Astronomy News

Astrobiologi: Eksplorasi Luar Angkasa Berbasis Biologi


How does life begin and develop?

Does life exist elsewhere in the universe?

What is life’s future on Earth and beyond?

Kutipan di atas adalah pertanyaan yang selalu ditanyakan oleh manusia dari generasi ke generasi selanjutnya, dan belum ada jawaban mutlak atas pertanyaan-pertanyaan tersebut. Adalah astrobiologi kajian ilmu astronomi dan biologi yang digunakan manusia untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut.

Astrobiologi adalah kajian mengenai asal-muasal, evolusi, distribusi, dan masa depan kehidupan di alam semesta. Kajian astrobiologi tidaklah berdiri sendiri, tapi disokong oleh ilmu-ilmu terkait, seperti astronomi, biologi, fisika, kimia, geologi, filosofi, agama dan sebagainya. Kajian-kajian astrobiology sangat berkaitan erat dengan kegiatan eksplorasi luar angkasa yang dilakukan oleh manusia, seperti eksplorasi mars, planet ekstra terrestrial, mencari unsur keidupan dan keberadaan makhluk hidup lain.

Pada 2017 merupakan peringatan kegiatan pekan antariksa dunia (world space week) dengan tema “Eksplorasi Luar Angkasa”, dan peringatan 17 tahun program International Space Station (ISS) berjalan. Jauh sebelum adanya program ISS, manusia telah melakukan berbagai program untuk mengeksplorasi luar angkasa. Awal mula eksplorasi luar angkasa di mulai dari pengamatan langit dengan mata telanjang, manusia berangan-angan dapat terbang ke luar angkasa dan bertemu dengan makluk hidup di luar bumi.

Teknologi wahana eksplorasi primitif pertama kali ditemukan oleh kebudayaan dari Tiongkok untuk menerbangkan kembang api ke udara. Teknologi terus berkembang hingga pada tahun 1940an, Nazi menciptakan roket V2 yang merupakan peluru jarak jauh antar benua. Roket V2 merupakan pelopor teknologi pembuatan roket pada masa selanjutnya, yang digunakan untuk mengeksplorasi luar angkasa. Pada awal misi-misi eksplorasi luar angkasa, Amerika dan Uni Soviet (sebelum pecah menjadi Rusia dan Negara-negara kecil lainnya) merupakan dua Negara yang saling berlomba dalam teknologi antariksa, dan masa-masa ini dikenal dengan perang dingin.

Makhluk hidup pertama yang berhasil dikirimkan ke luar angkasa adalah lalat buat yang luncurkan dengan roket V2 buatan Uni Soviet pada tahun 1947. Kemudian Amerika menyusul dengan berhasil mengirimkan monyet (Albert II) ke luar angkasa pada tahun 1949, namun mati karena malfungsi parasut. Saat itu kedua jenis hewan tersebut hanya mencapai ketinggian tertinggi 134km, kemudian kembali lagi ke bumi.

Lalu pada 1957, Uni Soviet berhasil menerbangkan anjing jalanan bernama Laika dengan bantuan roket Sputnik 2. Laika adalah makhluk hidup pertama yang berhasil mengorbit bumi, sebelum akhirnya mati karena stress yang diakibatkan belum cukupnya teknologi yang digunakan untuk menyokong kehidupan.

Misi mengirimkan hewan ke luar angkasa tidak berhenti di sini, banyak hewan-hewan lain seperti kera, kura-kura, kelinci, dan kucing juga dikirim ke luar angkasa. Digunakannya hewan sebagai percobaan ke luar angkasa adalah untuk melihat respon hewan pada saat berada di luar angkasa. Hewan memiliki respon yang cepat apabila terjadi perubahan, sehingga peneliti saat itu dapat mengetahui dampak dan apa saja yang dibutuhkan untuk dapat hidup di luar angkasa.

Manusia sendiri baru berhasil dikirimkan ke luar angkasa pada tahun 1961, dan berhasil mengorbit bumi. Orang tersebut adalah Yuri Gagarin dari Uni Soviet. Sedangkan Amerika berhasil mengirimkan Neil Armstrong sebagai manusia pertama yang berhasil menginjakkan kakinya di Bulan.

