Warp Drive – Fiksi atau Masa Depan?

Perkembangan baru dalam penelitian warp drive membuka cara lain untuk mengkaji perjalanan antarbintang secara teoretis. Menurut relativitas khusus, benda bermassa tidak dapat dipercepat secara lokal hingga melampaui kecepatan cahaya. Meski demikian, fiksi ilmiah telah lama membayangkan perjalanan semacam itu. Kini para peneliti menelaah apakah perubahan geometri ruang-waktu dapat menawarkan kemungkinan lain. Penelitian terbaru merupakan langkah matematis, bukan demonstrasi mesin yang dapat membawa manusia dengan kecepatan cahaya.

Jenis Baru Warp Drive

Pada Mei 2024, para peneliti menerbitkan sebuah studi tentang solusi matematis warp drive berkecepatan konstan yang bersifat subluminal, yakni lebih lambat daripada cahaya. Solusi tersebut memenuhi kondisi energi yang diuji dalam modelnya. Temuan ini memberi dasar bagi penelitian dan pengembangan lebih lanjut, tetapi belum membuktikan bahwa perangkat fisiknya dapat dibuat.

Apa Itu Warp Drive?

Warp drive adalah konsep transportasi teoretis yang memanfaatkan perubahan ruang-waktu di sekitar suatu wilayah, sering disebut gelembung warp. Beberapa model membayangkan perjalanan superluminal, sedangkan model terbaru ini tetap subluminal. Dalam model ideal, penumpang berada di wilayah yang terlindung dari gaya pasang surut yang besar. Seperti gerak Bumi yang tidak langsung terasa oleh kita, gerak dalam koordinat tertentu tidak selalu berarti percepatan lokal yang dirasakan penumpang.

Sumber – Arxiv

Gelembung Warp

Gelembung warp merupakan bagian penting dari sejumlah model perjalanan superluminal. Pada model Alcubierre, ruang di depan gelembung menyusut dan ruang di belakangnya mengembang. Secara matematis, hal ini memungkinkan perpindahan relatif terhadap pengamat jauh tanpa membuat penumpang bergerak secara lokal melampaui kecepatan cahaya. Namun, adanya solusi persamaan tidak membuktikan bahwa gelembung tersebut dapat diwujudkan atau seluruh hambatan fisiknya telah teratasi.

Dalam relativitas khusus, jam pada benda yang bergerak mendekati kecepatan cahaya berjalan lebih lambat dibandingkan jam pengamat dalam kerangka acuan lain. Konsep gelembung warp telah dibahas dan dikembangkan selama sekitar 30 tahun, baik dalam fiksi seperti Star Trek maupun penelitian teoretis. Pengaruhnya terhadap waktu bergantung pada model ruang-waktu yang digunakan.

Sejarah Warp Drive

Gagasan perjalanan warp telah muncul dalam televisi dan buku selama puluhan tahun. Pada 1994, fisikawan Miguel Alcubierre menerbitkan makalah tentang geometri ruang-waktu yang memungkinkan perpindahan efektif superluminal melalui gelembung warp. Model teoretis tersebut dikenal sebagai penggerak Alcubierre.

Model Alcubierre membutuhkan distribusi energi eksotis, termasuk kerapatan energi negatif. Energi negatif ini berbeda dari muatan listrik negatif, materi gelap, maupun energi gelap kosmologis. Kebutuhan tersebut merupakan salah satu kendala besar dalam mewujudkan model itu secara fisik.

Penelitian rongga Casimir dan model gelembung warp

Penelitian Harold White dan rekan-rekannya yang diterbitkan pada 2021 membahas simulasi numerik distribusi energi dalam geometri rongga Casimir untuk proyek yang didanai DARPA. Mereka menemukan kemiripan kualitatif dengan distribusi energi pada metrik Alcubierre dan mengusulkan eksperimen lanjutan. Makalah itu tidak melaporkan bahwa NASA telah membuat dan mengukur gelembung warp nyata pada Februari 2022.

