Pada masa Perang Dingin, Amerika Serikat menjalankan eksperimen antariksa rahasia yang tidak biasa yang memicu perhatian komunitas ilmiah internasional.
Para astronom mempertanyakan dampak proyek itu terhadap pengamatan benda langit, sementara para insinyur berusaha membuktikan fungsinya.
Project West Ford
Project West Ford, yang juga dikenal sebagai Project Needles, merupakan eksperimen komunikasi antariksa yang dikembangkan pada akhir 1950-an.
Proyek ini dirancang untuk menyebarkan ratusan juta dipol atau jarum tembaga berukuran mikroskopis ke orbit Bumi guna menguji sistem komunikasi radio jarak jauh.
Gagasan tersebut muncul ketika Amerika Serikat sedang mencari alternatif komunikasi jarak jauh untuk menghadapi kemungkinan gangguan infrastruktur komunikasi konvensional selama konflik militer.
Latar Belakang Project West Ford
Pada masa itu, komunikasi jarak jauh mengandalkan kabel bawah laut dan sistem radio yang memanfaatkan propagasi gelombang melalui ionosfer.
Kedua metode tersebut memiliki keterbatasan dalam menghadapi kondisi tertentu.
Kabel bawah laut berpotensi rusak dalam konflik militer, sedangkan kondisi ionosfer dapat memengaruhi kualitas transmisi radio.
Ledakan nuklir di atmosfer juga berpotensi mengganggu komunikasi radio.
Maka, Angkatan Udara Amerika Serikat mendanai pengembangan konsep reflektor radio buatan yang dapat ditempatkan di orbit Bumi.
MIT Lincoln Laboratory bertanggung jawab mengembangkan teknologi tersebut.
Proyek ini menggunakan nama Project Needles, kemudian berganti menjadi Project West Ford.
Dengan memanfaatkan jarum tembaga yang tersebar dalam jumlah besar, para peneliti berharap dapat membangun medium pasif untuk membantu komunikasi jarak jauh ketika metode konvensional mengalami gangguan.
Cara Kerja
Project West Ford menggunakan perangkat khusus untuk membawa dan menyebarkan potongan kawat tembaga yang disebut dipole reflectors atau dipol ke orbit Bumi.
Rancangan awal eksperimen kedua pada 1963 mencakup sekitar 480 juta dipol.
Jumlah tersebut diperlukan untuk menghasilkan kepadatan reflektor yang memadai pada wilayah orbit.
Panjangnya sendiri dirancang agar sesuai dengan karakteristik gelombang radio pada frekuensi sekitar 8 GHz.
Mekanisme penyebar dirancang agar dipol dapat terlepas dari wadahnya dan membentuk sabuk yang mengelilingi planet.
Setiap dipol memiliki panjang sekitar 1,78 sentimeter dan diameter sekitar 17,8 mikrometer, mendekati ketebalan rambut manusia.
Dan setiap dipol tidak dilengkapi pemancar atau perangkat elektronik untuk memperkuat sinyal.
Setelah dipol tersebar, stasiun di Bumi akan mengirimkan sinyal radio menuju wilayah orbit tersebut.
Dipol diharapkan dapat menghamburkan dan memantulkan energi gelombang radio ke arah stasiun penerima.
Keberhasilan komunikasi bergantung pada distribusi dipol, geometri lintasan sinyal, serta kemampuan antena di Bumi untuk mengirimkan dan menangkap sinyal yang relatif lemah.
Percobaan Pertama Project West Ford Gagal pada 1961
Amerika Serikat meluncurkan percobaan pertama Project West Ford pada 21 Oktober 1961 menggunakan roket Atlas-Agena.
Wahana tersebut mencapai orbit yang direncanakan, dengan ketinggian sekitar 3.500–3.750 kilometer.
Namun, perangkat penyebar tidak berhasil melepaskan dipol secara individual sesuai rancangan karena faktor desain dan efek termal.
Akibatnya, material menggumpal dan tidak membentuk sabuk reflektor yang dibutuhkan untuk pengujian komunikasi.
Kegagalan tersebut mendorong tim pengembang memperbaiki sistem penyebaran sebelum melakukan percobaan kedua.
Eksperimen Kedua
Percobaan kedua diluncurkan pada 9 Mei 1963 dengan roket Atlas-Agena.
Pada 10 Mei, muatan dipisahkan dari satelit induk untuk memulai proses penyebaran dipol.
Rencananya, sekitar 480 juta dipol akan ditempatkan dalam orbit yang mendekati kutub, dengan ketinggian awal sekitar 3.600–3.680 kilometer dan inklinasi sekitar 87,4 derajat.
Meskipun mekanisme penyebarannya berhasil, hasilnya tidak sepenuhnya sesuai rancangan.
