Mengubah Malam Menjadi Siang: Taruhan Ambisius Reflect Orbital

Energi surya adalah sumber energi terbarukan paling bersih. Lebih lagi, hanya beberapa jam sinar matahari yang menyinari Bumi sudah lebih dari cukup untuk memenuhi semua kebutuhan energi umat manusia selama setahun.

Namun, tentu saja, masalahnya adalah kita tidak dapat menangkap semuanya. Tidak hanya sebagian besar sinar matahari menyentuh lautan dan gurun, tetapi penyimpanan dan distribusi energi surya juga menantang. Selain itu, panel surya tidak terlalu efisien, hanya sekitar 15-25%.

Lebih penting lagi, sinar matahari tidak konstan. Ia dipengaruhi oleh malam, cuaca, dan musim. Jadi, tidak peduli seberapa efisien sistem fotovoltaik menjadi, energi surya tetap bersifat intermiten, yang berarti energi hanya dapat diproduksi selama jam siang.

Sekarang bayangkan sebuah dunia di mana keterbatasan ini benar‑benar menghilang. Anda mendapatkan sinar matahari setiap saat, bahkan lebih baik, tepat ketika Anda membutuhkannya. Ini persis apa yang ingin dicapai oleh Reflect Orbital.

Startup berbasis California ini mengusulkan untuk memancarkan sinar matahari ke Bumi sesuai permintaan menggunakan 50.000 cermin orbital besar. Ideanya adalah menghilangkan batasan bahwa energi surya terbatas pada siang hari dengan memungkinkan energi surya diproduksi pada malam hari.

“Teknologi kami memiliki kapasitas untuk lebih dari melipat tiga output energi surya global — membuka masa depan yang berkelanjutan dan aman energi,” menyatakan situs web perusahaan.

Jika ini menjadi kenyataan, hal itu dapat secara fundamental mengubah ekonomi energi surya dan jaringan energi yang lebih luas. Namun pada saat yang sama, para ahli memperingatkan potensi risiko, termasuk hilangnya langit malam yang jelas, gangguan perilaku satwa liar, dan dampak negatif pada ritme sirkadian kita. Lebih lanjut, para astronom secara luas melihat rencana Reflect Orbital untuk menyediakan titik sinar matahari sesuai permintaan dengan sekelompok cermin di luar angkasa sebagai ancaman besar bagi astronomi observasional.

Untuk memahami apakah ini terobosan atau batas yang mungkin kami sesali, mari kita lihat lebih dalam tentang Reflect Orbital.

Merancang Sinar Matahari Sesuai Permintaan

Selama ratusan juta tahun, yaitu sejak planet Bumi berputar pada porosnya dan mengorbit matahari, kita telah mengalami siang dan malam. Di bawah ritme alami cahaya dan gelap ini, yang diciptakan oleh rotasi Bumi selama 24 jam, kehidupan dan ekosistem berkembang. Namun Reflect Orbital ingin mengubah pola ini. 

Startup ini mengusulkan masa depan di mana cahaya dapat diarahkan ke area target. Masa depan seperti itu mengancam kegelapan alami dan secara fundamental mengubah lingkungan kita. Untuk mewujudkannya, perusahaan akan meluncurkan ribuan satelit, masing‑masing berfungsi sebagai “pemantul sinar matahari” yang dapat diarahkan di orbit Bumi rendah (LEO). 

Satelit-satelit ini dilengkapi dengan panel reflektif besar atau cermin ruang angkasa raksasa. Cermin yang direncanakan perusahaan berbentuk persegi dan terbuat dari mylar, sebuah film poliester yang dibuat dari polyethylene terephthalate (PET) yang ditarik, yang digunakan karena reflektivitasnya, isolasi listrik, kekuatan tarik tinggi, dan stabilitas kimia.

Cermin yang diusulkan ini, berukuran sekitar 33 hingga 180 kaki, akan mengalihkan sinar matahari dari sisi siang planet kita ke mereka yang menginginkannya di sisi malam, pada dasarnya menawarkan “sinar matahari sebagai layanan”.

