Mahasiswa UGM Teliti Pergerakan Air di Mikrogravitasi Jerman

Empat mahasiswa Universitas Gadjah Mada (UGM) terpilih mengikuti Fellowship Programme for Drop Tower Experiment Series (DropTES) untuk menjalankan penelitian mikrogravitasi di Jerman pada Februari 2027. Dilansir dari Medcom, tim Gadjah Mada Aerospace Team (GMAT) akan mengkaji pergerakan air di antara butiran pasir silika sebagai bagian dari penelitian yang relevan dengan eksplorasi Bulan dan Mars.

Eksperimen ini berfokus pada perubahan distribusi kelembapan dalam material granular ketika menerima getaran di lingkungan dengan pengaruh gravitasi yang sangat rendah. Melalui penelitian tersebut, tim ingin memahami perilaku air pada material yang dapat merepresentasikan kondisi permukaan benda langit selain Bumi.

Penelitian GMAT berjudul “Experimental Investigation of Moisture Redistribution in Partially Saturated Granular Media under Mechanical Excitation in Microgravity”. Inti kajiannya adalah mengamati bagaimana air berpindah di antara butiran pasir yang mendapat rangsangan mekanis ketika pengaruh gravitasi berkurang.

Rendy Dwi Nugraha, anggota tim GMAT, mengatakan gagasan penelitian tersebut muncul dari ketertarikan mereka terhadap eksplorasi antariksa. Ia menilai penelitian mengenai sifat material di luar Bumi dapat mendukung pengembangan pengetahuan yang dibutuhkan dalam berbagai misi antariksa.

“Kami melihat berbagai misi eksplorasi luar angkasa, termasuk program Artemis, yang berupaya mendukung eksplorasi di luar Bumi. Dari sejumlah penelitian terdahulu, kami melihat masih ada aspek yang bisa dikembangkan melalui eksperimen mikrogravitasi. Kami ingin mengetahui bagaimana perilaku material tersebut ketika berada dalam kondisi yang berbeda dari gravitasi Bumi,” ujar Rendy saat diwawancarai Senin (19/10).

Pasir silika dipilih karena karakteristiknya dapat digunakan untuk merepresentasikan material seperti regolit yang terdapat di Bulan dan Mars. Dengan bahan tersebut, tim berupaya mengamati perubahan pola penyebaran air ketika sampel mengalami getaran dalam kondisi mikrogravitasi.

“Pasir silika kami pilih karena bisa merepresentasikan material seperti regolit yang ada di Bulan dan Mars. Dari situ, kami ingin melihat bagaimana perubahan distribusi air ketika pasir mendapat getaran dalam kondisi mikrogravitasi,” ujar Rendy.

Perangkat eksperimen diuji dalam waktu 9,3 detik

Untuk menjalankan penelitian, GMAT merancang perangkat berbentuk kotak yang memiliki tiga ruang terpisah. Setiap ruang akan diisi pasir silika dengan tingkat kelembapan berbeda, yaitu 5 persen, 10 persen, dan 15 persen.

Ketiga sampel tersebut akan menerima getaran melalui perangkat khusus. Perubahan yang terjadi selama pengujian direkam menggunakan kamera berkecepatan tinggi agar pergerakan air pada setiap sampel dapat dianalisis.

“Ketiga sampel tersebut nantinya akan diberi getaran menggunakan alat khusus untuk melihat bagaimana air menyebar di antara butiran pasir,” jelas Rendy.

Pengujian dijadwalkan berlangsung di Bremen Drop Tower, Jerman. Fasilitas ini akan digunakan untuk menghadirkan kondisi mikrogravitasi sehingga tim dapat mempelajari perubahan perilaku material ketika pengaruh gravitasi sangat rendah.

Salah satu tantangan teknisnya adalah menyelaraskan kerja seluruh komponen dalam waktu pengujian yang terbatas. Sistem pembangkit getaran, kamera, dan bagian pendukung lainnya harus beroperasi secara terpadu selama sekitar 9,3 detik.

“karena tantangan itu, kami perlu memastikan setiap bagian alat berfungsi dengan baik sebelum eksperimen dilakukan. Data yang diperoleh diharapkan dapat menjadi dasar bagi penelitian lanjutan untuk mendukung eksplorasi Bulan dan Mars, termasuk mempelajari potensi pemanfaatan air dan material di lingkungan antariksa,” tuturnya.

Kolaborasi empat mahasiswa dari bidang berbeda

Keikutsertaan GMAT dalam program internasional tersebut berawal dari kegiatan penelitian dan pengembangan yang dilakukan komunitas mahasiswa UGM itu. GMAT berfokus pada bidang kedirgantaraan, termasuk rekayasa, riset, serta partisipasi dalam kompetisi dan program internasional.