Hanya sekitar 120–215 juta dipol yang berhasil tersebar secara individual, atau 25–45 persen dari total 480 juta yang telah dirancang.
Sebagian dipol tetap menggumpal karena karakteristik rancangan perangkat dan efek termal yang muncul setelah penundaan pelepasan muatan.
Kondisi tersebut memengaruhi kemampuan dipol untuk memisahkan diri.
Meskipun penyebarannya tidak sempurna, eksperimen itu berhasil membentuk sabuk dipol dengan ketinggian sekitar 3.600 kilometer di atas Bumi.
Tim peneliti berhasil mengirimkan suara, pesan teletipe, dan data digital antara Camp Parks di California dan fasilitas di Millstone Hill, Westford, Massachusetts.
MIT Lincoln Laboratory mencatat laju data hingga 20.000 bit per detik.
Keberhasilan tersebut membuktikan bahwa konsep komunikasi melalui sabuk dipol pasif dapat berfungsi secara teknis.
Namun, eksperimen itu tidak menghasilkan sistem komunikasi jangka panjang yang dapat digunakan secara luas.
Kontroversi Project West Ford dan Kekhawatiran Para Astronom
Rencana menyebarkan ratusan juta benda buatan ke orbit mengundang kritik dari para astronom AS dan negara lain.
Mereka khawatir sabuk dipol dapat mengganggu pengamatan astronomi optik, menghamburkan gelombang radio yang berasal dari benda langit, atau menimbulkan gangguan pada penelitian astronomi yang menggunakan frekuensi radio.
Mereka juga khawatir hasil eksperimen yang digunakan untuk kepentingan militer akan memengaruhi lingkungan penelitian komunitas ilmiah internasional.
Pada 1960, MIT Lincoln Laboratory memaparkan rincian proyek secara terbuka untuk menjelaskan tujuan eksperimen dan menanggapi kekhawatiran para astronom.
Pemerintah Amerika Serikat kemudian menyatakan tidak akan meluncurkan sabuk dipol tambahan sebelum hasil eksperimen pertama dievaluasi.
Apakah Jarum Tembaga Project West Ford Mengganggu Astronomi?
Pada 7 Februari 1964, Space Science Board dari National Academy of Sciences menyimpulkan bahwa sabuk dipol West Ford tidak mengganggu pengamatan astronomi optik dan radio.
Namun, temuan itu tidak menghapus kontroversi mengenai kelayakan penyebaran material buatan dalam jumlah besar, pengambilan keputusan, dan dampak jangka panjang aktivitas manusia di orbit.
Apa yang Terjadi pada Jarum Tembaga Setelah Eksperimen?
Dipol West Ford dirancang agar memiliki masa tinggal yang terbatas.
Tekanan radiasi Matahari akan memengaruhi gerakan dipol dan membantu menurunkan orbitnya hingga kembali memasuki atmosfer Bumi.
Menurut laporan Orbital Debris Quarterly News yang diterbitkan NASA pada Oktober 2013, dipol individual dari eksperimen kedua diyakini telah memasuki kembali atmosfer dalam beberapa tahun setelah penyebaran.
Karena ukurannya sangat kecil, dipol individual tersebut tidak dapat dilacak satu per satu oleh jaringan pemantauan antariksa.
Sementara itu, catatan NASA per Oktober 2016 menyebut bahwa 46 dipol yang menggumpal terdeteksi masih berada di orbit Bumi.
Tidak diketahui apakah gumpalan tersebut masih bertahan hingga saat ini.
Mengapa Project West Ford Ditinggalkan?
Project West Ford membuktikan bahwa reflektor pasif berbasis dipol dapat digunakan untuk menguji komunikasi radio jarak jauh.
Namun, sistem tersebut memiliki keterbatasan operasional.
Efektivitasnya bergantung pada kepadatan dan distribusi dipol, kemampuan sabuk untuk menghamburkan sinyal secara efektif akan menurun seiring waktu.
Penggunaan perangkat pemancar dan penerima di Bumi juga terbatas.
Sistem membutuhkan antena berdaya tinggi dan fasilitas penerima yang kompleks di Bumi.
Pada periode yang sama, teknologi satelit komunikasi aktif terus berkembang.
Satelit komunikasi aktif dapat menerima sinyal, memperkuatnya, dan memancarkannya kembali ke Bumi.
Kemampuan itu lebih sesuai untuk pengembangan sistem komunikasi operasional jangka panjang.
Dengan demikian, menurut dokumentasi NASA dan MIT Lincoln Laboratory, konsep sabuk dipol pasif tidak lagi diperlukan sebagai pendekatan praktis. [BP]
Follow channel WhatsApp Koran Suluh Indonesia untuk mendapatkan lebih banyak kisah sejarah unik dan peristiwa dunia yang jarang dibahas.
https://whatsapp.com/channel/0029VbByPYj3WHTNpxLmO93I