Sinar matahari tambahan, menurut perusahaan, dapat digunakan untuk menggerakkan rangkaian surya pada malam hari, membantu operasi pencarian‑dan‑penyelamatan, menerangi jalan kota, meningkatkan pertumbuhan tanaman, dan bahkan mengurangi depresi musiman. 

“Kami berusaha membangun sesuatu yang dapat menggantikan bahan bakar fosil dan benar‑benar memberi daya pada segala sesuatu.”

– CEO Reflect Orbital, Ben Nowack, mengatakan dalam sebuah wawancara

Bergerak cahaya dari salah satu satelitnya akan memancarkan “cahaya lembut seperti bulan” kira‑kira tiga mil atau sekitar lima kilometer di atas tanah. Sementara itu, intensitas iluminasinya berkisar antara 0,8 hingga 2,3 lux. Sebagai perbandingan, intensitas cahaya bulan pada bulan purnama diproyeksikan antara 0,05 hingga 0,2 lux.

Jadi, setiap satelit dalam sistem Reflect Orbital berpotensi memberikan cahaya yang jauh lebih terang daripada bulan purnama. Namun, menyediakan cahaya ini memerlukan beberapa satelit yang menargetkan lokasi yang sama, karena satelit bergerak cepat melintasi langit dan hanya dapat menerangi area tertentu selama beberapa menit. Oleh karena itu, perusahaan berencana menempatkan ribuan satelit dalam konstelasi mega‑besar untuk memberikan iluminasi yang berharga.

Cermin prototipe Reflect Orbital, Earendil-1, yang diperkirakan sepanjang 60 kaki, hampir selesai, dan setelah berada di ruang angkasa, ia akan memantulkan sinar matahari untuk menerangi sebuah area melingkar di permukaan Bumi.

Meskipun yang ini dapat diluncurkan ke ruang angkasa tahun ini, perusahaan berencana meluncurkan dua prototipe lagi dalam satu tahun dan puluhan lagi selama dua tahun ke depan. Targetnya adalah menempatkan 1.000 satelit yang lebih besar di orbit pada akhir 2028, sekitar 5.000 pada akhir dekade ini, dan konstelasi penuh 50.000 satelit pada tahun 2035.

Di Dalam Model Bisnis Berani Reflect Orbital

Didirikan pada tahun 2021 oleh Ben Nowack dan Tristan Semmelhack, Reflect Orbital sedang membangun lapisan infrastruktur energi baru sepenuhnya di ruang angkasa, setelah mengumpulkan lebih dari $35 juta dari para investor.

Pada akhir September 2024, Reflect Orbital mengumpulkan dana seed sebesar $6,5 juta yang dipimpin oleh Sequoia Capital, dengan partisipasi dari Starship Ventures, Keenan Wyrobek, Keller Rinaudo Cliffton, dan Baiju Bhatt. Dalam satu tahun, perusahaan mengumpulkan tambahan $20 juta dalam pendanaan Seri A, dipimpin oleh Lux Capital, dengan partisipasi dari Starship Ventures dan Sequoia Capital.

“Kami percaya teknologi iluminasi sesuai permintaan mereka berpotensi mengubah cara kami menyelesaikan masalah di Bumi—dari operasi kritis hingga ketahanan energi.”

– Josh Wolfe, Managing Partner di Lux Capital, mengatakan pada saat itu

Perusahaan juga memenangkan kontrak Small Business Innovation Research (SBIR) senilai $1,25 juta dari Angkatan Udara AS tahun lalu.

Menurut CEO-nya, Reflect Orbital akan membantu dunia beralih dari peradaban Tipe 1, yang ditandai dengan menggali minyak dan membakarnya, ke peradaban Tipe 2, di mana, alih‑alih merusak lingkungan Bumi untuk mengekstrak material, kita mendapatkan semua energi dari Matahari.

“Ini adalah pertama kalinya umat manusia mengendalikan matahari,” katanya saat menyampaikan pidato di World Governments Summit di UEA. Kemajuan ini akan “seperti ketika kami belajar mengendalikan air dan memindahkannya sehingga tidak perlu menunggu hujan. Kami melakukan hal itu dengan sinar matahari.”

