Bahkan, wahana antariksa nirawak, seperti satelit buatan dan robot di Mars, harus berkomunikasi dengan stasiun Bumi secara konsisten untuk bertukar informasi. Jadi, bagaimana benda-benda ini, yang berjarak ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan kilometer jauhnya dari planet Bumi, bisa berhasil berkomunikasi?
Gelombang Elektromagnetik
Ya, itulah jawabannya. Kita dikelilingi oleh gelombang elektromagnetik setiap saat. Dengan begitu, komunikasi di ruang angkasa dilakukan melalui gelombang elektromagnetik. Perhatikan diagram berbagai komponen spektrum elektromagnetik berikut:
Namun, seiring dengan kemajuan teknologi, efisiensi gelombang radio dalam mengirim dan menerima informasi telah banyak digantikan saat ini oleh metode komunikasi baru, yang dikenal sebagai Laser Communications Relay Demonstration atau LCRD.
Dengan menggunakan LCRD, para ilmuwan dapat mengodekan maupun mentransmisikan data dengan kecepatan 10 hingga 100 kali lebih cepat daripada melalui gelombang radio terbaik yang beroperasi saat ini.
Manfaat lain dari menggunakan laser untuk komunikasi adalah, karena dapat memiliki panjang gelombang lebih rendah daripada gelombang radio, maka akan lebih sedikit energi yang dihamburkan ketika mereka melakukan perjalanan melalui ruang angkasa dibandingkan dengan gelombang radio.
Bagaimana Proses Komunikasinya?
Sekarang kita telah mengetahui bahwa setiap objek buatan manusia di luar angkasa menggunakan gelombang radio (atau laser) untuk berkomunikasi dengan orang-orang di Bumi. Lalu, bagaimana sebenarnya proses gelombang elektromagnetik ini dapat menerima dan menyampaikan pesan?
Setiap satelit atau wahana antariksa selalu dilengkapi dengan transceiver, sebuah antena parabola (seperti antena di atap rumahmu, tapi jauh lebih kuat) yang memancarkan sinyal radio dengan daya sebanyak mungkin, sesuai anggaran dayanya.
Nah, sinyal-sinyal ini kemudian dapat dideteksi oleh antena yang sangat kuat dan sensitif, yang kemudian mengumpankan sinyal-sinyal ini ke komputer berteknologi tinggi untuk melakukan banyak perhitungan dan mengekstrak informasi yang berguna dari sinyal-sinyal ini.
Izinkan saya menguraikan lebih jauh: wahana antariksa dilengkapi hal-hal berteknologi tinggi yang memungkinkan mereka untuk mempertahankan jalur orbit, hingga yang lebih penting, mengirimkan informasi ke Bumi.
Ketika sebuah wahana antariksa, misalnya robot penjelajah Curiosity yang berada di Mars, memotret gambar panorama di Planet Merah dengan kameranya, ia akan mengubah gambar tersebut menjadi bilangan biner 1 dan 0 dengan bantuan komputer di tubuhnya. Ya, gambar beresolusi tinggi tersebut, atau jenis data lainnya, dapat dikodekan menggunakan bilangan biner 1 dan 0.
Komputer pada tubuh Curiosity kemudian meneruskan data yang telah dikodekan tersebut ke sesuatu yang dikenal sebagai transponder, yang fungsinya untuk "menempatkan" angka-angka biner tadi pada gelombang radio dan mentransmisikan gelombang radio tersebut melalui ruang angkasa.
Setelah ditransmisikan, gelombang radio akan melakukan perjalanan untuk jarak yang sangat panjang, sesuai seberapa jauh wahana antariksa tersebut dan Bumi. Bila dari Bumi ke Mars, biasanya hanya sekitar 30 menit.
Ketika gelombang radio itu tiba di Bumi, serangkaian antena radio yang sangat kuat yang disebut Deep Space Network atau DSN, akan menerima transmisi tersebut. Dari antena radio, selanjutnya dikirim ke komputer berteknologi tinggi di Bumi untuk membuka kode yang dikirim oleh Curiosity tadi, lalu diterjemahkan ke data gambar atau data ilmiah yang sebenarnya.
Sampai di sini, komunikasi antara stasiun Bumi dan Curiosity selesai.
Komunikasi semacam ini sebenarnya sering kita lakukan di Bumi, yakni ketika memposting swafoto di jejaring sosial. Ponsel cerdasmu akan bertindak sebagai pemancar gelombang radio; ia akan memancarkan swafotomu menjadi sinyal listrik yang 'naik' di gelombang radio yang selanjutnya diterima oleh antena di ponsel cerdas milik temanmu.
Nah, itulah bagaimana wahana antariksa berkomunikasi dengan Bumi.