Seiring berjalannya waktu, biaya yang digunakan untuk mengirimkan manusia ke luar angkasa semakin besar. Pada akhirnya Beberapa Negara mengumpulkan dana untuk mengadakan program eksplorasi bersama. Proyek tersebut kita kenal sekarang dengan nama Stasiun Luar Angkasa Internasional atau International Space Station (ISS).

 

Setelah 17 tahun berjalan, banyak eksperimen yang dilakukan di sana, termasuk adalah eksperimen biologi. Sejauh ini eksperimen biologi yang dilakukan di ISS adalah untuk mengetahui pengaruh lingkungan luar angkasa teradap kondisi bilogis manusia atau makhluk hidup lainnya. Hal ini dilakukan karena manusia memeiliki rencana jangka panjang untuk mengeksplorasi luar angkasa yang akan membutuhkan waktu yang sangat lama.

Saat di luar angkasa, manusia mengalami beberapa hal diantaranya :

 

1. Mikro gravitasi

Seperti yang kita tahu di luar angkasa, gravitasi hampir tidak ada. Sehingga benda-benda akan melayang bebas. Keadaan mikrogravitasi ini dapat mempengaruhi struktur, anatomi, dan fisiologi dari dari makhluk hidup. Bagi orang awam, melihat astronot, benda atau gelembung-gelembung air melayang karena kondisi mikro gravitasi sangat menyenangkan. Namun bagi astronot, keadaan mikrogravitasi menyebabkan efek samping. Diantaranya adalah kondisi otot astronom yang lebih lemah, karena di keadaan mikro gravitasi, otot tidak bekerja sekeras di bumi. Selain itu astronom mengalami tulang keropos yang lebih cepat bila dbandingkan dengan manusia yang ada di bumi.

Karena proses rekonstruksi tulang berlangsung tidak sebaik di bumi. Sehingga apabila astronom kembali ke bumi, mereka akan kesuliata bergerak dan memili tulang yang yang rawan patah. Untuk menanggulangi efek mikrogravitasi, astronom akan diberi asupan vitamin D lebih banyak dan diwajibkan untuk berolahraga setidaknya 2 jam dalam satu hari. Hal ini di lakukan agar kondisi otot dan tulang astronom tetap dalam kondisi yang baik.

 

2. Terisolasi

Manusia sejatinya adalah manusia social, yang membutuhkan orang lain dalam hidupnya. Keberadaan astronom yang terisolasi dari dunia luar akan berdampak pada psikologis. Meskipun saat ini komunikasi di ISS masih terjalin baik, bagaimana apabila astronom berada di tempat yang lebih jauh? Di planet mars misalnya, komunikasi dua arah dari Mars ke Bumi dapat terjadi jeda selama 20 menit. Sehingga astronom akan kesulitan berkomunikasi dengan manusia di bumi.

 

3. Lingkungan tertutup

Di ISS tidak terdapat ventilasi yang memungkinkan udara di dalam bertukar dengan udara di luar, karena kondisi luar angkasa yang hampa udara. Kondisi ruang tertutup ini sangat lah tidak baik terutama apabila terjadi penyebaran penyakit, karena dapat menyebabkan seluruh kru ISS sakit. Oleh karenanya, astronom yang akan berangkat ke ISS haruslah benar-benar sehat dan dikarantina. Namun kondisi ini menjadi tantangan peneliti untuk melakukan penelitian terhadap sistim imun manusia selama di luar angkasa. Sehingga para astronom dapat memiliki tbuh yang tetap sehat.

 

4. Radiasi

Luar angkasa tidaklah kosong, di dalamnya terdapat materi, unsur, atau bahkan energi. Ketika manusia berada di Bumi, manusia dan makhluk hidup yang ada di Bumi dilindungi oleh adanya medan magnet dan atmosfer Bumi dari radiasi dan materi luar angkasa yang berbahaya. Namun apabila manusia berada di luar angkasa, meraka dapat saja terkena materi, atau yang lebih berbahaya adalah radiasi. Radiasi yang berlebihan dapat membuat kelainan genetik atau bahkan kematian pada astronom.

