Nationalgeographic.co.id—Untuk sampai ke planet merah Mars, kita harus menempuh jarak ratusan juta kilometer jauhnya. Belum ada manusia yang pernah ke sana, namun peralatan kita beroperasi di sana untuk memberikan wawasan tentang Mars.
Semua informasi dari Mars ke Bumi atau perintah dari Bumi ke peralatan manusia di Mars tidak instan. Karena jaraknya yang jauh, informasi atau perintah membutuhkan waktu sekitar 15 menit sekali.
Jeda ini membuat para ilmuwan sulit mendapatkan data dengan waktu yang aktual dari perangkat di Mars. Belum lagi, hanya ada sedikit perangkat komunikasi untuk berkomunikasi dengan wahana di luar angkasa lainnya seperti Deep Space Network (DSN). Tidak jarang, antena sangat sibuk yang membuat arus komunikasi semakin terjeda.
Dalam laman NASA, sistem komunikasi antara Bumi, Mars, atau wahana antariksa lainnya ditentukan berdasarkan sinyal. Antena dapat mengirim atau menerima. DSN sendiri akan sangat sibuk melacak sinyal-sinyal yang ada di luar angkasa.
Sebagai jalan, para ilmuwan belakangan mengembangkan alternatif lain: melalui gelombang listrik. Cara ini bisa memanipulasi informasi magnetik menjadi sinyal cahaya terpolarisasi. Jika diterapkan, tentunya merevolusi telekomunikasi optik jarak jauh, termasuk perangkat kita yang ada di Mars.
Sekelompok peneliti meyakini, sistem komunikasi melalui gelombang listrik mungkin cara yang lebih baik. Bahkan, kemungkinan transfer komunikasi jarak jauh Bumi-Mars bisa dalam kecepatan cahaya.
Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature bertajuk "Controlling the helicity of light by electrical magnetization switching". Makalah ini dipublikasikan pada 27 Maret dan ditulis oleh berbagai peneliti dari berbagai negara.
Upaya ini melibatkan spintronik, yakni proses fisik untuk membawa informasi. Spintronik dapat memanipulasi putaran elektron untuk menyimpan dan memproses informasi, sekaligus mengatasi hambatan.
"Selama beberapa dekade kita berkhayal dan memprediksi perangkat spintronik suhu ruangan yang melampaui ketahanan magnetor dan sekadar menyimpan informasi," kata rekan penulis studi, Igor Žutić, Profesor Fisika di University at Buffalo.
Gelombang listrik akan digunakan untuk transfer informasi putaran dari elektron ke foton. Partikel yang dibawa membentuk cahaya, sehingga informasi bisa dibawa dalam jarak jauh dan berkecepatan tinggi.
Keunggulan dari cara ini bisa bebas tanpa suhu ruang, tidak memerlukan medan magnet, dan memiliki kemampuan kontrol listrik yang canggih. Transfer infromasi ini membuka akses untuk berbagai penerapan, termasuk komunikasi ultracepat dan teknologi kuantum.
"Dengan penemuan tim ini, impian kami menjadi kenyataan," kata Žutić, dilansir dari Eurekalert.
Teknologi komunikasi ini mengandalkan benda yang memiliki jumlah elektron yang tidak sama, disebut ferromagnet. Ferromagnet yang digunakan bisa besi atau kobalt. Orientasinya mengikuti atau berlawanan dengan sumbu magnet.
Elektron dengan putaran mengikuti magnet bisa bergerak dengan cepat melalui ferromagnet. Sebaliknya, elektron yang putarannya berlawanan akan dipantulkan. Arah yang berbeda ini diterjemahkan ke komputer sebagai informasi biner 0 dan 1.
Cara kerja sistem ini juga bagai merpati pos yang digunakan oleh manusia selama berabad-abad. Pesan komunikasi yang ditulis bisa lebih jauh dan lebih cepat sampai dibandingkan berjalan kaki atau kurir pembawa pesan berkuda.
Supaya lebih cepat daripada perangkat komunikasi antarwahana biasa, perangkat spintronik harus mentransfer putaran elektron ke foton. Pesan dapat masuk ke tahap kuantum cahaya supaya bisa dikirim dengan lebih cepat ke tempat yang lebih jauh.
Secara daya, spintronik memerlukan daya yang lebih sedikit dibandingkan perangkat elektronik komunikasi biasa untuk bisa melaju--mengirim informasi. Hal ini disebabkan sifat magnetik spintronik. Persis seperti hiasan magnet yang tidak memerlukan daya untuk terus menempel di pintu kulkas.
Akan tetapi, informasi putaran bisa cepat hilang dan tidak bergerak ke tempat yang jauh jika elektron keluar dari ferromagnet. Untuk mengatasi hal ini, para peneliti mengatasinya dengan memanfaatkan polarisasi sirkular pada cahaya.
Agar mengantisipasi hilangnya informasi putaran di luar ferromagnet, diperlukan modulasi magnet secara elektrik dan mengubah polarisasi cahaya yang dipancarkan. Konsep ini disebut sebagai putaran-LED.
Kecanggihan ini bukan hanya berdampak pada komunikasi antara wahana di Bumi, Mars, Bulan atau wahana lainnya di antariksa. Perkembangannya yang lebih sederhana di masa depan, sangat mungkin dimanfaatkan pada perangkat komunikasi manusia di Bumi, terang para peneliti.
| Penulis | : | Afkar Aristoteles Mukhaer |
| Editor | : | Afkar Aristoteles Mukhaer |
KOMENTAR