Kemajuan Global dalam Teknologi Nuklir dan Energi Fusi

Raytheon dan Northrop Grumman bekerja sama menguji motor roket padat Highly Loaded Grain (HLG) untuk program misil jarak pendek NGSRI milik Angkatan Darat AS. Motor ini didesain khusus untuk meningkatkan performa misil agar bisa terbang lebih cepat dan melawan ancaman udara dengan lebih efektif. Motor roket HLG memiliki keunggulan berupa waktu pembakaran yang lebih lama dan energi yang lebih besar dibanding motor roket padat tradisional. Hal ini memungkinkan misil memiliki jangkauan lebih jauh dan daya ledak yang lebih kuat saat menghadapi target di udara. Pengujian meliputi tiga kali tembak statis di lingkungan yang berbeda serta sebuah demonstrasi penerbangan balistik yang berhasil. Misil NGSRI bisa ditembakkan melalui berbagai platform seperti tripod, kendaraan, maupun peluncur bahu, sehingga sangat fleksibel untuk medan tempur. Raytheon dan Northrop Grumman mengembangkan motor ini dengan kecepatan yang luar biasa, dari tahap desain hingga uji terbang pertama hanya memakan waktu kurang dari enam bulan. Metode desain modular dan manufaktur otomatis membantu mempercepat produksi dan respon terhadap kebutuhan militer. Teknologi ini menunjukkan kemajuan besar dalam sistem pertahanan udara generasi baru yang dapat diandalkan oleh Angkatan Darat dan Korps Marinir AS. Motor roket HLG dan desain sistem NGSRI menawarkan solusi modern menghadapi perkembangan ancaman udara yang semakin kompleks dan cepat.

Astral Systems, sebuah perusahaan fusi komersial swasta asal Inggris, berhasil memproduksi tritium menggunakan reaktor fusi operasionalnya. Ini adalah pencapaian penting karena tritium adalah bahan bakar esensial yang sangat langka untuk reaktor fusi. Kerjasama dengan University of Bristol memungkinkan deteksi tritium secara real-time selama kampanye iradiasi fusi. Teknologi yang digunakan adalah Multi-State Fusion (MSF), yang memungkinkan dua reaksi fusi berbeda terjadi sekaligus dalam satu reaktor. Teknologi ini menggabungkan plasma dan kondisi bahan bakar dalam bentuk padat untuk mencapai efisiensi dan performa yang lebih besar dibandingkan pendekatan konvensional. Salah satu inovasi utama adalah penggunaan lattice confinement fusion, yang meningkatkan kepadatan bahan bakar hingga 400 juta kali lebih tinggi dibandingkan plasma biasa. Selain itu, desain reaktor yang memiliki lingkungan electron-screened menurunkan suhu fusi yang dibutuhkan, membuat proses lebih hemat energi dan lebih efektif. Kemampuan memproduksi tritium di dalam reaktor adalah terobosan yang penting karena tritium harus dihasilkan lebih banyak daripada yang dikonsumsi agar energi fusi bisa berkelanjutan. Dengan target fusi lebih dari 10 triliun DT fusi per detik per sistem, ini membuka peluang aplikasi luas seperti produksi isotop medis, pengujian material, hingga pengelolaan limbah nuklir. Para ilmuwan yang terlibat, termasuk Profesor Tom Scott, sangat optimistis untuk terus mengembangkan dan mengoptimalkan teknologi ini. Keberhasilan ini dapat menjadi langkah awal menuju realisasi energi fusi yang praktis dan komersial di masa depan.

