangi kebutuhan energi negatif total dalam modelnya. Menurut penulis:

“…kebutuhan energi negatif total menjadi lebih kecil daripada energi dalam satu sambaran petir, lebih dari 70 orde magnitudo di bawah penggerak Alcubierre awal.”

Dalam model itu, emisi partikel berenergi tinggi ketika gelembung diperlambat dapat dimodulasi untuk menyandikan informasi. Kemungkinan transmisi FTL ini masih bersifat teoretis.

Penerapan Hyperwave menghadapi persoalan fisika mendasar sekaligus tantangan teknis, antara lain:

• Menciptakan dan menstabilkan gelembung warp berjari-jari sangat kecil
• Menghasilkan susunan kerapatan energi negatif yang diperlukan
• Mengendalikan gerak dan perlambatan gelembung secara tepat

Makalah ini menawarkan arah penelitian yang menarik, tetapi belum membuktikan bahwa susunan energi tersebut dapat dibuat atau bahwa persoalan kausalitas dan gravitasi kuantum dapat diatasi. Jika komunikasi FTL suatu hari terbukti mungkin, dampaknya terhadap pengiriman informasi dan eksplorasi antariksa bisa sangat besar.

Misi ke Mars

Jika komunikasi FTL dapat diwujudkan, latensi yang lebih rendah berpotensi mengubah operasi misi Mars. Contoh berikut bersifat hipotetis:

1. Latensi komunikasi lebih rendah: Sinyal Bumi–Mars saat ini memerlukan sekitar 3–22 menit untuk satu arah, tergantung jarak kedua planet. Komunikasi yang lebih cepat dapat memperbaiki koordinasi dan keselamatan, tetapi FTL tidak otomatis berarti komunikasi seketika.
2. Kendali misi yang lebih responsif: Latensi yang lebih rendah dapat memungkinkan kendali rover dan peralatan yang lebih langsung, sehingga penyesuaian tidak selalu harus diprogram jauh sebelumnya.
3. Respons darurat lebih cepat: Pertukaran informasi yang lebih cepat dapat membantu penanganan kejadian tak terduga serta melindungi awak dan peralatan penting.
4. Pengiriman data ilmiah: Waktu tunggu yang lebih pendek dapat mempercepat analisis dan publikasi hasil. Latensi yang rendah tetap berbeda dari kapasitas pengiriman data atau lebar pita.
5. Internet antarplanet: Jaringan yang andal dapat meningkatkan pertukaran data dan kerja sama Bumi–Mars. Jaringan antarplanet juga dapat dibangun dengan komunikasi konvensional yang dirancang untuk menghadapi keterlambatan; FTL bukan prasyaratnya.

Manfaat FTL tersebut tetap spekulatif sampai dasar fisiknya terbukti. Untuk masa mendatang, misi Mars mengandalkan komunikasi dalam batas kecepatan cahaya.

Konsep untuk perjalanan antariksa berkecepatan tinggi

Belum diketahui apakah komunikasi atau transportasi FTL dapat diwujudkan, apalagi mana yang akan tercapai lebih dahulu. Berikut beberapa gagasan perjalanan antariksa yang berbeda tingkat kematangannya. Layar surya dan propulsi antimateri ditujukan untuk kecepatan di bawah cahaya, sedangkan gelembung warp merupakan model spekulatif.

Layar surya: Teknologi ini menggunakan perpindahan momentum foton ketika cahaya mengenai layar reflektif yang sangat tipis dan luas. Konsep layar canggih mempertimbangkan bentangan yang sangat besar dengan bahan ultratipis. Dorongannya berasal dari tekanan radiasi cahaya, bukan angin Matahari.

Ilustrasi artistik layar surya futuristis.

Cahaya yang dipantulkan layar memberikan dorongan kecil yang terakumulasi seiring waktu. Layar tidak memerlukan propelan untuk menghasilkan dorongan tersebut, sehingga dapat mengurangi massa dan kebutuhan pengisian ulang. Wahana tetap membutuhkan daya serta sistem kendali dan komunikasi.

Layar surya telah didemonstrasikan. Konsep layar cahaya yang lebih maju, termasuk layar yang didorong laser kuat, masih diteliti untuk perjalanan antarbintang di bawah kecepatan cahaya.

Gelembung warp: Konsep berdasarkan relativitas umum ini menggambarkan distorsi ruang-waktu di sekitar wahana: ruang di depan menyusut dan ruang di belakang mengembang, sementara bagian dalam gelembung tetap datar secara lokal. Perpindahan efektif lebih cepat dari cahaya dalam model matematika tidak membuktikan kelayakan perangkat atau menyelesaikan persoalan sebab-akibat.

Ilustrasi artistik wahana dalam gelembung warp hipotetis.

