Neutrino, alternatif berkomunikasi pada kapal selam | BUNYU ONLINE

Setiap komandan kapal selam nuklir akan mengeluhkan tentang betapa sulitnya melakukan komunikasi jarak jauh jika kapal mereka sudah berada pada kedalaman optimal. Kapal selam bertenaga nuklir dapat bersembunyi di kedalaman air dalam waktu yang lama bahkan tanpa batas waktu dan beroperasi di kedalaman lebih dari 300 meter di bawah laut. Akan tetapi saat tiba untuk berkomunikasi dengan pangkalan atau komando induk, ini merupakan saat yang sulit. Kapal terpaksa harus mendekati permukaan laut untuk dapat melakukan komunikasi dan ini membuatnya menjadi rentan terhadap deteksi radar atau sonar dan mudah diserang pihak musuh.

Jika sudah berada pada kedalaman operasional, sebuah kapal selam hanya bisa melakukan komunikasi jarak jauh pada frekuensi sangat rendah (ELF) dengan gelombang frekuensi kurang dari 100Hz untuk bisa mengirimkan signal pada kedalaman ratusan meter dibawah laut. Jenis gelombang seperti itu membuat proses komunikasi menjadi tidak optimal karena daya yang dihasilkan sangat rendah. Gelombang rendah (ELF) hanya mampu mengirimkan data dengan kecepatan data sekitar 1 bit per menit. Ada pilihan lain yaitu menggunakan gelombang dengan frekuensi yang sangat rendah (VLF) yang mampu mengirimkan data hingga pada kapasitas 50 bit per detik. Tapi VLF tidak bisa memancar hingga jarak jauh.

Jadi, bagaimana memperbaiki masalah dalam berkomunikasi ini? Ada satu cara yang cukup memungkinkan yaitu menggunakan neutrino untuk mengirimkan data informasi dalam komunikasi jarak jauh. Tapi ada permasalahan lain yang timbul. Meskipun Neutrino bisa dengan mudah dipancarkan di kedalaman laut tapi Neutrino menerobos semua jenis benda termasuk antena penerima. Ini membuatnya tidak dapat dideteksi atau diterima oleh receiver. Karena alasan ini, Neutrino belum bisa digunakan sebagai media komunikasi.

Menurut Patrick Huber, seorang ahli fisika di Virginia Tech, neutrino dapat mengirimkan data informasi hingga 100 bit per detik di berbagai kedalaman di bawah laut. Kemampuan ini jauh lebih baik dari ELF.

Apa yang harus diubah agar berkomunikasi dengan menggunakan neutrino bisa dilakukan? Huber mengatakan, yang pertama untuk dilakukan adalah menghasilkan dan mendeteksi gelombang neutrino secara intens. Para fisikawan menghasilkan gelombang neutrino dengan cara mempercepat muons berenergi tinggi yang kemudian terurai karena kerangka acuan yang bergerak untuk bisa menghasilkan neutrino. Untuk bisa mendeteksi gelombang neutrino hanyalah dengan cara membalikkan proses tadi. Ketika neutrino berinteraksi dengan materi akan menghasilkan muons yang dapat dideteksi relatif mudah.

Tapi apakah proses tersebut bisa dengan mudah dilakukan pada kapal selam? Huber mengatakan bahwa salah satu jenis gelombang neutrino yang paling kuat telah digunakan dalam sebuah percobaan yang dinamakan MINOS. Pada percobaan ini dikirimkan berkas dari Fermi National Accelerator Laboratory di Chicago ke sebuah detektor muon berkapasitas 5.000 metrik ton yang berada di bagian utara Minnesota. Kedua tempat ini berjarak 700 kilometer. Tapi kenyataannya, setelah dua tahun berjalannya experiment MINOS itu, detektor hanya menangkap 730 muon. "Untuk meningkatkan kemampuan detektor itu dibutuhkan setidaknya enam tahap besar lagi", kata Huber yang tidak berkecil hati dengan hasil yang dicapai oleh experimen MINOS tersebut. Ia yakin peningkatan kemampuan itu akan bisa didapat pada akselerator muon generasi berikutnya.

Pertanyaan yang kemudian timbul adalah, bagaimana mendeteksi atau menangkap gelombang neutrino dalam sebuah kapal selam? Menjawab pertanyaan ini, Huber telah memberikan solusi yang cukup kreatif. Huber mengatakan bahwa pada dasarnya ada dua cara untuk mendeteksi gelombang neutrino. "Kita bisa menggunakan modul detektor muon yang berpermukaan tipis yang akan menutup sebagian besar lambung kapal selam", kata Huber. Cara ini akan mengubah kapal selam menjadi detektor muon raksasa dengan diameter 10 meter dan panjang 100 meter.

Lalu, bagaimana cara kerjanya? Menurut Huber, "Muon akan masuk melalui salah satu sisi kapal dan akan tertahan pada sisi lainnya. Saat masuk dan keluar muon kemudian diukur, dan dengan demikian arah muon dapat direkonstruksi dengan cukup tepat".

Cara lain untuk mendeteksi kehadiran gelombang neutrino menurut Huber adalah dengan menangkap radiasi ringan Cerenkov yang dihasilkan oleh muons yang sedang bergerak cepat di kedalaman bawah laut. Ini cara yang cukup bagus karena memungkin pembuatan detektor yang bisa menangkap sinar di kedalaman laut. Detektor ini bisa berfungsi dengan baik hingga kedalaman 4 kilometer. Tapi apakah tidak akan terganggu oleh sumber sinar yang lain, misalnya sinar matahari dan cahaya bulan? Huber mengatakan bahwa sinar-sinar seperti itu dapat disaring.

Dari konsep neutrino tersebut diharapkan pada suatu hari nanti awak kapal selam dapat menggunakan teknologi ini untuk menerima pesan pada kecepatan data hingga 100 bit per detik. Tapi ini baru pada tahap menerima data komunikasi dalam kapal selam. Bagaimana untuk mengirimkan data komunikasi? Tampaknya masih memerlukan beberapa tahap lagi untuk mencapai kemampuan itu.

arvix.org, technologyreview.com

Label: IPTEK

BISNIS TIKET PESAWAT ONLINE
Direkomendasikan bagi Anda yang ingin memiliki dan mengelola bisnis penjualan tiket pesawat secara online, murah, mudah, cepat, dan aman. KLIK DISINI untuk mendapatkan informasi selengkapnya.

Informasi Lowongan Pekerjaan LOADING…..