NASA terus melanjutkan rencana pembuatan pesawat ruang angkasa antarplanet bertenaga nuklir pertama, yang dijuluki Space Reactor-1 (SR1) Freedom, yang bertujuan untuk misi Mars pada tahun 2028. Ini bukan hanya tentang mencapai Planet Merah lebih cepat; Ini adalah upaya terbaru dalam upaya 60 tahun untuk memanfaatkan energi nuklir untuk perjalanan luar angkasa, sebuah bidang yang penuh dengan kegagalan di masa lalu. Misi tersebut mengusulkan sistem propulsi listrik nuklir yang dapat merevolusi cara kita menjelajahi tata surya, namun detailnya penting: apa artinya dalam praktik, dan mengapa hal ini baru sekarang dapat dilakukan?
Sejarah Tenaga Nuklir di Luar Angkasa
Tenaga nuklir telah digunakan secara diam-diam di luar angkasa selama beberapa dekade, meskipun tidak seperti yang disarankan oleh SR1 Freedom. Sejak tahun 1960-an, misi mengandalkan generator termoelektrik radioisotop (RTG) – perangkat yang mengubah panas dari peluruhan radioaktif menjadi listrik. Voyager, Curiosity, dan Perseverance memiliki masa hidup yang panjang berkat baterai nuklir yang andal dan berdaya rendah ini.
Namun RTG tidak cukup untuk perjalanan antarplanet yang ambisius. Mereka memberikan sedikit energi, cukup untuk instrumen dan sistem dasar namun tidak cukup untuk tenaga penggerak yang bertenaga. Di sinilah rencana baru NASA berbeda: SR1 Freedom akan menggunakan reaktor fisi nuklir – yang pada dasarnya merupakan versi skala kecil dari pembangkit listrik tenaga nuklir terestrial – untuk menghasilkan listrik untuk mesin ion yang berefisiensi tinggi. Hal ini sangat berbeda dengan konsep sebelumnya seperti Proyek Orion, yang membayangkan pesawat ruang angkasa digerakkan oleh ledakan nuklir, atau Proyek Daedalus, yang mengusulkan fusi nuklir.
Keunggulan Penggerak Listrik Nuklir
Mesin ion, meskipun lemah dalam hal daya dorong langsung, unggul dalam akselerasi jangka panjang. Mereka bekerja dengan mengionisasi gas propelan (seperti xenon) dan mempercepat partikel bermuatan keluar dari nosel, menciptakan dorongan yang lembut namun terus-menerus. Inilah sebabnya mengapa mereka sudah digunakan, meskipun ditenagai oleh panel surya.
Keuntungan utama tenaga nuklir adalah skalabilitas dan kemandirian dari sinar matahari. Jauh di luar tata surya, tenaga surya lemah, sehingga RTG penting untuk banyak misi. Reaktor SR1 Freedom akan menghasilkan daya sepuluh hingga seratus kali lebih besar dibandingkan RTG saat ini, sehingga memungkinkan waktu tempuh lebih cepat dan muatan lebih berat. Hal ini penting untuk misi berawak ke Mars, di mana perisai radiasi dan alat pendukung kehidupan memerlukan daya yang besar.
Keamanan dan Risiko: Warisan Kontroversi
Penggunaan bahan nuklir di luar angkasa bukannya tanpa risiko. Misi Cassini-Huygens tahun 1997 menghadapi protes atas potensi kontaminasi radioaktif dalam kecelakaan peluncuran. NASA mengatasi kekhawatiran ini dengan membungkus plutonium RTG dengan pelindung yang kuat, namun kecelakaan bisa saja terjadi.
Reaktor fisi menghadirkan tingkat kompleksitas baru. Meskipun desain SR1 Freedom mencakup fitur keselamatan seperti boom panjang untuk mengisolasi reaktor, kemungkinan kegagalan reaktor di orbit atau di planet lain menimbulkan kekhawatiran serius mengenai kontaminasi. Produk limbah dari fisi nuklir bersifat racun, dan pendaratan darurat dapat meninggalkan bekas radioaktif yang bertahan lama di Mars atau benda angkasa lainnya.
Kegagalan Masa Lalu dan Prospek Masa Depan
NASA telah mencoba propulsi listrik nuklir sebelumnya. Misi SNAP-10A pada tahun 1965 berhasil mengoperasikan reaktor nuklir di luar angkasa selama 43 hari sebelum mengalami kerusakan. Namun, proyek berikutnya, seperti DRACO, ditunda karena kendala teknis dan keterbatasan anggaran.
Kini, ketika perusahaan luar angkasa swasta menurunkan biaya peluncuran dan kembali tertarik pada misi antarplanet berawak, NASA tampaknya bertekad untuk meninjau kembali tenaga nuklir. Jika berhasil, SR1 Freedom dapat membuka era baru eksplorasi luar angkasa. Namun sejarah menunjukkan bahwa tantangan teknologi dan peraturan masih ada, sehingga target peluncuran pada tahun 2028 menjadi sangat ambisius.
Pada akhirnya, pertaruhan nuklir NASA adalah pertaruhan besar terhadap teknologi yang menjanjikan banyak hal, namun hanya memberikan sedikit manfaat selama lebih dari setengah abad. Apakah kali ini akan berbeda tergantung pada cara mengatasi kegagalan di masa lalu dan mengatasi permasalahan keselamatan kompleks yang timbul akibat pengiriman reaktor nuklir ke luar angkasa.
