Manusia pun Menjelajah Angkasa

Ada beberapa alasan utama bagi upaya manusia untuk membangun koloni di angkasa: keamanan, keuntungan, energi,
dan bahan-bahan mentah

Keberadaan dan kehidupan manusia dipengaruhi oleh lingkungan hidup, dan sebaliknya, keberadaan dan kehidupan manusia juga mempengaruhi lingkungan hidup. Kelangsungan hidup manusia hanya mungkin dalam batas kemampuannya untuk beradaptasi terhadap setiap perubahan lingkungan. Makhluk hidup pada batas tertentu mempunyai kelenturan, keluwesan, dan elastisitas yang memungkinkan untuk menyesuaikan diri terhadap lingkungan. Semakin besar kemampuan makhluk hidup beradaptasi, maka semakin besar pula kemampuannya untuk meneruskan kehidupan dan generasinya karena dapat menempati habitat yang semakin beraneka pula.

Perubahan-perubahan organisasi, teknologi dan ideologi membantu manusia dalam menyesuaikan diri terhadap lingkungan. Perubahan-perubahan ini paling tidak melalui empat cara sebagai berikut.

1. Memberikan dasar pemecahan masalah lingkungan
2. Peningkatan efektifitas pemecahan
3. Memberikan penyesuaian
4. Memberikan pemahaman terhadap masalah lingkungan

Hal ini merupakan perwujudan hubungan gejala sikap dan perilaku yang timbulnya tidak hanya ditentukan oleh lingkungan yang dihadapi, namun juga berkaitan erat dengan pengalaman, pengetahuan, dan harapan pada masa datang.

Habitat angkasa setidaknya muncul akibat dari bencana yang merusak bumi seperti over populasi dan gelombang laut raksasa akibat hantaman benda luar angkasa (meteor, asteroid, dsb), atau dikarenakan potensi yang di dalamnya. Angkasa diketahui mengandung bahan mineral yang paling banyak dan sejumlah besar energi sehingga sangat memungkinkan terciptanya keuntungan bila pertambangan dan pabrik bisa dilakukan di angkasa.

Stasiun Angkasa

Stasiun angkasa merupakan bangunan yang didesain bagi manusia untuk hidup di luar angkasa. Sejauh ini stasiun angkasa hanya dilaksanakan pada orbit bumi rendah (low earth orbit, LEO). Stasiun angkasa dibedakan dari pesawat angkasa lainnya buatan manusia dalam hal tenaga pendorong. Stasiun angkasa didesain untuk beroperasi dalam jangka menengah di orbitnya, dalam periode mingguan, bulanan, atau tahunan.

Gambar 1. International Space Station

Stasiun angkasa internasional (International Space Station-ISS) dibuat sebagai fasilitas penelitian angkasa yang sedang dirakit pada orbit di sekitar bumi. ISS merupakan proyek kerjasama antara lima perwakilan lembaga angkasa, yakni the National Aeronautics and Space Administration (NASA, United States), the Russian Federal Space Agency (RKA, Russian Federation), the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA, Japan), the Canadian Space Agency (CSA, Canada), dan the European Space Agency (ESA, Europe).

Biasanya selalu ada manusia yang tetap tinggal di ISS, paling sedikit dua orang naik ISS sejak kru tetap pertama memasuki ISS pada 2 November 2000. Saat ini stasiun ini dapat menampung tiga awak. ISS dikepalai oleh astronot ESA, Thomas Reiter, yang bergabung ke ekspedisi 13 pada Juli 2006. Sampai saat ini ISS telah dikunjungi oleh astronot dari 12 negara dan telah menjadi tujuan pertama dari turis angkasa.

Sumber energi listrik ISS adalah matahari. Cahaya matahari dikonversikan menjadi listrik menggunakan panel surya. ISS memiliki Pengendali Lingkungan dan Pendukung Kehidupan yang menyediakan dan mengendalikan elemen-elemen seperti tekanan atmosfer, level oksigen, air, mematikan api, dan sebagainya. Prioritas tertinggi bagi sistem pendukung kehidupan adalah atmosfer ISS, namun sistem ini juga mengumpulkan, memproses, dan menyimpan air dan sampah yang digunakan dan dihasilkan oleh awak stasiun.

