Stasiun luar angkasa China Tiangong telah menjadi tempat pengujian untuk teknologi fotosintesis buatan yang revolusioner dan dapat mengubah eksplorasi luar angkasa. Kru Shenzhou 17 baru-baru ini mendemonstrasikan sistem yang meniru fotosintesis tumbuhan untuk menghasilkan oksigen yang dapat dihirup dan komponen bahan bakar roket dari karbon dioksida dan air.
Pencapaian ini telah memicu diskusi intens di komunitas teknologi, khususnya mengenai implikasi yang lebih luas untuk produksi bahan bakar berkelanjutan baik di luar angkasa maupun di Bumi. Teknologi ini merupakan langkah signifikan menuju misi luar angkasa jangka panjang yang lebih mandiri.
Produk Fotosintesis Buatan:
- Output utama: Etilena (bahan bakar roket) + Oksigen
- Output alternatif dengan katalis yang berbeda:
- Metana (bahan bakar)
- Asam format (pengawet/antimikroba)
- Pengembangan teknologi: Dimulai 2011, uji coba luar angkasa pertama 2024
 |
|---|
| Sebuah pesawat luar angkasa canggih yang berangkat dari hangar, melambangkan masa depan eksplorasi ruang angkasa dan kemandirian di lingkungan luar bumi |
Mengapa Ini Lebih Penting dari Sekadar Perjalanan Luar Angkasa
Respons komunitas mengungkapkan wawasan menarik tentang efisiensi energi dan aplikasi praktis. Banyak yang membuat perbandingan antara sistem buatan ini dengan proses biologis yang sudah ada, mencatat bahwa meskipun tumbuhan memiliki efisiensi konversi sinar matahari yang sangat rendah dibandingkan panel surya, sistem berbasis luar angkasa ini dapat menawarkan keunggulan unik untuk lingkungan siklus tertutup.
Diskusi ini juga menyoroti perdebatan paralel yang menarik tentang biofuel di Bumi. Beberapa anggota komunitas menunjukkan bahwa kita sudah memproduksi etanol dari jagung dan biodiesel dari berbagai tanaman, tetapi ini sering memerlukan subsidi dan dapat memiliki manfaat lingkungan yang dipertanyakan ketika mempertimbangkan siklus produksi penuh.
 |
|---|
| Starship SpaceX diluncurkan, melambangkan kemajuan dalam teknologi energi berkelanjutan dan eksplorasi ruang angkasa |
Tantangan dan Peluang Teknis
Sistem fotosintesis buatan menggunakan katalis semikonduktor dan proses transfer elektron untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi etilena (komponen bahan bakar roket) dan oksigen. Yang membuat ini sangat menarik adalah katalis yang berbeda berpotensi dapat menghasilkan metana atau asam format sebagai gantinya, menawarkan fleksibilitas untuk berbagai kebutuhan misi luar angkasa.
Para ahli komunitas telah mencatat bahwa pendekatan ini dapat jauh lebih efisien energi daripada metode saat ini yang digunakan di International Space Station , di mana elektrolizer mengonsumsi hingga seperlima dari total output daya stasiun. Peningkatan efisiensi ini dapat menjadi krusial untuk pangkalan lunar masa depan dan misi Mars di mana pembangkitan daya terbatas.
Perbandingan Efisiensi Energi:
- Elektrolizer ISS : Mengonsumsi hingga 20% dari total daya stasiun
- Fotosintesis buatan Tiongkok: Mengklaim kebutuhan energi yang jauh lebih rendah
- Panel surya vs biofuel jagung: Ladang surya menghasilkan energi ~30x lebih banyak per hektar dibandingkan ladang jagung
 |
|---|
| Gambar close-up mata, melambangkan pengamatan cermat dan inovasi dalam teknologi produksi energi canggih |
Aplikasi Masa Depan dan Rencana Pangkalan Lunar
China berencana menggunakan teknologi ini di pangkalan lunar yang diusulkan mereka di dekat kutub selatan bulan, yang dijadwalkan selesai pada tahun 2028. Kemampuan untuk memproduksi bahan bakar dan oksigen secara lokal akan secara dramatis mengurangi biaya dan kompleksitas mempertahankan kehadiran lunar permanen.
Teknologi ini meniru proses fotosintesis alami tumbuhan hijau melalui metode fisik dan kimia tanpa daya, memanfaatkan sumber daya karbon dioksida di ruang terbatas atau atmosfer ekstraterestrial untuk menghasilkan oksigen dan bahan bakar berbasis karbon.
Diskusi komunitas mengungkapkan baik kegembiraan maupun skeptisisme yang sehat tentang klaim tersebut. Beberapa menunjukkan bahwa pengujian dalam mikrogravitasi tidak selalu merupakan lingkungan yang paling relevan untuk penggunaan teknologi yang dimaksudkan, menunjukkan demonstrasi luar angkasa mungkin lebih tentang menampilkan kemampuan daripada kebutuhan ilmiah.
Jadwal Pangkalan Lunar China:
- Target penyelesaian: 2028
- Lokasi: Dekat kutub selatan bulan
- Kemitraan: Proyek bersama dengan Russia
- Misi yang direncanakan: 6 misi lunar selama 10 tahun ke depan
- Target pasokan nuklir Russia: 2035
Implikasi yang Lebih Luas untuk Produksi Energi
Keberhasilan eksperimen ini telah menghidupkan kembali perdebatan tentang sistem produksi bahan bakar buatan versus biologis. Meskipun tumbuhan tetap menjadi konverter sinar matahari yang tidak efisien, mereka menawarkan keunggulan sebagai sistem yang dapat merakit diri sendiri dan dapat bekerja dengan infrastruktur minimal. Namun, untuk aplikasi luar angkasa di mana setiap kilogram penting, sistem yang direkayasa yang memaksimalkan efisiensi per unit massa lebih masuk akal.
Teknologi ini juga dapat memiliki aplikasi terestrial, khususnya dalam proses penangkapan dan konversi karbon. Kemampuan untuk secara efisien mengubah CO2 atmosfer menjadi bahan bakar yang berguna dapat berperan dalam mengatasi perubahan iklim sambil menghasilkan produk energi yang berharga.
Tim China telah mengembangkan teknologi ini sejak 2011, tetapi detailnya tetap terbatas karena penelitian belum dipublikasikan di jurnal peer-reviewed. Kurangnya transparensi ini telah menyebabkan beberapa skeptisisme komunitas, meskipun demonstrasi luar angkasa yang berhasil menunjukkan teknologi tersebut memiliki manfaat yang nyata.