Startup Pelacakan Luar Angkasa Menggunakan Radar untuk Memantau Ribuan Satelit

Pada akhir Januari, dua satelit yang telah mengorbit Bumi tanpa bahaya selama beberapa dekade hampir bertabrakan satu sama lain. Seandainya mereka melakukannya, dengan kecepatan 14 kilometer per detik, keduanya akan langsung musnah.

Inilah yang oleh orang-orang yang bekerja di industri luar angkasa disebut sebagai “tabrakan bencana”. Ternyata, bencana yang terjadi bukanlah berakhirnya masa berlaku kedua satelit itu sendiri. Bagian bencana mengacu pada apa yang akan terjadi selanjutnya. Kedua bekas satelit itu akan menjadi ledakan surgawi, awan puing-puing kecil. Awalnya, ini akan mengikuti orbit aslinya. Namun, selama beberapa bulan berikutnya, keduanya akan tersebar, menciptakan lapisan puing tipis di sekitar Bumi. Siapa pun yang melewati cangkang ini kapan saja selama beberapa abad mendatang, baik itu satelit lain atau pesawat ruang angkasa berawak menuju ke bulan atau Mars, akan menghadapi peningkatan risiko tabrakan dengan salah satu pesawat berkecepatan tinggi yang kecil dan berpotensi mematikan pecahan.

Untungnya, hal ini tidak terjadi. Kedua satelit tersebut melesat melewati satu sama lain dengan jarak hanya 40 kaki di antara keduanya, setara dengan kurang dari setengah lapangan basket standar. Pada kesempatan kali ini, kami beruntung.

Namun kejadian nyaris celaka ini menyoroti sesuatu yang penting. Tak satu pun dari kita memiliki kesadaran yang tinggi terhadap peristiwa yang terjadi sekitar 560 mil di atas kepala kita. Meskipun ada kekhawatiran baru (yang sah) mengenai dampak yang ditimbulkan oleh umat manusia terhadap lingkungan hidup di bumi, namun kita tidak melakukan hal tersebut tentu saja memiliki rasa takut yang sama atas apa yang kita lakukan terhadap lingkungan kita, bahkan di lingkungan yang dekat dengan kita seperti Low Earth Orbit. Dalam beberapa hal, hal ini merupakan Wild West dengan aktivitas yang tidak diatur. Dan tidak cukup banyak orang yang memperhatikan.

Untungnya, sebuah startup pemetaan ruang angkasa di Silicon Valley menelepon LeoLabs adalah. Mereka adalah orang-orang yang memperingatkan akan adanya pencukuran jarak dekat satelit baru-baru ini. Dan mereka berharap dapat merevolusi cara kita melacak satelit dan objek lain di luar angkasa. Hal ini tidak mungkin terjadi dalam waktu dekat!

Kontrol lalu lintas luar angkasa

Setiap hari, sekitar 15.000 orang di Amerika Serikat bangun dan bekerja sebagai pengawas lalu lintas udara federal, dengan fokus yang tajam pada sepotong wilayah udara untuk memastikan bahwa setiap pesawat di wilayah udara AS tetap terpisah satu sama lain di wilayah tersebut langit. Di bandara besar, terdapat lebih dari 50 pengontrol yang bertugas pada satu waktu. Di pusat kendali lalu lintas udara, jumlahnya mencapai ratusan.

Sebagai perbandingan, berapa banyak orang yang mengawasi lalu lintas luar angkasa? Mungkin lebih sedikit dari yang Anda harapkan. “Sebelum kita, tidak ada yang memperhatikan tabrakan satelit yang terlantar,” Dan Ceperley, CEO LeoLabs mengatakan kepada Digital Trends.

Di permukaan, manajemen lalu lintas luar angkasa terdengar seperti pekerjaan tanpa kehadiran yang mungkin dilakukan Tony Soprano untuk keponakannya, dan hanya membutuhkan sedikit gaji rutin untuk pekerjaan minimal. Maksudku, siapa yang pernah mendengar tentang lalu lintas di luar angkasa? Ternyata, lalu lintas luar angkasa adalah masalah yang lebih besar dari yang mungkin kita sadari. Ceperley suka menunjukkan gambaran kepada orang-orang ketika dia berbicara tentang apa yang dia lakukan untuk mencari nafkah. Sekilas, tampak seperti gambar virus di bawah mikroskop, sebuah bola gelap yang dikelilingi titik-titik kecil berwarna hijau. Faktanya, itu adalah visualisasi yang menggambarkan Orbit Bumi Rendah selama 24 jam terakhir, lengkap dengan semua objek yang saat ini mengelilingi planet kita. “Ini mengesankan, sekaligus menakutkan,” katanya.