Membuat dan mengendalikan distribusi energi yang diperlukan masih merupakan persoalan mendasar. Kerapatan energi negatif pada sistem kuantum bukan sekadar zat kimia yang belum ditemukan. Belum terbukti bahwa energi tersebut dapat disusun dalam jumlah dan geometri yang dibutuhkan untuk gelembung warp.

Propulsi antimateri: Dalam anihilasi materi–antimateri, massa berubah menjadi energi dan partikel. Mesin hipotetis akan mengendalikan pelepasan energi berdensitas tinggi ini untuk menghasilkan dorongan. Wahana mungkin mencapai sebagian besar kecepatan cahaya, tetapi mekanisme ini tidak memungkinkan wahana bermassa melampaui batas cahaya.

Ilustrasi artistik mesin antimateri hipotetis.

Konsep tersebut berpotensi memangkas waktu perjalanan di tata surya dan mendukung perjalanan antarbintang. Namun, produksi, penyimpanan, dan penanganan antimateri dalam jumlah yang berguna sangat sulit dan mahal.

Belum ada mesin praktis yang secara efisien memanfaatkan anihilasi materi–antimateri untuk perjalanan tersebut. Propulsi antimateri tetap menjadi gagasan penelitian jangka panjang untuk penerbangan cepat di bawah kecepatan cahaya.

Perusahaan dirgantara

*Angka tabel merupakan cuplikan historis dalam artikel tahun 2023, bukan harga terkini atau proyeksi yang terverifikasi. P/E negatif seperti milik Boeing bukan ukuran valuasi berbasis laba yang bermakna.*

Perusahaan Publik

1. Boeing Company

BA Grafik Harga

Boeing adalah produsen pesawat komersial serta sistem pertahanan, antariksa, dan keamanan. Artikel tahun 2023 mencatat kapitalisasi pasarnya sekitar US$158 miliar. Produk dan layanannya meliputi pesawat sipil dan militer, satelit, senjata, sistem elektronik dan pertahanan, sistem peluncuran, teknologi informasi dan komunikasi, serta logistik berbasis kinerja dan pelatihan.

2. Honeywell International Inc.

HON Grafik Harga

Honeywell juga aktif di sektor dirgantara. Artikel tahun 2023 mencatat kapitalisasi pasar sekitar US$135 miliar. Portofolionya saat itu meliputi produk dan layanan dirgantara, teknologi kendali untuk bangunan, rumah, dan industri, serta material dan teknologi berkinerja tinggi.

3. RTX Corporation

Raytheon Technologies berganti nama menjadi RTX Corporation pada Juli 2023. Artikel tersebut mencatat kapitalisasi pasar sekitar US$116 miliar. Grup ini menyediakan sistem dan layanan dirgantara serta pertahanan bagi pelanggan komersial, militer, dan pemerintah, termasuk mesin pesawat, avionik, struktur pesawat, keamanan siber, rudal, pertahanan udara, dan sistem tanpa awak.

Perusahaan yang belum tercatat di bursa pada 2023

SpaceX: Space Exploration Technologies Corp., didirikan Elon Musk pada 2002, belum tercatat di bursa ketika artikel ini terbit pada 2023. Widget harga saham saat ini (SPCX ) berkaitan dengan pencatatan berikutnya pada 2026. Perusahaan berupaya menurunkan biaya transportasi antariksa dan mendukung misi Mars di masa depan. SpaceX mengembangkan Falcon 1, Falcon 9, Falcon Heavy, dan Dragon; Crew Dragon telah membawa astronaut ke ISS. Pada 2023, perusahaan juga mengembangkan Starship untuk misi antarplanet mendatang dan jaringan internet satelit Starlink.

Blue Origin: Jeff Bezos mendirikan perusahaan ini pada 2000 untuk memperluas akses ke antariksa dan mendukung masa depan ketika jutaan orang dapat tinggal serta bekerja di sana. Dalam konteks 2023, perusahaan telah mengembangkan New Shepard untuk wisata suborbital dan sedang mengembangkan roket orbital New Glenn. Wahana pendarat Bulan Blue Moon juga menjadi bagian rencananya.

Pemikiran Akhir

Gagasan komunikasi dan perjalanan antariksa yang lebih cepat mencerminkan rasa ingin tahu dan ambisi manusia. Gelembung warp, komunikasi Hyperwave, dan propulsi antimateri mengajukan pertanyaan ilmiah yang berbeda dan tidak berada pada tingkat kematangan teknologi yang sama.

Jika FTL suatu hari terbukti mungkin secara fisik, dampaknya akan sangat besar. Saat ini, kemungkinan itu tetap hipotetis. Eksplorasi antariksa praktis terus berkembang melalui teknologi yang bekerja dalam batas hukum fisika yang telah diketahui.