TIM ilmuwan, termasuk para ahli dari Universitas Heriot-Watt, mempelopori pengembangan teknologi laser surya yang dirancang untuk menyediakan tenaga berkelanjutan untuk misi luar angkasa.
Mengambil inspirasi dari fotosintesis di alam, proyek APACE senilai €4 juta bertujuan untuk mengubah sinar matahari langsung menjadi sinar laser untuk transmisi energi dalam jarak yang jauh.
Sistem inovatif ini dapat memfasilitasi transmisi tenaga listrik dalam jarak yang sangat jauh seperti antar satelit, dari satelit ke pangkalan di bulan, dan bahkan kembali ke Bumi, sehingga mengubah cara operasi ruang angkasa dan kebutuhan energi global ditangani.
Proyek yang didanai oleh Dewan Inovasi Eropa dan Innovate UK ini menyatukan peneliti dari Inggris, Italia, Jerman, dan Polandia.
Dengan menggunakan kembali antena pemanen cahaya alami dari bakteri fotosintetik, tim bermaksud menciptakan bahan laser yang mampu menyalurkan energi matahari secara efisien, melewati sistem berbasis listrik tradisional.
Profesor Erik Gauger dari Institut Ilmu Fotonik dan Kuantum Heriot-Watt, yang memimpin pemodelan teoretis, menjelaskan pentingnya pendekatan ini: “Pembangkitan energi berkelanjutan di luar angkasa, tanpa bergantung pada komponen mudah rusak yang dikirim dari Bumi, merupakan tantangan besar.
“Namun, organisme hidup ahli dalam hal swasembada dan memanfaatkan perakitan mandiri.
“Proyek kami tidak hanya mengambil inspirasi biologis tetapi melangkah lebih jauh dengan memanfaatkan fungsi yang sudah ada dalam mesin fotosintesis bakteri untuk mencapai terobosan dalam kekuatan luar angkasa.
“Sinar matahari biasa biasanya terlalu lemah untuk menyalakan laser secara langsung, namun bakteri khusus ini sangat efisien dalam mengumpulkan dan menyalurkan sinar matahari melalui struktur pemanen cahaya yang dirancang dengan rumit, sehingga secara efektif memperkuat fluks energi hingga beberapa kali lipat.
“Teknologi ini berpotensi merevolusi cara kita mendukung operasi luar angkasa, menjadikan eksplorasi lebih berkelanjutan sekaligus memajukan teknologi energi ramah lingkungan di Bumi.”
Langkah awal tim ini melibatkan mempelajari bakteri dengan struktur antena molekul canggih yang berevolusi untuk berkembang dalam kondisi cahaya redup.
Organisme ini dapat menangkap hampir setiap foton cahaya dan menyalurkan energinya dengan efisiensi luar biasa.
Struktur pemanenan cahaya buatan juga akan dikembangkan dan diintegrasikan dengan bahan laser baru untuk pengujian.
Berbeda dengan panel surya konvensional yang mengubah sinar matahari menjadi listrik, sistem ini akan menyalurkan energi matahari secara langsung menjadi sinar laser, sehingga memberikan solusi yang lebih efisien untuk lingkungan luar angkasa.
Prototipe pertama diharapkan siap dalam waktu tiga tahun, dengan potensi penerapan mulai dari memberi daya pada satelit hingga memungkinkan misi ke bulan dan Mars.
Teknologi ini juga dapat membuka jalan bagi solusi energi baru yang ramah lingkungan di Bumi, selaras dengan dorongan global untuk inovasi berkelanjutan.
Profesor Gauger menekankan potensi dampak yang luas: “Semua badan antariksa besar mempunyai misi ke bulan atau Mars dalam rencana mereka, dan kami berharap dapat membantu memberdayakan mereka.
“Terobosan ini dapat menjadikan eksplorasi ruang angkasa lebih berkelanjutan sekaligus memberikan manfaat bagi kebutuhan energi terestrial, menandai era baru energi terbarukan di dalam dan di luar dunia kita.”