Saat ini, terdapat sekitar 14.000 objek yang berukuran lebih dari 10 sentimeter di Orbit Bumi Rendah. Sekitar 1.400 di antaranya adalah satelit yang berfungsi. Yang lainnya adalah campuran dari satelit-satelit terlantar, badan roket tua, dan berbagai macam puing-puing ruang angkasa yang tidak dapat atau ingin dihilangkan oleh siapa pun. Sepuluh sentimeter, kira-kira empat inci, mungkin tidak terdengar terlalu besar. Namun dengan kecepatan yang mereka tempuh, beberapa kali lipat kecepatan peluru yang ditembakkan dari senapan, cukup mudah untuk menyebabkan tabrakan yang dahsyat terhadap apa pun yang bertabrakan dengannya.

Mengikuti permintaan

LeoLabs menyediakan layanan pemantauan 24/7 untuk mengetahui apa yang terjadi di langit. Ada dua teknologi inti yang bekerja. Yang pertama adalah jaringan radar berbasis darat yang sedang berkembang (saat ini ada tiga, dan tiga lainnya direncanakan dalam dua tahun ke depan). Berbasis di Alaska, Texas, dan Selandia Baru, radar pengawasan ruang angkasa ini menjelajahi langit, memilih objek apa pun yang melintas di atas pada Orbit Bumi Rendah. Radar array bertahap LeoLabs mampu dengan cepat beralih dari pengamatan satu satelit ke satelit lainnya, sesering setiap milidetik sesuai keinginan. Di tengah cuaca yang semakin ramai, hal itu merupakan suatu keharusan.

Sebelum LeoLabs hadir, satu-satunya orang yang membangun radar serupa adalah badan pertahanan raksasa atau organisasi luar angkasa. Namun, Ceperley menunjukkan bahwa, seiring dengan semakin banyaknya satelit yang diluncurkan ke orbit, pasokan radar tersebut semakin tertinggal dari permintaan.

“Dengan banyaknya lalu lintas baru yang online, membangun satu radar baru dalam satu dekade tidak bisa mengimbangi semua yang terjadi di luar angkasa,” katanya. “Kami menggunakan model yang berbeda, melaju secepat yang kami bisa.”

Teknologi inti kedua yang menggerakkan LeoLabs adalah perangkat lunaknya. “Kami memiliki platform yang menganalisis data tersebut dan mengirimkan informasi dalam bentuk peringatan,” jelasnya. “Jika Anda perlu mengetahui tentang satelit Anda, kami dapat memberi tahu Anda dengan tepat di mana lokasinya, di mana minggu depan, dan apakah satelit tersebut akan menghadapi situasi berisiko pada saat itu.”

Memetakan langit

Ceperley bertemu dengan dua pendiri LeoLabs dalam pekerjaan mereka sebelumnya di SRI International, laboratorium penelitian legendaris di San Francisco yang membantu menelurkan mouse komputer pertama dan asisten suara Siri. Ceperley bekerja di sana selama delapan tahun, melakukan penelitian yang didanai pemerintah tentang bagaimana mereka dapat melakukan pekerjaan pelacakan satelit dengan lebih baik. Sebagai bagian dari pekerjaannya, dia sering mendengar permintaan bantuan dari perusahaan swasta untuk melacak satelit mereka.

Namun, baru setelah ia bertemu dengan sesama insinyur SRI, Mike Nicolls dan John Buonocore, ide untuk membentuk LeoLabs mulai berkembang.

“Ternyata [mereka] sedang bekerja di lorong,” kenang Ceperley. “Mereka sedang mempelajari Aurora Borealis, Cahaya Utara. Mereka telah menghabiskan waktu sekitar 20 tahun merancang dan membangun radar untuk melakukan hal tersebut. Suatu hari mereka memanggil saya dan berkata, 'Kami dengar Anda memerlukan data satelit. Izinkan kami menunjukkan kepada Anda apa yang kami kumpulkan.'”

