Seberapa besar risiko kita kejatuhan sampah luar angkasa?

Fabian Zander, The Conversation

Akhir perjalanan satelit biasanya ditandai dengan kejatuhannya ke Bumi. Dengan adanya semakin banyak satelit di luar angkasa, memprediksi di mana dan kapan satelit jatuh ke Bumi akan menjadi tantangan yang mendesak.

Awal tahun ini, ada dua insiden terpisah ketika puing-puing luar angkasa yang meluncur kembali ke Bumi jatuh di tempat-tempat yang tidak terduga.

Roket Long March 5B China yang tidak terkendali masuk di atas Malaysia dengan cepat.

Pada bulan Juli beberapa bagian pesawat ruang angkasa muncul di kawasan New South Wales, Australia. Potongan pesawat luar angkasa itu sekarang dikonfirmasi berasal dari misi SpaceX Crew-1.

Seiring pertumbuhan industri luar angkasa, dapat dikatakan bahwa insiden seperti itu akan menjadi lebih sering dan dapat menimbulkan risiko. Tapi seberapa besar risikonya?

Sampah antariksa adalah komponen sisa dari sistem ruang angkasa yang tidak lagi diperlukan.

Mungkin satelit yang telah mencapai akhir hidupnya (seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional nanti ketika masa operasionalnya habis pada 2031), atau bagian dari sistem roket yang telah memenuhi tujuannya dan dibuang.

Sampai saat ini, China telah meluncurkan tiga roket Long March 5B, dan ketiganya sengaja ditinggalkan di orbit yang tidak terkendali. Ini berarti, tidak ada cara untuk mengetahui di mana mereka akan mendarat.

Adapun puing-puing SpaceX yang ditemukan di Snowy Mountains, Australia, SpaceX berusaha mengorbitkan bagian-bagian roketnya dengan cara yang terkendali, dan merancang komponen lain untuk terbakar saat masuk kembali ke atmosfer Bumi.

Tetapi seperti yang dilihat dari berita terbaru, hal-hal ini tidak selalu berjalan sesuai rencana.

Seberapa berbahaya sampah luar angkasa?

Nah, sejauh yang kami tahu, hanya satu orang yang pernah kejatuhan sampah luar angkasa.

Lottie Williams, warga Tulsa di Oklahoma, AS, tertimpa potongan tidak berbahaya di bahu pada tahun 1997.

Benda itu seukuran tangannya, dan diperkirakan berasal dari roket Delta II.

Dia mengambilnya, membawanya pulang dan melaporkannya ke pihak berwenang keesokan harinya.

Namun, dengan semakin banyak objek di luar angkasa dan turun kembali, kemungkinan seseorang atau sesuatu tertabrak akan semakin meningkat.

Hal ini terutama berlaku untuk objek besar yang tidak terkontrol seperti Long March 5B.

Dari tiga kali peluncuran model roket ini: yang pertama masuk kembali ke Bumi pada 11 Mei 2020, komponennya jatuh di dua desa di Pantai Gading, yang kedua masuk kembali pada 9 Mei 2021, dekat Maladewa.

Roket ketiga masuk kembali pada tahun ini di Indonesia dan Malaysia, puing-puingnya mendarat di sekitar pulau-pulau.

Haruskah kita khawatir?

Ada banyak perkiraan berbeda mengenai kemungkinan puing-puing luar angkasa mengenai seseorang, dan sebagian besar berada dalam kisaran satu banding 10.000.

Ini adalah peluang kena bagi siapa saja, di mana pun di dunia. Namun, kemungkinan orang tertentu terkena (seperti Anda atau saya) berada di urutan satu dalam satu triliun.

Ada beberapa faktor di balik perkiraan ini, tetapi mari kita fokus pada satu faktor utama untuk saat ini.

Gambar di bawah menunjukkan jalur orbit roket Long March 5B-Y3, serta kemungkinan lokasi masuk kembalinya yang ditandai dengan warna merah.

Seperti yang Anda lihat, roket mengorbit di atas daratan untuk waktu yang cukup lama.

Secara khusus, dalam orbit ini roket menghabiskan sekitar 20% waktunya di atas daratan. Perkiraan luas memberi tahu kita bahwa 20% tanah berpenghuni, yang berarti ada 4% kemungkinan masuknya kembali Long March 5B terjadi di atas area yang berpenghuni.

Kemungkinannya tampak cukup tinggi. Tetapi ketika mempertimbangkan berapa banyak "tanah berpenghuni" yang sebenarnya ditutupi oleh orang-orang, kemungkinan cedera atau kematian menjadi jauh lebih kecil.

Kemungkinan kerusakan properti, di sisi lain, lebih tinggi. Bisa setinggi 1% untuk setiap entri kembali Long March 5B.

Selain itu, risiko keseluruhan yang ditimbulkan oleh puing-puing ruang angkasa akan meningkat dengan banyaknya objek yang diluncurkan dan memasuki kembali atmosfer.

Rencana perusahaan dan badan antariksa saat ini di seluruh dunia adalah melakukan lebih banyak peluncuran.

_________

SAMPAH LUAR ANGKASA: RISIKO TERKENA

Monica Grady

Profesor Ilmu Planet dan Luar Angkasa, The Open University

Peluang seseorang terbunuh oleh sampah luar angkasa yang jatuh dari langit mungkin tampak sangat kecil.