Cara Kerja Warp Drive Kecepatan Konstan

Penelitian terbaru berfokus pada fase gerak berkecepatan konstan di bawah kecepatan cahaya. Para peneliti menggunakan pemodelan matematis untuk menyusun geometri ruang-waktu warp yang memenuhi kondisi energi tertentu. Penelitian ini tidak menunjukkan perjalanan yang lebih cepat daripada cahaya.

Para peneliti menggabungkan selubung materi biasa bermassa ADM positif dengan distribusi vektor pergeseran yang menyerupai model warp yang sudah dikenal. Mereka menggunakan perangkat komputasi numerik bernama Warp Factory untuk menyusun dan mengevaluasi metrik ruang-waktu serta kondisi energinya. Selubung ini bukan perangkat yang telah dibangun, dan penelitian tersebut membahas gerak subluminal berkecepatan konstan, bukan perjalanan dengan kecepatan nol.

Pengembangan model dimulai dari selubung materi. Parameter massa ADM membantu menghasilkan kerapatan energi positif dalam solusi tersebut, sehingga model ini tidak membutuhkan energi negatif seperti model Alcubierre awal. Efek warp dikaitkan dengan penyeretan kerangka acuan di dalam selubung materi.

Penulis

Para penulis mengakui bahwa penelitian ini masih berada pada tahap teoretis awal. Mereka berharap hasilnya dapat menjadi dasar bagi pengembangan konsep warp drive lebih lanjut. Penulis utama, Jared Fuchs, berafiliasi dengan University of Alabama in Huntsville dan Applied Physics.

Mengapa Warp Drive Penting

Komunitas dirgantara terus mencari metode propulsi yang cocok untuk perjalanan ruang angkasa jarak jauh. Roket konvensional menghasilkan dorongan dengan mengeluarkan massa reaksi ke arah berlawanan. Karena setiap gram muatan berpengaruh, mengurangi kebutuhan propelan menjadi tujuan penting. Namun, model warp belum membuktikan adanya sistem praktis yang dapat bergerak tanpa propelan atau sumber energi.

Penelitian propulsi untuk perjalanan antarbintang

Jika suatu hari dapat diwujudkan, konsep propulsi baru mungkin mengurangi sebagian kebutuhan membawa propelan dalam jumlah besar. Hal itu dapat membuka peluang penjelajahan lebih jauh dan pengembangan komunitas antarbintang. Untuk saat ini, kemungkinan tersebut masih spekulatif. Berikut beberapa gagasan lain yang dibahas dalam penelitian perjalanan ruang angkasa.

Hyperwave

Hyperwave adalah konsep teoretis yang dikemukakan Dr. Lorenzo Pieri dalam makalah “Hyperwave: Komunikasi Super Cepat dalam Relativitas Umum”. Makalah tersebut membahas penggunaan gelembung warp untuk mengirim informasi, bukan materi.

Teorinya berpusat pada gelembung warp berjari-jari kecil yang dirancang untuk membawa informasi. Jika dapat diwujudkan, komunikasi semacam ini dapat membantu astronot tetap terhubung dengan pangkalan mereka dalam perjalanan antarbintang.

Propulsi Tanpa Bahan Bakar

Gagasan lain yang dibahas adalah propulsi tanpa propelan, yakni perangkat yang diklaim memanfaatkan medan elektrostatik untuk menghasilkan dorongan. Konsep ini dipresentasikan pada Konferensi Energi Propulsi Alternatif (APEC) dalam diskusi ”Penemuan Propulsi Tanpa Bahan Bakar: Konversi Langsung Energi Listrik menjadi Dorongan Fisik”. Klaim tersebut perlu dibedakan dari teknologi propulsi yang telah terbukti.

Menurut klaim Dr. Charles Buhler dan timnya yang dibahas dalam artikel tersebut, pemberian muatan pada material tertentu dapat menghasilkan dorongan yang cukup untuk melawan gravitasi. Mereka juga melaporkan bahwa dorongan bertahan sampai muatannya terlepas. Pernyataan ini merupakan klaim penelitian tim tersebut, bukan bukti bahwa NASA telah mengesahkan sistem propulsi tanpa propelan.