Solar, catatnya, adalah bentuk energi terbaik, menghasilkan energi 5.000 kali lebih banyak per detik daripada yang pernah dikonsumsi umat manusia. Dan memantulkan cahaya dari cermin sangat efisien, “Anda hampir tidak kehilangan energi ketika memantulkan sinar matahari dari cermin.” Dan itulah yang mereka lakukan dengan orientasi satelit, yang dapat diubah untuk mengarahkan cahaya yang dipantulkan ke luar angkasa jika suatu area lebih memilih tetap dalam kegelapan. 

“Jadi, kami dapat mengoperasikan konstelasi sangat besar satelit ini tanpa mengganggu orang, tanpa menyilaukan orang,” kata Nowack. Meskipun cahaya akan tampak sangat terang bagi seseorang yang berdiri tepat di dalam berkas, bagi mereka yang berada di luar titik tersebut, mereka akan “hanya melihat cahaya di tanah, kecuali Anda sengaja melihat satelit secara langsung.”

Membicarakan model bisnis, Nowack berbagi bahwa mereka hanya “menjual sebuah sumber daya,” dan “tidak membangun roket. SpaceX (SPCX ) yang menangani itu (dan) mereka akan meluncurkan satelit kami, kami masuk ke orbit, lalu kami menjual sinar matahari kepada pelanggan.”

Tapi berapa biaya “sinar matahari sebagai layanan” ini? Nowack memberitahu NYT bahwa Reflect Orbital akan mengenakan biaya sekitar $5.000 per jam untuk cahaya satu cermin jika pelanggan memiliki kontrak tahunan dengan perusahaan untuk 1.000 jam atau lebih. 

Acara sekali pakai dan keadaan darurat, bagaimanapun, akan lebih mahal, karena mungkin memerlukan beberapa satelit dan upaya koordinasi lebih banyak. Untuk ladang surya, perusahaan berencana membagi pendapatan dari listrik tambahan yang dihasilkan selama jam cahaya tambahan.

Secara khusus, Reflect Orbital telah mengajukan permohonan ke Komisi Federal Komunikasi AS (FCC) untuk lisensi “membangun dan meluncurkan satelit NGSO.” FCC mengeluarkan lisensi yang diperlukan untuk menempatkan satelit.

Jika lisensi yang diajukan pada Juli tahun lalu disetujui, satelit prototipe mereka dapat diluncurkan secepat musim panas ini. Periode komentar publik pada aplikasi Reflect Orbital kini telah ditutup.

Dalam aplikasinya, perusahaan menyatakan bahwa usulannya telah “menimbulkan minat signifikan dari mitra komersial dan pemerintah.” Mereka telah mengamankan pendanaan penuh untuk misinya dan telah menerima lebih dari 260.000 permohonan layanan, catat perusahaan.

Ide Kembali dengan Taruhan Lebih Tinggi

Reflect Orbital dengan cepat mendekati realisasi idenya, tetapi ini bukan pertama kalinya hal ini dipikirkan.

Hampir setengah abad yang lalu, pada tahun 1977, insinyur roket Krafft A. Ehricke mengusulkan ide cermin ruang angkasa untuk menerangi daerah yang terkena bencana dan mencegah pembekuan tanaman. Sebelumnya, pada tahun 1923, pionir roket Jerman Hermann Oberth menyarankan ide tersebut dalam disertasi PhD-nya.

Kemudian, pada tahun 1993, sebuah satelit Rusia bernama Znamya, yang membawa cermin berukuran sekitar 80 kaki, sesaat memantulkan berkas sinar matahari melintasi Bumi. Setelah semua waktu ini, ide tersebut tetap kontroversial, dengan para ahli khawatir tentang efek samping proyek ini. 

Cermin-cermin ini tidak hanya dapat mengalihkan perhatian pilot pesawat tetapi juga menimbulkan kekhawatiran tentang potensi risiko bagi kesehatan manusia, kesehatan hewan, dan ekosistem.

“Malam seharusnya gelap, dan satelit-satelit ini dirancang untuk mengubah malam menjadi siang,” kata James Lowenthal, seorang astronom di Smith College, menyampaikan kepada Smithsonian. “Itu bertentangan dengan setiap serat keberadaan saya untuk membayangkan bahwa kami dapat secara sengaja mengusir malam.”