Rendy menjelaskan bahwa pencarian kesempatan internasional telah dimulai sejak awal 2026. Tim menyeleksi sejumlah program berdasarkan persyaratan peserta dan dukungan penyelenggara sebelum menemukan program yang dijalankan UNOOSA bersama ZARM.

“Sejak awal tahun, kami mulai mencari berbagai program dan kompetisi internasional yang sesuai dengan bidang kami. Kami mempertimbangkan beberapa hal, mulai dari persyaratan peserta hingga dukungan yang diberikan oleh penyelenggara. Dari proses pencarian itu, kami menemukan program dari UNOOSA bersama ZARM, lalu mulai merancang gagasan eksperimen yang memungkinkan untuk dilakukan dalam kondisi mikrogravitasi,” ujar Rendy.

Pengajuan proposal dimulai sekitar April 2026. Setelah rancangan awal disampaikan, penyelenggara memberikan masukan teknis yang harus ditindaklanjuti oleh tim sebelum proposal diajukan kembali.

“Proposal yang kami kirimkan tidak langsung masuk ke tahap pengumuman. Ada proses evaluasi dan pertemuan teknis untuk membahas bagian-bagian yang masih perlu diperbaiki, mulai dari variabel penelitian, gagasan eksperimen, hingga kontribusinya terhadap Sustainable Development Goals (SDGs),” jelas Rendy.

Setelah melewati evaluasi dan revisi, GMAT menerima konfirmasi pada September 2026 bahwa mereka terpilih sebagai salah satu tim yang akan mempersiapkan eksperimen di Jerman.

Tim tersebut terdiri atas Alessander Aritonang dari Program Studi Teknik Nuklir sebagai ketua, Rendy Dwi Nugraha dari Program Studi Teknik Pertanian, Idam Sholikhah dari Program Studi Teknologi Rekayasa Instrumentasi dan Kontrol, serta Muhammad Riza Cetta Oegama dari Program Studi Fisika Teknik.

Perbedaan keahlian anggota menjadi modal dalam menyusun rancangan penelitian. Pekerjaan mereka mencakup kajian karakteristik material dan kelembapan, perancangan mekanis, pengembangan elektronik, integrasi instrumentasi, pemrograman perangkat, serta analisis data.

Sebagai mahasiswa Teknik Pertanian, Rendy berkontribusi melalui pemahamannya mengenai tanah, air, dan sumber daya lahan. Ketertarikan terhadap kemungkinan pengembangan pertanian di luar angkasa turut berkaitan dengan penentuan variabel yang sesuai untuk eksperimen tersebut.

“Walaupun kami berasal dari bidang keilmuan yang berbeda, kami bisa saling melengkapi. Ada yang berfokus pada aspek mekanis, ada yang menangani elektronik dan instrumentasi, serta ada yang berkontribusi dalam penulisan dan pengolahan data. Kami saling berdiskusi dan membantu ketika ada hal yang belum dipahami,” ungkapnya.

Persiapan menuju eksperimen di Jerman

Saat ini, tim sedang menyempurnakan perangkat penelitian dan mempersiapkan perjalanan ke Jerman. Pengujian pendahuluan di UGM ditargetkan berlangsung pada akhir November hingga Desember 2026 untuk memeriksa fungsi alat sekaligus memastikan pemenuhan standar keselamatan.

“Kami menargetkan alatnya sudah siap pada akhir November atau Desember untuk diuji terlebih dahulu di UGM. Sementara itu, untuk keberangkatan, kami juga sedang mempersiapkan dokumen perjalanan dan visa. Dari pihak penyelenggara, kami sudah mendapatkan surat undangan dan nantinya akan ada koordinasi lebih lanjut terkait kebutuhan keberangkatan,” ujar Rendy.

Sesudah eksperimen selesai, tim berencana mengolah temuan penelitian menjadi publikasi ilmiah. Data yang dihasilkan diharapkan dapat mendukung penelitian lanjutan mengenai perilaku air dan material granular dalam lingkungan mikrogravitasi, khususnya yang berkaitan dengan eksplorasi Bulan dan Mars.

“Kami berharap penelitian ini dapat berkontribusi pada pengembangan ilmu kedirgantaraan. Kami juga ingin menunjukkan kepada mahasiswa lain bahwa kesempatan untuk belajar tentang eksplorasi luar angkasa tidak dibatasi oleh latar belakang program studi. Dengan kemauan belajar dan kolaborasi, berbagai bidang ilmu bisa ikut berkontribusi,” pungkas Rendy.