Pasangan itu menyerahkan kepada Ceperley sebuah gambar, yang tampak seperti jendela, yang dipenuhi tetesan air hujan. Dia bertanya apa itu. Nicolls dan Buonocore memberitahunya bahwa setiap garis miring pada gambar tersebut adalah satelit atau potongan puing luar angkasa yang melintasi bidang yang ingin mereka amati. Satelit-satelit tersebut merusak pengamatan mereka hingga mereka menghabiskan dua tahun terakhir membangun perangkat lunak untuk mengenali dan menghapusnya secara digital dari data mereka. Ceperley tercengang.

“Sampah Anda bisa menjadi harta orang lain,” katanya kepada mereka.

Pelacakan satelit sebagai layanan

LeoLabs resmi dibentuk pada tahun 2015. Ini merupakan kesuksesan instan dalam industri ini, setelah menarik investasi sebesar $17 juta hingga saat ini. Perusahaan menyediakan layanannya sebagai model berlangganan. Masyarakat dapat membayar untuk mengakses temuannya – dan diperingatkan ketika ada risiko kemungkinan tabrakan. (Tidak, tidak mungkin membuat satelit berbelok ke kiri atau ke kanan untuk menghindari tabrakan. Namun Anda dapat memvariasikan kecepatan seperti cara dua mobil berkoordinasi untuk melewati persimpangan.)

Sejauh ini, LeoLabs telah merekrut klien di bidang pertahanan, asuransi, dan regulasi. Namun audiens baru terbesarnya adalah pemilik satelit swasta. Dalam beberapa tahun terakhir, demografi inilah yang telah meledak, dengan masuknya segala sesuatu mulai dari skala kecil perusahaan rintisan yang meluncurkan CubeSat individu ke raksasa seperti SpaceX yang menembakkan pasukan satelit yang benar-benar menghancurkan langit orbit.

Seiring dengan model bisnis “pelacakan satelit sebagai layanan”, salah satu cara LeoLabs berinovasi adalah dengan menemukan cara untuk melacak objek yang semakin kecil di luar angkasa. Radar terbarunya, Kiwi Space Radar yang berbasis di Selandia Baru, mulai online pada akhir tahun 2019. Untuk pertama kalinya, LeoLabs dapat melacak objek yang mengorbit berukuran sekecil dua sentimeter. Saat Anda memperluas parameter dengan memantau objek hingga berukuran sebesar ini, jumlah total objek yang mengorbit meningkat dari 14.000 menjadi 250.000. Bahkan dengan ukuran dua sentimeter, objek yang sebelumnya tidak terlacak ini mampu menghancurkan satelit mana pun yang bertabrakan dengannya.

“Setelah kami melacak hal-hal kecil, kami mungkin melihat 20 kejadian nyaris celaka per minggu,” kata Ceperley.

Masih ada pekerjaan yang harus diselesaikan. Meluncurkan jaringan radarnya akan meningkatkan kemampuan perkiraan LeoLabs. Namun perusahaan juga berharap dapat meningkatkan kesadaran tentang masalah lalu lintas luar angkasa. Seperti para astronom yang mulai membunyikan alarm tentang banyaknya satelit yang diluncurkan ke luar angkasa, LeoLabs ingin mendidik masyarakat – dan anggota parlemen – tentang bidang yang masih dalam tahap awal dalam hal peraturan dan perundang-undangan peraturan.

“Saat ini belum ada definisi yang baik tentang apa arti keselamatan di luar angkasa,” kata Ceperley. “Saya rasa alasan utamanya adalah belum banyak data mengenai risiko situasi di luar angkasa. Pada dasarnya itulah yang ingin kami selesaikan. Dengan latar belakang kami di bidang radar dan perangkat lunak, kami tahu bahwa kami dapat membuat kumpulan data besar dan data feed yang menunjukkan situasi di luar angkasa. Hal ini kemudian dapat digunakan untuk membantu menentukan apa yang aman – dan menyoroti apa yang tidak.”

Rekomendasi Editor

• Rekor luar angkasa baru untuk awak di orbit Bumi
• Satelit besar NASA jatuh kembali ke Bumi setelah beberapa dekade mengorbit
• Pengorbit Mars Express telah menyampaikan data dari tujuh misi Mars yang berbeda
• Cara menyaksikan upaya kedua startup roket Firefly Aerospace untuk mencapai orbit
• Saksikan satelit mata-mata AS ini diluncurkan ke orbit oleh saingannya SpaceX