Hingga saat ini, hampir semua yang pernah dibangun umat manusia—mulai dari peralatan sederhana hingga rumah satu lantai hingga gedung pencakar langit tertinggi—memiliki satu batasan utama: gravitasi bumi. Namun, jika beberapa ilmuwan berhasil, itu bisa segera berubah.
Di atas Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) saat ini terdapat kotak logam, seukuran menara PC desktop. Di dalam, sebuah nosel membantu membuat bagian uji kecil yang tidak mungkin dibuat di Bumi. Jika para insinyur mencoba membuat struktur ini di Bumi, mereka akan gagal karena gravitasi Bumi.
“Ini akan menjadi hasil pertama kami untuk proses yang benar-benar baru dalam gayaberat mikro,” kata Ariel Ekblaw, seorang arsitek luar angkasa yang mendirikan MIT’s Space Exploration Initiative dan salah satu peneliti (di Bumi) di belakang proyek tersebut.
Proses kelompok MIT melibatkan pengambilan kulit silikon yang fleksibel, dibentuk seperti bagian yang nantinya akan dibuat, dan mengisinya dengan resin cair. “Anda dapat menganggapnya sebagai balon,” kata Martin Nisser, seorang insinyur di MIT, dan peneliti lain di balik proyek tersebut. “Alih-alih menyuntikkan mereka dengan udara, menyuntikkannya dengan resin.” Baik kulit maupun resin tersedia secara komersial, produk siap pakai.
Resin sensitif terhadap sinar ultraviolet. Saat balon mengalami kilatan ultraviolet, cahaya menembus kulit dan menyapu resin. Ini menyembuhkan dan menjadi kaku, mengeras menjadi struktur yang kokoh. Setelah sembuh, astronot dapat memotong kulitnya dan mengungkapkan bagian dalamnya.
Semua ini terjadi di dalam kotak yang diluncurkan pada 23 November dan dijadwalkan menghabiskan 45 hari di ISS. Jika semuanya berhasil, ISS akan mengirimkan beberapa bagian eksperimental kembali ke Bumi untuk diuji oleh para peneliti MIT. Para peneliti MIT harus memastikan bahwa bagian-bagian yang mereka buat memiliki struktur yang baik. Setelah itu, lebih banyak tes. “Langkah kedua, mungkin, mengulangi percobaan di dalam Stasiun Luar Angkasa Internasional,” kata Ekblaw, “dan mungkin mencoba bentuk yang sedikit lebih rumit, atau menyetel formulasi resin.” Setelah itu, mereka ingin mencoba membuat bagian-bagian di luar, di ruang hampa itu sendiri.
Manfaat membangun bagian-bagian seperti ini di orbit adalah bahwa satu-satunya pemicu utama Bumi—gravitasi planet—tidak lagi menjadi faktor pembatas. Katakanlah Anda mencoba membuat balok yang sangat panjang dengan metode ini. “Gravitasi akan membuat mereka melorot,” kata Ekblaw.
[Related: The ISS gets an extension to 2030 to wrap up unfinished business]
Dalam gayaberat mikro ISS? Tidak terlalu banyak. Jika percobaan berhasil, kotak mereka akan dapat menghasilkan bagian uji yang terlalu panjang untuk dibuat di Bumi.
Para peneliti membayangkan dalam waktu dekat di mana, jika seorang astronot perlu mengganti bagian yang diproduksi secara massal — katakanlah, mur atau baut — mereka tidak perlu mengirimkannya dari Bumi. Sebagai gantinya, mereka bisa memasukkan kulit berbentuk mur atau baut ke dalam kotak seperti ini dan mengisinya dengan resin.
Namun para peneliti juga berpikir jangka panjang. Jika mereka dapat membuat bagian yang sangat panjang di luar angkasa, menurut mereka, potongan tersebut dapat mempercepat proyek konstruksi besar, seperti struktur habitat luar angkasa. Mereka juga dapat digunakan untuk membentuk kerangka struktural panel surya yang memberi daya pada habitat atau radiator yang menjaga habitat agar tidak terlalu hangat.
Membangun barang di luar angkasa juga memiliki beberapa keunggulan utama. Jika Anda pernah melihat roket secara langsung, Anda akan tahu bahwa—meskipun mengesankan—roket itu tidak terlalu lebar. Itu salah satu alasan struktur besar seperti ISS atau Tiangong China naik sedikit demi sedikit, merakit satu modul setiap kali selama bertahun-tahun.
Perencana misi saat ini sering kali harus menghabiskan banyak upaya untuk memasukkan teleskop dan pesawat lain ke dalam ruang kargo kecil itu. Teleskop Luar Angkasa James Webb, misalnya, memiliki pelindung matahari seukuran lapangan tenis. Untuk memasukkannya ke dalam roketnya, para insinyur harus melipatnya dengan hati-hati dan merencanakan proses pembukaan yang rumit begitu JWST mencapai tujuannya. Setiap panel surya yang dapat Anda rakit di orbit Bumi berkurang satu panel surya yang harus Anda masukkan ke dalam roket.
[Related: Have we been measuring gravity wrong this whole time?]
Keuntungan utama lainnya adalah biaya. Biaya peluncuran ruang angkasa, disesuaikan dengan inflasi, telah turun lebih dari 20 kali lipat sejak Space Shuttle pertama diluncurkan pada tahun 1981, tetapi setiap pon kargo masih dapat menelan biaya lebih dari $1.000 untuk dikirim ke luar angkasa. Ruang angkasa sekarang berada dalam jangkauan perusahaan kecil dan kelompok riset akademik sederhana, tetapi setiap ons terakhir membuat perbedaan harga yang signifikan.
Ketika datang ke dunia lain seperti bulan dan Mars, para pemikir dan perencana telah lama berpikir untuk menggunakan bahan yang sudah ada: regolit bulan atau tanah Mars, belum lagi air yang ditemukan membeku di kedua dunia. Di orbit Bumi, itu tidak sesederhana itu. (Arsitek tidak bisa benar-benar mengubah sabuk radiasi Van Allen menjadi bahan bangunan.)
Di situlah Ekblaw, Nisser, dan rekan mereka berharap pendekatan menyemprotkan resin mereka bisa unggul. Itu tidak akan membuat komponen yang rumit atau sirkuit yang rumit di luar angkasa, tetapi setiap bagian kecil kurang dari satu bagian yang harus diambil sendiri oleh astronot.
“Pada akhirnya, tujuan dari hal ini adalah agar proses pembuatan ini tersedia dan dapat diakses oleh peneliti lain,” kata Nisser.
