Akankah Masa Depan Industri Manufaktur Berada di Luar Angkasa?

Sejumlah perusahaan mulai melirik luar angkasa sebagai lokasi potensial untuk produksi industri. Mereka berharap bisa memanfaatkan kondisi tanpa gravitasi di orbit untuk mengembangkan proses manufaktur yang tidak mungkin dilakukan di Bumi — dan prospeknya cukup menjanjikan.

Jessica Frick, pendiri perusahaan Astral Materials yang berbasis di California, ingin membangun tungku industri di luar angkasa. Perusahaannya sedang merancang mesin yang mampu memproduksi bahan mentah bernilai tinggi di orbit, yang nantinya bisa digunakan dalam industri farmasi, semikonduktor, dan sektor lainnya. “Kami sedang membuat kotak pencetak uang di luar angkasa,” ujarnya.

Sudah sejak lama para ilmuwan berhipotesis bahwa lingkungan mikrogravitasi di orbit Bumi memungkinkan terciptanya produk dengan kualitas lebih tinggi dibanding yang bisa dihasilkan di Bumi. Bahkan sejak tahun 1973, para astronot di stasiun luar angkasa Skylab milik NASA sudah melakukan eksperimen pada kristal — komponen penting dalam sirkuit elektronik. Namun, perkembangan riset ini selama beberapa dekade terakhir masih tergolong lambat, dan manufaktur luar angkasa cenderung bersifat eksperimental ketimbang komersial.

Namun, situasinya kini mulai berubah. Sejumlah perusahaan baru, termasuk Astral, memanfaatkan turunnya biaya peluncuran serta kemajuan teknologi pemulangan dari orbit ke Bumi untuk mulai berinvestasi dalam produksi industri di luar angkasa. “Sektor ini kini jauh lebih dinamis,” kata Mike Curtis-Rouse, kepala divisi perakitan dan manufaktur orbit di lembaga riset Inggris, Satellite Applications Catapult. Menurutnya, pada tahun 2035, ekonomi luar angkasa global diperkirakan bernilai triliunan dolar AS, dan produksi industri di orbit bisa menyumbang sekitar 100 miliar dolar AS dari total tersebut.

Keuntungan Produksi di Orbit

Secara umum, produksi orbit merujuk pada segala proses manufaktur yang dilakukan di luar angkasa dan hasilnya dapat digunakan baik di Bumi maupun di luar angkasa. Lingkungan tanpa gravitasi, di mana bobot objek hampir nihil, memungkinkan proses-proses produksi yang tidak dapat direplikasi di Bumi.

Salah satu contohnya adalah pertumbuhan kristal, khususnya kristal benih (seed crystals) yang penting dalam pembuatan semikonduktor. Di Bumi, teknik pembuatan kristal ini melibatkan kristal kecil berkualitas tinggi yang dicelupkan ke dalam silikon cair untuk menghasilkan kristal yang lebih besar. Kristal ini kemudian dipotong menjadi lapisan-lapisan tipis (wafer) untuk digunakan dalam elektronik. Namun, gaya gravitasi di Bumi bisa mengganggu proses ini dengan menimbulkan ketidaksempurnaan.

“Masalah utama silikon saat ini adalah kita sudah mencapai batas kemurnian yang tak bisa lagi ditingkatkan,” jelas Joshua Western, CEO perusahaan Inggris, Space Forge. Ia menambahkan bahwa menumbuhkan kristal di luar angkasa berpotensi menghasilkan wafer silikon yang jauh lebih murni: “Ini bisa mengubah cara kita memandang batasan teknologi semikonduktor,” ujarnya.

Astral berambisi mencapainya dengan tungku berukuran seperti kulkas mini, yang dapat mencapai suhu hingga 1.500 derajat Celsius. Tapi aplikasi dari proses ini tidak hanya terbatas pada semikonduktor — teknologi serupa bisa juga diterapkan untuk mengembangkan obat-obatan berkualitas tinggi maupun untuk penemuan baru di bidang ilmu material.

Inovasi Lain di Luar Angkasa

Keuntungan serupa juga ditemukan dalam produksi material lain. Pada Januari lalu, Tiongkok mengumumkan keberhasilan mereka menciptakan paduan logam baru yang ringan namun sangat kuat di stasiun luar angkasa Tiangong. Paduan tersebut diklaim jauh lebih unggul daripada yang bisa dibuat di Bumi.

Kondisi ruang angkasa yang minim gravitasi juga membuka peluang besar di dunia medis. “Tanpa gaya gravitasi, kita bisa mencoba membangun struktur kompleks seperti organ buatan,” kata Mike Gold, kepala divisi luar angkasa sipil dan internasional dari Redwire, perusahaan asal Florida yang sudah lama bereksperimen dalam produksi luar angkasa di Stasiun Luar Angkasa Internasional. “Jika dilakukan di Bumi, organ itu akan hancur karena gravitasi,” tambahnya.

Tantangan dan Masa Depan

Meski menjanjikan, produksi luar angkasa dalam skala besar tetap menghadapi tantangan besar, khususnya dalam hal logistik. Meski peluncuran satelit kini lebih terjangkau berkat kendaraan seperti Falcon 9 dari SpaceX, masih dibutuhkan sistem untuk mengirim peralatan produksi — seperti tungku milik Astral — ke orbit dan mengembalikan hasilnya ke Bumi.

Untuk menjawab tantangan ini, perusahaan seperti Space Forge dan Varda Space Industries sedang mengembangkan kapsul nirawak khusus. Varda bahkan telah meluncurkan tiga misi uji coba. Kapsul-kapsul mereka berhasil mendarat di gurun Utah dan pedalaman Australia. Dalam misi pertamanya tahun lalu, Varda berhasil menumbuhkan kristal dari obat antivirus ritonavir. Eric Lasker, Chief Revenue Officer Varda, menyebut bahwa produk seperti ini bisa membawa dampak besar, baik secara ekonomi maupun kesehatan. “Produk-produk ini benar-benar bisa meningkatkan kualitas hidup manusia di Bumi,” ujarnya.

Jika sistem produksi orbit terus disempurnakan, sektor ini bisa berkembang sangat cepat. “Saya yakin dalam waktu dekat, kita akan melihat pabrik-pabrik luar angkasa — berupa stasiun atau kendaraan produksi yang dirancang khusus,” kata Lasker. “Itu bukan skenario yang mustahil.”

Dalam jangka menengah, arah pengembangan produksi orbit juga mengarah pada pemanfaatan sumber daya luar angkasa itu sendiri, alih-alih mengirim bahan dari Bumi. Beberapa perusahaan, seperti AstroForge dari California, bahkan merencanakan untuk mendarat di asteroid kaya logam tahun depan guna menambang material berharga — termasuk logam mulia kelompok platinum, air, dan sumber daya lainnya.

Namun semua ini masih bagian dari visi masa depan. Untuk saat ini, menurut Curtis-Rouse, “manufaktur di luar angkasa masih terdengar seperti hal baru.” Tapi, ia percaya, “dalam 10 tahun ke depan, hal ini akan menjadi sesuatu yang lazim.”