Bagaimanapun, tanaman membutuhkan siang dan malam untuk berbunga dan tumbuh. Siklus inilah yang juga memberi tahu kita kapan bangun dan tidur, sekaligus menentukan migrasi burung dan makhluk lainnya. Serangga dan hewan yang berhibernasi juga dapat kebingungan oleh cahaya tambahan.

“Ritme sirkadian hadir pada semua jenis organisme, mulai dari bakteri hingga tanaman hingga hewan, termasuk manusia. Ritme ini menyinkronkan fungsi fisiologis dengan siklus cahaya‑gelap alami, yang penting untuk kesejahteraan secara keseluruhan. Cahaya pada malam hari akan mengganggu ritme ini, yang dapat merusak kesehatan dan kesejahteraan.”

– Kristen Knutson, associate professor of neurology and preventive medicine at Feinberg, menyampaikan kepada Northwestern Now Universitas

Implikasinya sangat besar bagi semua kehidupan di planet Bumi. Namun bagi FCC, semua ini tidak menjadi perhatian, karena, menurut pandangan agensi, aktivitas di luar angkasa tidak tunduk pada tinjauan lingkungan.

Saat meninjau aplikasi satelit, FCC memastikan bahwa komunikasi radio pesawat luar angkasa tidak mengganggu komunikasi satelit lain. FCC juga memastikan bahwa pada akhir masa operasional pesawat luar angkasa, akan dibuang dengan aman. Tetapi itu saja.

Jadi, “sangat luar biasa bahwa satu perusahaan kecil di California, [dengan] izin dari satu agensi yang mengawasi transmisi radio, dapat mengubah langit untuk semua orang di dunia,” kata Samantha Lawler, seorang astronom di University of Regina di Kanada.

Iluminasi Menjadi Interferensi

Ambisi Reflect Orbital menimbulkan pertanyaan lain tentang pelestarian langit malam itu sendiri. Para astronom khawatir bahwa satelit mereka akan menghalangi pandangan mereka terhadap objek-objek langit. Karena setiap kali cermin ruang angkasa berada di atas cakrawala, langit menjadi terlalu terang untuk melakukan penelitian astronomi.

Saat ini, konstelasi hampir 10.000 satelit Starlink yang dioperasikan oleh SpaceX memengaruhi observatorium astronom dengan menghasilkan jejak terang pada gambar yang diambil oleh teleskop berbasis darat.

Namun sementara SpaceX dan lainnya berupaya meminimalkan polusi cahaya di langit malam dengan membuat satelit mereka kurang reflektif, tujuan utama satelit Reflect Orbital adalah menjadi secerah mungkin.

Dari satu satelit, sinar matahari yang dipantulkan akan menyebar sekitar 18 mil persegi, mengurangi jumlah foton yang mencapai panel surya menjadi sekitar 1/140.000 dari nilai siang harinya.

Bahkan dengan cermin yang lebih besar, yang berukuran 180 kaki lebar, “lebih dari 3.000 satelit diperlukan untuk menghasilkan setara dengan hanya 20 persen sinar matahari siang hari di satu lokasi,” tulis Dr. Michael Brown, seorang astronom di Monash University, Australia, dalam komentarnya kepada FCC tentang aplikasi Reflect Orbital.

Lawler juga menyatakan keraguan tentang tujuan perusahaan meningkatkan produksi tenaga surya, mengatakan “ketika Anda melakukan perhitungan, itu hanya miliwatt,” sehingga, “Anda memerlukan ratusan atau ribuan cermin yang diarahkan ke titik yang sama di tanah untuk bahkan mengaktifkan panel surya. Itu tidak masuk akal.”

Menurut Brown, jaringan satelit cermin sederhana tidak efisien untuk meningkatkan produksi energi.

“Saya pikir idenya terus muncul karena memiliki kesederhanaan dan keanggunan tertentu,” kata Dr. Brown dalam sebuah wawancara. “Namun ketika Anda mulai menghitung angka-angka, dan angka-angka itu cukup mudah dihitung, maka Anda menemukan banyak masalah serius dengan hal itu.”

