Para peneliti dari University of Pennsylvania menawarkan jawaban baru untuk salah satu tantangan paling berat dalam rencana tinggal jangka panjang di Bulan, yaitu bagaimana melindungi penghuni habitat dari suhu ekstrem. Dalam makalah yang terbit di jurnal ACS Applied Materials and Interfaces, mereka menguji lembaran Mylar berlapis sebagai bahan insulasi yang tetap lentur di ruang hampa dan mampu bertahan terhadap benturan maupun tekanan yang tidak terhindarkan dalam kehidupan sehari-hari di habitat Bulan.
Masalah yang dihadapi bukan sekadar suhu. Di Bulan, suhu bisa mencapai 70 hingga 127 derajat Celsius saat terpapar Matahari, dan anjlok hingga minus 238 sampai minus 247 derajat Celsius di bayangan. Satu hari Bulan berlangsung 29,5 hari Bumi, sehingga separuhnya berupa siang yang terus-menerus dan separuhnya lagi berupa malam yang terus-menerus. Materi apa pun yang melindungi habitat harus mampu menahan perubahan suhu sebesar itu selama bertahun-tahun tanpa getas atau rusak.
Peneliti membandingkan tiga ketebalan lapisan Mylar, yaitu 2,5 mikrometer, 5 mikrometer, dan 12,5 mikrometer, dengan kerapatan lapisan yang disesuaikan: 400 lapisan per milimeter untuk lembaran tertipis, 200 lapisan per milimeter untuk lapisan sedang, dan 80 lapisan per milimeter untuk lapisan paling tebal. Mereka menguji tumpukan tersebut dalam kondisi vakum dan rentang suhu yang lebar, serta memberi tekanan setara dengan 200 pon yang dipusatkan pada area sebesar ujung jari, untuk meniru kondisi ketika astronot tidak sengaja membentur dinding habitat.
Hasilnya mengejutkan. Lapisan yang lebih tipis ternyata bukan yang terbaik. Pada lembaran yang lebih tipis, partikel mikroskopis di antara lapisan-lapisan itu lebih mudah saling bersentuhan, sehingga panas lebih mudah menyebar dan insulasinya justru lebih buruk. Sebaliknya, lapisan sedang dan lapisan yang lebih tebal memiliki partikel yang tidak terlalu bersentuhan, sehingga tingkat insulasinya lebih baik. Para peneliti pun lebih menyukai tumpukan lapisan sedang berukuran 5 mikrometer, dan ketahanan keseluruhannya melampaui perkiraan awal.
Dr. Igor Bargatin, Associate Professor Mechanical Engineering and Applied Mechanics di University of Pennsylvania yang menjadi salah satu penulis makalah itu, menjelaskan alasan praktis di balik pengujian tersebut. Menurutnya, tumpukan lapisan itu bisa dipakai untuk menginsulasi habitat Bulan, tetapi para astronot pasti akan mengalami benturan kecil yang tidak disengaja saat beraktivitas. Untuk hunian jangka panjang di Bulan, menurutnya, sangat penting memiliki material yang tangguh dan cukup tahan lama untuk bertahan lama.
Penelitian ini lahir dari kesenjangan pengetahuan yang masih besar tentang material yang dapat menjaga manusia tetap hidup di lingkungan Bulan dalam jangka panjang. Para peneliti ingin memahami bukan hanya ketebalan lapisan yang paling baik, tetapi juga bagaimana lapisan-lapisan itu berperilaku ketika digunakan dalam jangka waktu lama di lingkungan yang keras, termasuk ketika mengalami keausan. Insulasi yang baik saja tidak cukup jika materialnya cepat rusak karena dipakai setiap hari.
Konteksnya adalah rencana Badan Antariksa Amerika Serikat, NASA, untuk kembali ke Bulan dan membangun kehadiran permanen di sana, pertama kalinya sejak 1972. Wilayah kutub selatan Bulan menjadi target utama karena kawah-kawah di sana menyimpan es air yang dapat dipakai untuk minum, bahan bakar, dan kebutuhan lain. Habitat yang melindungi manusia dari suhu ekstrem menjadi salah satu syarat utama agar rencana itu bisa berjalan, dan lembaran Mylar berlapis kini menjadi salah satu kandidat yang patut diperhitungkan.
Apa poin penting dari berita ini?
- Para peneliti dari University of Pennsylvania menawarkan jawaban baru untuk salah satu tantangan paling berat dalam rencana tinggal jangka panjang di Bulan, yaitu bagaimana melindungi penghuni habitat dari suhu ekstrem.
- Dalam makalah yang terbit di jurnal ACS Applied Materials and Interfaces, mereka menguji lembaran Mylar berlapis sebagai bahan insulasi yang tetap lentur di ruang hampa.
- Di Bulan, suhu bisa mencapai 70 hingga 127 derajat Celsius saat terpapar Matahari, dan anjlok hingga minus 238 sampai minus 247 derajat Celsius di bayangan.
- Satu hari Bulan berlangsung 29,5 hari Bumi, sehingga separuhnya berupa siang yang terus-menerus dan separuhnya lagi berupa malam yang terus-menerus.
- Peneliti membandingkan tiga ketebalan lapisan Mylar, yaitu 2,5 mikrometer, 5 mikrometer, dan 12,5 mikrometer, dengan kerapatan lapisan yang disesuaikan.
- Pada lembaran yang lebih tipis, partikel mikroskopis di antara lapisan-lapisan itu lebih mudah saling bersentuhan, sehingga panas lebih mudah menyebar dan insulasinya justru lebih buruk.
- Para peneliti pun lebih menyukai tumpukan lapisan sedang berukuran 5 mikrometer, dan ketahanan keseluruhannya melampaui perkiraan awal.
- Konteksnya adalah rencana Badan Antariksa Amerika Serikat, NASA, untuk kembali ke Bulan dan membangun kehadiran permanen di sana, pertama kalinya sejak 1972.