Tetapi mengingat bahwa manusia meluncurkan semakin banyak satelit, roket, dan probe ke luar angkasa, apakah risikonya harus diwaspadai dengan lebih serius?

Sebuah penelitian yang diterbitkan di Nature Astronomy, memperkirakan kemungkinan kausalitas dari jatuhnya bagian roket selama sepuluh tahun ke depan.

Studi ini menyelidiki kedatangan puing-puing pesawat luar angkasa yang tidak terkendali, seperti bagian roket bekas, yang terkait dengan peluncuran roket dan satelit.

Menggunakan pemodelan matematis dari kecenderungan dan orbit bagian roket di ruang angkasa dan kepadatan penduduk di bawahnya, serta data satelit masa lalu selama 30 tahun, peneliti memperkirakan lokasi mendaratnya puing-puing roket dan potongan sampah ruang angkasa lainnya ketika mereka jatuh kembali ke Bumi.

Mereka menemukan bahwa ada risiko kecil, tetapi signifikan dalam dekade mendatang. Risiko ini lebih mungkin terjadi di lintang selatan daripada di utara.

Faktanya, penelitian tersebut memperkirakan bahwa bagian-bagian roket kira-kira tiga kali lebih mungkin untuk mendarat di garis lintang Jakarta di Indonesia, Dhaka di Bangladesh atau Lagos di Nigeria daripada di New York di AS, Beijing di Cina atau Moskow di Rusia.

Para penulis juga menghitung "risiko menjadi korban" - risiko terhadap kehidupan manusia - selama dekade berikutnya sebagai akibat dari masuknya kembali roket yang tidak terkendali.

Dengan asumsi bahwa setiap masuknya roket menyebarkan puing-puing mematikan di area seluas sepuluh meter persegi, mereka menemukan bahwa secara rata-rata, ada 10% kemungkinan jatuhnya satu korban atau lebih, dalam 10 tahun ke depan.

_________

Stasiun Luar Angkasa Tiangong China akan selesai pada akhir 2022.

Dan Korea Selatan baru-baru ini menjadi negara ketujuh yang meluncurkan muatan satelit yang lebih berat dari satu ton – dengan rencana untuk memperluas sektor luar angkasanya (seperti Jepang, Rusia, India, dan Uni Emirat Arab).

Kemungkinan besar kejatuhan sampah angkasa akan naik (tapi mudah-mudahan akan tetap sangat kecil).

Bagaimana cara bersiap-siap?

Dua pertanyaan muncul: dapatkah kita memprediksi masuknya kembali puing-puing ini, dan apa yang dapat kita lakukan untuk mengurangi risiko?

Mari kita mulai dengan prediksi. Sangat menantang untuk memprediksi di mana sebuah objek dalam orbit yang tidak terkendali akan memasuki kembali atmosfer bumi.

Aturan umum mengatakan ketidakpastian perkiraan waktu masuk kembali akan berada di antara 10% dan 20% dari waktu orbit yang tersisa.

Ini berarti objek dengan perkiraan waktu masuk kembali dalam 10 jam akan memiliki margin ketidakpastian sekitar satu jam. Jika sebuah objek mengorbit Bumi setiap 60-90 menit, ia bisa masuk ke mana saja.

Memperbaiki margin ketidakpastian ini merupakan tantangan besar dan akan membutuhkan sejumlah besar penelitian.

Meski begitu, kecil kemungkinan kita dapat memprediksi lokasi masuk kembali suatu objek secara lebih akurat daripada dalam jarak 1.000 km.

Cara untuk mengurangi risiko

Mengurangi risiko adalah sebuah tantangan, tetapi ada beberapa pilihan.

Pertama, semua objek yang diluncurkan ke orbit Bumi harus memiliki rencana untuk masuk kembali ke Bumi secara aman ke daerah yang tidak berpenghuni.

Ini biasanya di SPOUA (Area Tak Berpenghuni Samudra Pasifik Selatan) – juga dikenal sebagai "pemakaman pesawat ruang angkasa".

Ada juga opsi untuk merancang komponen dengan hati-hati sehingga benar-benar hancur saat masuk kembali. Jika semuanya terbakar ketika menyentuh atmosfer atas, tidak akan ada lagi risiko yang signifikan.

Sudah ada beberapa pedoman yang mensyaratkan minimalisasi risiko puing-puing ruang angkasa, seperti pedoman Perserikatan Bangsa-Bangsa untuk Keberlanjutan Jangka Panjang Kegiatan Luar Angkasa – tetapi mekanismenya tidak ditentukan.

Selain itu, bagaimana pedoman ini berlaku secara internasional, dan siapa yang dapat menegakkannya? Pertanyaan seperti itu tetap tidak terjawab.

Singkatnya, haruskah Anda khawatir terkena puing-puing luar angkasa?

Untuk saat ini, tidak.

Apakah penelitian lebih lanjut tentang puing-puing luar angkasa penting untuk masa depan? Sangat.

--

Artikel ini awalnya muncul di The Conversation, dan diterbitkan ulang di bawah lisensi Creative Commons. Anda dapat membaca versi Bahasa Inggris artikel ini di BBC Future dengan judul What's the risk of being hit by falling space junk.