Klaim perusahaan bahwa cahaya yang dipantulkan hanya akan terlihat di area target juga dipertanyakan, dengan Gaspar Bakos, seorang astronom di Princeton University, mengatakan bahwa partikel udara akan tak terhindarkan menyebarkan cahaya, dan cahaya berkas tersebut dapat menerangi langit malam pada jarak yang jauh lebih besar.

Sebagai tanggapan, CEO mengatakan mereka telah mempelajari masalah ini dalam simulasi dan bahwa efeknya tidak separah yang digambarkan kritikus. “Kami berencana menunjukkan secara tepat apa yang terjadi dengan pengukuran nyata di dunia nyata dari satelit kami yang sebenarnya,” katanya. “Itu akan sangat membantu. Anda tidak dapat memalsukannya.”

Dalam sebuah pernyataan kepada Bloomberg, Reflect Orbital mengatakan mereka bekerja dengan komunitas astronomi untuk meminimalkan potensi dampak proyek mereka.

Cermin ruang angkasa lebih cocok untuk bulan, catat Dr. Bakos, karena tidak memiliki atmosfer. NASA saat ini membangun pos lunar dan akan menghabiskan $20 miliar untuk upaya ini selama dekade berikutnya. 

“Saya juga lebih khawatir, anehnya, saya akan mengatakan dari sudut pandang estetika. Bahwa saya agak menyukai langit sebagai wilayah bersama yang liar,” kata Brown kepada sebuah publikasi media pada bulan Oktober. “Jika Anda pergi ke tempat yang indah dan gelap dan melihat langit malam serta memiliki pengingat konstan tentang teknologi, saya pikir itu sedikit kehilangan.”

Dalam sebuah posting blog bulan lalu, perusahaan berbagi bahwa dua peluncuran satelit demonstrasi tahun ini akan memberikan kesempatan kepada semua orang, termasuk ilmuwan dan publik, untuk mempelajari teknologi ini dan membentuk alat baru ini pada tahap paling awal. Mereka mengatakan:

“Kami bersemangat untuk bekerja dengan ilmuwan mengukur presisi refleksi, mengevaluasi visibilitas, dan menguji strategi mitigasi.” 

Reflect Orbital juga menegaskan kembali “tujuannya untuk mengarahkan sinar matahari yang tepat dari ruang angkasa untuk meningkatkan akses energi bersih” di Bumi, yang dikatakan akan membantu menyelesaikan tantangan mendesak serta menciptakan peluang baru. “Kami ingin melakukannya dengan cara yang melestarikan langit malam.”

Mengenai hal itu, layanan mereka akan dibatasi pada area tertentu untuk waktu yang telah ditentukan, dan mereka akan menghindari memantulkan cahaya di dekat observatorium. Perusahaan juga akan membagikan posisi satelitnya sebelumnya agar peneliti dapat merencanakan sekitar jendela operasi singkat.

Kesimpulan

Reflect Orbital adalah ide yang berani namun kontroversial yang dapat mengubah masa depan energi. Secara khusus, ini dapat menjadi pengubah permainan bagi energi surya. Dengan menghilangkan intermitensi, ia dapat meningkatkan kapasitas operasional ladang surya tanpa memakan ruang tanah. Jika berhasil, ini dapat membuat energi surya lebih konsisten dan berharga.

Namun keuntungan ini tidak tanpa kompromi. Sementara ide Reflect Orbital dapat membantu mewujudkan energi terbarukan 24/7, ia berpotensi menyebabkan polusi cahaya yang parah dan mengganggu ekologi. Para astronom sudah berjuang dengan konstelasi seperti Starlink; menambahkan ribuan cermin yang aktif memantulkan akan semakin merusak pengamatan langit gelap.

Saat perusahaan menghadapi penolakan besar dari komunitas ilmiah, masih belum jelas apakah Reflect Orbital akan menjadi lapisan dasar infrastruktur masa depan atau menjadi kisah peringatan tentang ambisi berlebih.

Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang energi bersih tak berujung berbasis ruang angkasa.