China untuk pertama kalinya membuka informasi rinci tentang misil nuklirnya yang bernama DF-5 melalui siaran CCTV. Ini menjadi langkah langka karena selama ini China sangat merahasiakan data teknis senjatanya. DF-5 adalah misil balistik antar benua generasi pertama yang diluncurkan sejak 1981. Misil ini bisa membawa hulu ledak nuklir dengan daya ledak 3-4 megaton, setara 200 kali bom Hiroshima, dan dapat menjangkau wilayah Amerika Serikat dan Eropa. Dengan tinggi 32,6 meter dan berat 183 ton, misil ini ditempatkan di silo khusus yang kuat dan telah dimodernisasi menjadi versi DF-5B dengan kemampuan membawa beberapa hulu ledak yang bisa diarahkan ke target berbeda secara mandiri. China juga mengembangkan misil lain seperti DF-31 dan DF-41 yang lebih fleksibel dan mobile. Mereka berencana memperluas stockpile nuklir menjadi lebih dari 1.000 hulu ledak dalam beberapa tahun ke depan, namun tetap memegang prinsip tidak akan memakai senjata itu terlebih dahulu. Pengungkapan ini dipandang sebagai pesan kuat China kepada dunia bahwa mereka memiliki kemampuan strategis yang maju dan sebagai tanda akan adanya generasi baru misil nuklir yang lebih hebat. Ini juga dapat meningkatkan status China di panggung geopolitik dunia.

GE Aerospace mengumumkan rencana untuk memperluas fasilitas pengujian hipersonik di beberapa lokasi di Amerika Serikat, termasuk Evendale, Ohio, serta Bohemia dan Niskayuna di New York. Tujuannya adalah untuk dapat menguji sistem propulsion hipersonik yang lebih besar dan pada kecepatan yang lebih tinggi, guna mensimulasikan kondisi penerbangan nyata yang lebih relevan. Senjata hipersonik yang mampu mencapai kecepatan lebih dari Mach 5 dianggap sangat penting menghadapi ketegangan global. Meskipun Amerika Serikat adalah pionir awal teknologi hipersonik, China kini memiliki kemampuan yang telah melampaui kekuatan global lainnya. Karena itu, AS berupaya meningkatkan kemampuan pengujian agar bisa mengejar ketertinggalan ini. Di Evendale, Ohio, GE Aerospace memperbarui fasilitas untuk menguji propulsion hipersonik lebih besar. Di Bohemia, New York, mereka melakukan peningkatan fasilitas setelah mengakuisisi perusahaan Innoveering yang berspesialisasi pada teknologi propulsion hipersonik. Sedangkan di Niskayuna, mereka memperluas pusat riset untuk berbagai teknologi hipersonik generasi berikutnya. Investasi ini memungkinkan GE Aerospace melakukan pengujian yang lebih besar dan lebih realistis. Mereka juga sudah berhasil mengembangkan dan menguji dual-mode ramjet hipersonik dari awal konsep hingga pengujian dalam waktu kurang dari 11 bulan, membuktikan percepatan pengembangan di bidang ini. Selain GE Aerospace, perusahaan seperti Stratolaunch juga mengembangkan platform pengujian hipersonik Talon-A2 dengan dukungan dari program pemerintah AS. Upaya ini bagian dari dorongan lebih luas untuk mempertahankan dan memperkuat posisi Amerika Serikat sebagai pemimpin global di bidang teknologi hipersonik.

Para peneliti dari Purdue University dan Sandia National Laboratories menemukan bahwa tanah liat, terutama jenis saponite, dapat menyerap karbon dioksida langsung dari udara. Temuan ini penting karena menawarkan cara murah dan mudah untuk mengurangi kadar CO₂ yang menyebabkan pemanasan global. Keunikan tanah liat adalah luas permukaan dalam pori-porinya yang sangat besar. Satu sendok tanah liat memiliki luas permukaan sebanding dengan lapangan sepak bola. Pori-pori ini mampu menarik molekul CO₂ dengan kuat, sementara uap air cenderung mengisi bagian yang berbeda dari tanah liat. Penelitian mereka memanfaatkan sifat tanah liat untuk menyerap CO₂ terbaik dalam kondisi udara dengan kelembaban rendah, tanpa perlu pemanasan atau tekanan yang biasanya diperlukan dalam teknologi penangkapan karbon lain. Hal ini membuat teknologi ini lebih hemat energi. Sebelumnya, tim telah mempelajari kemampuan tanah liat untuk menyerap bahan beracun dari air. Pengetahuan ini membantu mereka memahami bagaimana tanah liat dapat dimodifikasi untuk menangkap CO₂ dengan efektif dan digunakan sebagai solusi iklim. Peneliti optimistis bahwa inovasi ini dapat memperluas jenis bahan yang digunakan untuk mengurangi emisi karbon, membantu menciptakan teknologi penyerapan karbon yang terjangkau dan mudah didapat, serta berkontribusi besar dalam perang melawan perubahan iklim.