Keterbatasan Manusia di Angkasa

Sistem Vestibulari

Seperti setiap mahluk hidup lainnya, manusia berkembang di dasar gravitasi yang seimbang. Manusia menggunakan daya tarik bumi untuk menanggung, dan juga meletakkan tubuhnya. Oleh karena itu, tidak mengherankan bila tubuh manusia berperilaku ganjil di orbit, saat manusia berpindah di zero-g (gravitasi mikro).

Gambar 2. Yuri Gagarin pada Perjalanannya Menuju Vostok 1

Pada tahun 1961, ilmuwan Soviet sangat khawatir tentang periode keadaan tanpa beban berkepanjangan yang mungkin dapat mengakibatkan kematian, sehingga mereka membatasi Yuri Gagarin, penerbang angkasa pertama untuk hanya mengangkasa selama 108 menit. Sejak saat itu, ilmuwan dari seluruh dunia telah mengumpulkan banyak data tentang dampak tinggal dalam jangka waktu yang lama di angkasa. Misi dengan durasi paling panjang dipegang oleh kosmonot Rusia, Valeri Polyakov, yang menyelesaikan perjalanan selama 438 hari dalam tugas di stasiun angkasa Mir tahun 1995.

Manusia menggunakan kemampuan berdiri tegak untuk menjamin bahwa ia menerima gaya gravitasi yang menahan di bumi. Kenyataannya, indra keseimbangan tergantung pada sistem sensor yang menyiapkan berkas informasi konstan berisi informasi menuju otak. Kunci sensor gerak adalah organ halus dari sistem vestibulari di bagian dalam telinga. Fungsinya sebagai accelerometer super sensitif penyuplai aliran sinyal ke otak yang mengindikasikan gerak dan arah. Ini juga reseptor tekanan di kulit, otot dan sendi. Indra penglihatan dan pendengaran melengkapi aliran data. Tanpa kemampuan untuk berpikir tentang ini, manusia biasanya mengetahui segala sesuatu yang dibutuhkan tentang sikap dan keseimbangan tubuh.

Disebabkan ketiadaan gravitasi, sinyal dari sistem vestibulari dan reseptor tekanan menjadi salah arah. Banyak astronot segera merasa dirinya terbalik, atau sukar ketika mengindra kaki dan lengannya. Kehilangan arah adalah penyebab utama sindrom adaptasi angkasa. Biasanya masalah-masalah ini akan menghilang dalam beberapa hari setelah astronot beradaptasi. Saat kembali ke bumi, astronot harus beradaptasi kembali sebagai kegiatan yang sedikit menyakitkan. Kembali ke gravitasi lagi membuat mereka kembali sukar untuk mengatur keseimbangannya. Bila menutup mata, maka mereka akan jatuh. Namun kehilangan arah ini sendiri biasanya hanya berlangsug beberapa hari dan kelihatannya tidak ada efek jangka panjang.

Jantung, Sirkulasi dan Cairan Tubuh

Hampir dua pertiga dari berat rerata tubuh terdiri dari air, dalam bentuk cairan intercellular, plasma darah, dan cairan di sela antara pembuluh darah dan jaringan yang mengelilinginya. Di bumi, seluruh cairan ini cenderung mengarah turun di dalam tubuh.

Gambar 3. Jantung Manusia

Tekanan darah di kaki, sebagai contoh, sekitar 100 mm lebih tinggi daripada tekanan darah di dada sehingga kebutuhan pemompaan darah melawan gaya gravitasi memerlukan otot yang besar dan jantung yang kuat. Di angkasa, tidak ada yang memompa cairan tubuh turun. Tanpa pengendalian gravitasi, cairan berpindah dari kaki ke kepala sehingga dalam beberapa hari volume di kaki menyusut. Akibat lainnya lebih serius, yakni plasma darah turun hingga 20% dan sel darah merah juga turun dengan besaran yang serupa. Keadaan ini mengakibatkan astronot mengalami anemia sementara. Tanpa gravitasi yang melawannya, jantung mengalami penurunan kinerja. Detak jantung turun karena tubuh tak lagi membutuhkan memelihara kekuatan otot jantung seperti di bumi yang mengakibatkan jaringan jantung pun menjadi susut.