Seperti konsep penggerak ruang angkasa lainnya, gagasan perjalanan tanpa propelan terus ditelaah oleh insinyur dan ilmuwan. Kemajuan AI dan robotika dapat membantu penelitian serta misi nirawak, tetapi tidak dengan sendirinya membuktikan kelayakan perjalanan antarbintang dengan teknologi tersebut.

Perusahaan Dirgantara yang Patut Diperhatikan

Industri dirgantara berkembang seiring masuknya perusahaan komersial dan wahana antariksa swasta. Kemajuan sektor komersial juga mendorong inovasi dalam program pemerintah. Berikut beberapa perusahaan yang dapat memperoleh manfaat dari perkembangan teknologi dirgantara secara umum.

RTX Corporation

RTX Grafik Harga

RTX menaungi perusahaan dirgantara dan pertahanan seperti Pratt & Whitney, Collins Aerospace, dan Raytheon. Perusahaan-perusahaan tersebut menyediakan teknologi untuk penerbangan sipil dan militer. Pratt & Whitney dikenal dengan mesin pesawatnya, sementara Raytheon memasok berbagai sistem pertahanan, termasuk keluarga rudal AIM-9 Sidewinder.

RTX secara hipotetis dapat mendukung atau mengembangkan penelitian warp drive berkecepatan konstan seperti ini. Pendanaan dan keahlian teknis perusahaan besar dapat membantu penelitian, tetapi artikel ini tidak menyatakan adanya program warp drive RTX yang telah diumumkan.

RTX menarik minat investor perorangan maupun institusi. Artikel ini menyebut kepemilikan institusional sekitar 85%. Pada 23 April 2024, RTX melaporkan laba per saham yang disesuaikan sebesar US$1,34 untuk kuartal pertama 2024, naik 10% dibandingkan tahun sebelumnya. Perkiraan pertumbuhan selanjutnya berkaitan dengan permintaan terhadap bisnis penerbangan dan pertahanannya, bukan pendapatan dari warp drive.

GE Aerospace 

GE Grafik Harga

GE Aerospace yang berbasis di kawasan Cincinnati (GE ) memiliki sejarah panjang dalam industri penerbangan. Akar usahanya mencakup pengembangan turbosupercharger yang dimulai pada 1917. Teknologi mesinnya kemudian mendukung penerbangan militer dan sipil. Pada masa penulisan artikel ini, GE Aerospace tetap menjadi perusahaan penting di sektor tersebut.

GE Aerospace mengembangkan mesin jet, sistem propulsi, dan teknologi terkait untuk sektor komersial maupun militer. Bisnis yang disebut dalam artikel ini meliputi Avio Aero, Unison, GE Additive, dan Dowty Propellers.

Saham GE Aerospace juga diminati investor, dengan kepemilikan institusional sebagai kelompok pemegang saham utama. Pemecahan saham terakhir yang disebut dalam artikel ini berlangsung pada 2 Agustus 2021. Pada saat penulisan, kapitalisasi pasarnya tercatat sekitar US$174 miliar, dengan perkiraan pertumbuhan mengikuti perkembangan sektor dirgantara.

Warp Drive – Masih Butuh Waktu Sebelum Anda Bisa Menggunakannya

Perkembangan terbaru merupakan langkah dalam penelitian teoretis warp drive. Jika dipadukan dengan pendekatan lain, hasil ini dapat membantu memperjelas sejumlah persoalan yang masih terbuka. Namun, perjalanan lebih cepat daripada cahaya belum dapat diharapkan dalam waktu dekat. Penelitian ini masih merupakan bagian awal dari bidang ilmiah yang jauh lebih luas.

Warp Drive Kecepatan Konstan

Perancangan matematis warp drive menunjukkan betapa luasnya gagasan yang dapat diteliti dalam fisika. Kemungkinan perjalanan antarbintang tetap membangkitkan imajinasi, tetapi model subluminal ini belum menunjukkan teknologi untuk membawa manusia ke galaksi lain. Masih banyak persoalan ilmiah dan rekayasa yang harus diselesaikan sebelum perjalanan semacam itu dapat menjadi kenyataan.

Anda dapat mempelajari proyek dirgantara menarik lainnya di sini.