Meson eta adalah partikel netral yang menarik perhatian para ilmuwan karena peluruhan langkanya bisa mengungkap fisika yang belum dipahami oleh Model Standar. Mereka bisa membantu menjelaskan mengapa alam semesta memiliki lebih banyak materi dibanding antimateri, dan juga mengungkap sifat materi gelap yang misterius. Di Tiongkok, para peneliti berencana membangun fasilitas canggih bernama Huizhou super eta factory di Guangdong untuk menghasilkan lebih dari 10 triliun meson eta setiap tahunnya. Fasilitas ini menggunakan akselerator kuat dan detektor pengukur sangat presisi untuk mempelajari peluruhan partikel tersebut secara detail. Salah satu fokus utama adalah mencari partikel portal yang mungkin menghubungkan materi biasa dengan komponen gelap seperti materi gelap dan foton gelap. Dengan adanya produksi meson eta dalam jumlah besar, para ilmuwan berharap dapat menemukan tanda-tanda keberadaan partikel baru yang selama ini tersembunyi dalam data eksperimen sebelumnya. Selain itu, fasilitas ini akan digunakan untuk menguji pelanggaran simetri CP yang mungkin menjadi jawaban mengapa materi lebih dominan daripada antimateri di alam semesta. Para ilmuwan juga ingin menggunakan data dari fasilitas ini untuk menguji teori gaya nuklir kuat dan fenomena anomali magnetik partikel seperti muon. Detektor yang digunakan, HHaS atau Huizhou Hadron Spectrometer, memiliki teknologi mutakhir yang mampu melacak posisi partikel sangat akurat dan mengolah data dalam jumlah sangat besar. Simulasi awal menunjukkan bahwa fasilitas ini berpotensi besar untuk menemukan hal-hal baru dalam fisika partikel, menjadikannya proyek penting bagi kemajuan ilmu pengetahuan.

Para peneliti baru-baru ini berhasil mencapai terobosan penting dalam pengembangan energi fusi yang bersih dan tidak terbatas. Di fasilitas Wendelstein 7-X di Jerman, mereka mampu mempertahankan plasma fusi dengan performa tinggi selama 43 detik, yang merupakan rekor dunia baru dalam durasi plasma fusi yang stabil. Energi fusi bekerja dengan cara meniru proses yang terjadi di dalam bintang. Untuk mencapai ini, atom hidrogen harus dipanaskan hingga suhu sangat tinggi menjadi plasma. Plasma ini harus dikendalikan dan dijaga agar tetap stabil cukup lama agar atom dapat bergabung dan menghasilkan energi. Wendelstein 7-X menggunakan teknologi stellarator yang lebih kompleks dibandingkan tokamak dan terbukti mampu menjaga plasma lebih lama. Keberhasilan ini didukung oleh sistem pengisian bahan bakar inovatif yang menyuntikkan pellet hidrogen secara berkelanjutan ke dalam plasma untuk memperpanjang durasi reaksi fusi. Kolaborasi internasional dari berbagai institusi memberikan dukungan teknis, peralatan diagnostik, serta sistem pemanas plasma. Dengan sinergi yang baik, eksperimen ini berhasil mengalahkan catatan lama dari reaktor tokamak yang hanya mampu bekerja dalam waktu singkat. Hasil ini menunjukkan bahwa stellarator bukan lagi teknologi alternatif, melainkan kandidat utama dalam perlombaan menuju pembangkit listrik fusi komersial yang praktis dan stabil. Ini menjadi langkah penting untuk mewujudkan sumber energi bersih dan melimpah di masa depan.