Tulang dan Otot

Tulang merupakan rangka yang menahan tubuh melawan gravitasi. Otot rangka mendukung rangka dan menggerakkan ke sekitarnya yang membutuhkan. Tanpa gravitasi, tulang dan otot kehilangan fungsi utamanya. Setelah beberapa waktu di orbit, beberapa hal yang tak biasa mulai terjadi. Pertama akan terlihat menyenangkan: tanpa tekanan gaya gravitasi, tulang belakang mngembang dan membuat astronot bertambah tinggi, biasanya diantara 5–8 cm. Sayangnya, tinggi ekstra ini membawa komplikasi, termasuk sakit pinggang dan masalah saraf.

Dalam kehidupan normal, sel tulang baru secara konstan tercipta sementara tulang yang digunakan rusak dan materialnya terdaur ulang. Regenerasi tulang diatur oleh sistem yang rumit, dan diatur oleh hormon dan vitamin-vitamin seperti tekanan fisik pada berbagai bagian tulang. Dalam gravitasi mikro, tubuh tidak memerlukan pemeliharaan struktur rangkanya untuk standar normal bumi sehingga jaringan tulang diserap dan tidak diganti. Astronot dapat kehilangan hingga 1% massa tulang setiap bulannya. Kehilangan tulang ditunjukkan dengan tingginya tingkat kalsium di beberapa tempat di tubuh yang bisa menyebabkan masalah kesehatan seperti kidney stones. Kehilangan tulang akibat mikro gravitasi segera berhenti sesaat astronot kembali ke bumi. Namun hingga kini belum diketahui apakah kehilangan tulang akan di regenerasi sepenuhnya.

Psikologi

Astronot adalah orang yang disiplin, sangat terlatih, bagian dari tim elit dengan tugas penting sehingga tidak mengejutkan bila masalah psikologis biasanya tidak muncul dalam misi angkasa yang pendek.

Gambar 4. The human brain

Pada misi penerbangan angkasa jangka panjang, astronot merasakan tekanan akibat merasa terkurung dalam ruangan yang sempit. Psikolog Rusia, dengan hampir 90.000 jam terbang di Stasiun Angkasa Mir, telah mempelajari perlakuan yang baik dalam psikologi untuk penerbangan angkasa jangka panjang. Secara umum, mereka mengamati kosmonotnya melalui tiga fase yang berbeda. Pertama, biasanya sekitar dua bulan, kosmonot sibuk beradaptasi dan biasanya berhasil pada lingkungan mereka yang baru. Fase kedua, mereka bebas dari tanda-tanda kelelahan dan motivasi rendah. Masuk pada fase terakhir, kosmonot menjadi sangat sensitif, gelisah, dan lekas marah.

Selain kembali ke bumi, kelihatannya tidak ada obat yang seketika. Solusi sederhana untuk mengatasi masalah ini ialah dengan memberikan kesempatan yang sering bagi kosmonot berkomunikasi pribadi dengan keluarga di rumah sebagai pendorong moral yang penting.

Harapan Masa Depan

Saat ini hanya manusia yang telah terseleksi dengan teliti yang memiliki pengalaman menakjubkan dan berbahaya di angkasa. Bila koloni di luar bumi suatu saat dimulai, banyak orang akan turut serta dalam misi-misi penuh bahaya ini. Lingkungan angkasa hingga saat ini masih banyak yang belum diketahui, dan disana mungkin sangat berbahaya terhadap segala sesuatu yang saat ini belum diwaspadai. Teknologi masa depan seperti gravitasi buatan dan pendukung kehidupan complex bioregenerative mungkin merupakan beberapa cara untuk mengadapi bahaya yang ada.

Perjalanan angkasa masihlah merupakan hal sulit dan berbahaya...

Sumber

1. Ritohardoyo, Su. 2006. Bahan Ajar Ekologi Manusia. Yogyakarta: SPS UGM
2. www.thespacereview.com
3. www.esa.int
4. www.wikipedia.org