Hidup di planet yang sama dengan tempat kita berevolusi, mudah untuk menerima begitu saja. Kami memiliki banyak bahan bakar dan air tawar, tumbuhan dan hewan untuk makanan, dan atmosfer dengan banyak oksigen.
Namun kami juga memiliki rencana untuk mengirim orang ke luar dunia. Dalam beberapa dekade mendatang, manusia akan menjelajahi tata surya kita dengan lebih detail daripada sebelumnya; kami memiliki rencana untuk mendirikan pangkalan di bulan Misi Artemis NASAdan bahkan mengirim orang pertama ke Mars.
Apakah Ada Oksigen di Luar Angkasa?
Tidak, tidak ada oksigen di luar angkasa. Oleh karena itu, para ilmuwan dan insinyur harus memikirkan cara terbaik untuk menyediakan sumber daya penting bagi orang-orang yang pertama kali menginjakkan kaki di dunia asing ini.
Produksi dan daur ulang bahan bakar yang penting untuk sistem pendukung kehidupan manusia akan menjadi kuncinya, karena misi pasokan ulang atau ekstraksi sumber daya mungkin tidak dapat dilakukan.
Baca selengkapnya: Misi Luar Angkasa Terbesar yang Harus Diperhatikan pada tahun 2023
Perangkat Fotosintesis Buatan
Perangkat umum yang digunakan dalam produksi oksigen dan hidrogen di luar angkasa adalah elektroliser air. Ia menggunakan listrik untuk memisahkan air menjadi oksigen dan hidrogen, sehingga mengubah energi listrik menjadi energi kimia yang dapat digunakan sebagai bahan bakar atau suplai oksigen.
Namun, dalam studi barupara peneliti menyelidiki kelayakan penggunaan perangkat fotoelektrokimia (PEC) sebagai sistem utama untuk menciptakan hidrogen dan bahan bakar di luar angkasa.
“Perangkat PEC beroperasi sebagai perangkat fotosintesis buatan, mengintegrasikan dengan cara yang mirip dengan fotosintesis alami, proses penyerapan cahaya, pemisahan muatan, dan katalisis,” kata Katharina Brinkert dari University of Warwick, salah satu penulis studi tersebut.
Perangkat baru ini dapat menghemat berat dan ukuran saat mengirimkan muatan ke orbit dari Bumi — berpotensi menyediakan cara yang lebih hemat energi untuk menghasilkan oksigen dan hidrogen daripada sistem sebelumnya, yang mengandalkan elektrolisis air.
“Selain itu, mereka bisa menggabungkan produksi oksigen dengan ‘penghapusan’ karbon dioksida dan produksi bahan bakar – keuntungan besar,” kata Brinkert. “Kami telah menunjukkan bahwa ketika digabungkan dengan konsentrator surya, mereka benar-benar memberikan kemungkinan yang layak untuk aplikasi luar angkasa.”
Baca selengkapnya: Habitat Luar Angkasa Raksasa: Fiksi Ilmiah atau Masa Depan?
Cara Lain Menghasilkan Oksigen di Luar Angkasa
Memperkecil, ada cara lain untuk menghasilkan sumber daya di lingkungan luar angkasa asing.
Salah satu perangkat tersebut adalah Eksperimen Pemanfaatan Sumber Daya In-Situ Oksigen Mars, atau MOXIE, modul penghasil oksigen di salah satu penjelajah Mars. MOXIE mengubah karbon dioksida atmosfer Mars langsung menjadi oksigen menggunakan elektroliser — meskipun hasil oksigennya relatif rendah.
Teknisi dengan hati-hati menurunkan instrumen MOXIE ke dalam penjelajah Ketekunan. (Kredit: NASA/JPL-Caltech)
Para peneliti juga sedang menyelidiki kemungkinan cara untuk mengekstraksi oksigen dari tanah Mars dan bulan. Tetapi mereka juga menghadapi tantangan yang signifikan, seperti menghindari bahan kimia beracun yang ada di dalam tanah.
Baca selengkapnya: Bagaimana Astronot Tidur di Luar Angkasa
Tinggal di Luar Angkasa
Dan sistem pendukung kehidupan tidak berhenti pada penciptaan oksigen: Selain menghasilkan udara yang dapat bernapas dan menghasilkan bahan bakar, perjalanan ke Mars juga akan memerlukan sistem daur ulang air limbah yang efisien dan cara untuk mendapatkan bahan lokal untuk perbaikan peralatan.
Kita juga harus mempertimbangkan kondisi di mana psikologi manusia dapat bertahan dan berkembang, di luar kondisi yang tepat untuk kelangsungan hidup fisiologis kita saja. NASA sudah melakukan simulasi Mars, untuk melihat bagaimana orang berperilaku di ruang terbatas dan lebih jauh dari bantuan daripada yang pernah dilakukan siapa pun.
Ketika kita akhirnya mengembangkan teknologi yang melayani kebutuhan logistik, fisik, dan psikologis kita, kita akan semakin dekat untuk membuat penjelajahan kita ke dunia lain menjadi kenyataan.
Baca selengkapnya: Empat Subjek NASA Sekarang Diisolasi untuk Simulasi Mars