 

5. Jarak

Ketika di luar angkasa, astronom akan jauh dari manusia lain yang ada di bumi. Oleh karenanya dibutuhkan persiapan yang sangat diperhitungkan, baik itu fisik, mental, maupun logistik, sarana dan prasaran yang dibutuhkan untuk menunjang kehidupan di luar angkasa. Karena jarak yang jauh dan biaya yang tidak murah, astronom harus mempersiapkan segala sesuatunya dengan baik.

Selain segala sesuatu yang terjadi pada astronom, astronom juga perlu mempersiapkan logistik yang dibutuhkan untuk melakukan eksplorasi luar  seperti makanan, air, udara, dan energi. Air, udara dan energi mungkin sejauh ini sudah dapat teratasi meski belum spenuhnya memadai untuk ekslorasi yang lebih jauh. Lalu, bagimana dengan makanan? Karena makanan tidak dapat di-recycle.

 

Salah satu cara yang dilakukan oleh para astronom adalah menanam tanaman yang dapat dimakan. Tanaman tersebut memili kriteria dapat langsung di makan dan memiliki siklus hidup yang pendek, sehingga. Kenapa astronom tidak mengembangbiakkan hewan sebagai makanan? Karena memakan hewan perlu melalui proses yang panjang, dari proses mematikan, membersihkan bagian yang dapat dimakan dari bagian yang dibuang, kemudian dimasak. Hal tersebut tentunya tidak praktis dan membutuhkan sumber daya yang lebih. Terlebih lagi hewan juga membutuhkan pakan dan mengeluarkan hasil ekskresi serta sekresi yang perlu diperhitungkan buangannya.

Sejauh ini astronom mendapatkan persedian makanan yang dipasok dari bumi. Makanan tersebut umumnya adalah makanan kering dan cepat saji. Saat ini tumbuhan yang dapat dimakan oleh astronom hanyalah sebagai tambahan, belum menjadi makanan utama. Lalu bagaiman dengan perbekalan untuk misi eksplorasi yang lebih lama dan jauh? Tentunya kita tidak hanya membutuhkan makanan pelengkap, tapi makanan utama pula.

Berbicara tentang tumbuhan yang berhasil ditanam dan dikonsumsi di ISS, salah satu tumbuhan yang dimaksud adalah sejenis selada yang berasal dari Tiongkok. Selain menanam selada, astronom juga mencoba berbagai tumbuhan lain yang berpotensi sebagai sumber makanan astronom. Tanaman yang akan ditanam akan dikirm dari bumi dalam bentuk paket yang bersikan benih. Kenapa benih? Karena benih dapat disimpan dalam waktu yang lama, jumlahnya banyak, dan dapat disterilkan. Sudah banyak sayembara atau program yang berhubungan dengan jenis tanaman untuk ditanam di ISS, dengan harapan tanaman-tanaman tersebut dapt dijadikan makanan saat eksplorasi luar angkasa.

Selain mempersiapkan tanaman untuk makanan para astronom, astronom juga melakukan berbagai percobaan terhadap pertumbuhan tanaman yang ditanam di keadan mikrogravtasi. Salah satu hasil yang didapat adalah pertumbuhan akar ternyata tidak terpengaruh ada atau tidak gravitasi, tapi keberadaan mineral dan air. Ada pula kandungan amilum (pati) dalam amiloplas akar tanaman di ISS  ternyata lebih rendah dari amilum yang ada di Bumi. Serta masih banyak peneitian lainnya seperti imunitas astronom, mikrobiologi, fisiologi hewan dan lain sebagainya. Hasil penelitian-penelitian tersebut dapat dibaca melalui artikel popular maupun artikel-artikel penelitian.

Setelah penjabaran panjang yang dibuat singkat ini, kita menyadari bahwa masih banyak hal yang harus dipersiapkan untuk melakukan eksplorasi luar angkasa. Mungkin manusia baru dapat melakukan kolonisasi di Bulan atau Mars puluhan tahun kemudian, apabila kita menggunakan teknologi yang ada saat ini. Namun apakah kita menyerah? Tentunya tidak, bila salah satu jalan telah buntu, manusia akan mencari jalan lain yang lebih aman. Tidak lain karena untuk memenuhi rasa ingin tahu manusia menjawab pertanyaan yang dilontarkan.


Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *