SEPTEMBER 2021. Riset dan pengembangan senjata laser saat ini terus berlangsung di sejumlah negara, seperti Amerika Serikat, China, Rusia, Inggris dan India. Potensi penggunaannya memang sangat menarik dan menantang. Anda mungkin pernah melihat film Startek, di mana para pahlawan antariksa menggunakan senjata laser untuk menghancurkan pesawat ruang angkasa musuh atau melumpuhkan musuh.
Tulisan ini mencoba mengangkat, seberapa jauh perkembangan teknologi senjata laser saat ini. Meskipun senjata laser belum diaplikasikan dalam tatanan praktis, kita perlu memantau perkembangan teknologi senjata laser ini.
Sebelum membahas lebih lanjut, kita mulai dari dasarnya dulu. Sumber laser ada beberapa macam. Dr. Deni Ferdian, M.Sc., dari Departemen Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik Universitas Indonesia, menyatakan, ada empat sumber utama, yaitu:
–Laser solid state yang memiliki media penguat berupa kristal padat, seperti laser ruby atau laser neodymium YAG, yang memancarkan panjang gelombang 1,06 mikrometer.
–Laser gas yang memiliki media penguat berupa gas atau kombinasi gas, seperti laser helium-neon atau laser karbon dioksida, yang memancarkan panjang gelombang 10,6 mikrometer (inframerah).
–Laser Excimer memiliki media penguat yang merupakan kombinasi dari gas reaktif, seperti klorin atau fluor, dan gas inert, seperti argon atau kripton. Laser argon fluoride memancarkan sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 193 nanometer.
–Laser pewarna memiliki media penguat yang merupakan pewarna fluoresen, seperti rhodamin. Mereka dapat disetel ke berbagai panjang gelombang dalam kisaran tertentu. Laser pewarna rhodamin 6G dapat disetel dari panjang gelombang 570 hingga 650 nanometer.
Laser untuk Kebutuhan Militer
Aplikasi laser untuk kebutuhan militer juga sangat bervariasi. Pertama, untuk komunikasi, yang mencakup komunikasi statis ataupun mobile.
Kedua, untuk navigasi, pemandu (guidance) dan kendali (control). Ini masih terbagi dua: untuk menjejaki sasaran (target tracking) dan penginderaan jarak jauh (remote sensing).
Ketiga, untuk sistem persenjataan, yang meliputi senjata-senjata yang tidak mematikan (non-lethal weapons), dan senjata energi terarah (directed energy weapons). Untuk senjata yang tak mematikan, terbagi menjadi: thermal laser, eye targeted laser, dan pulsed energy projectile.
Banyak jenis laser yang berpotensi digunakan sebagai senjata melumpuhkan, melalui kemampuannya untuk menghasilkan kehilangan penglihatan sementara atau permanen, ketika diarahkan ke mata. Derajat, karakter, dan durasi gangguan penglihatan, yang disebabkan oleh paparan sinar laser pada mata, bervariasi sesuai dengan kekuatan laser, panjang gelombang, kolimasi sinar, orientasi sinar yang tepat, dan durasi paparan.
Laser dengan daya bahkan sepersekian watt dapat menghasilkan kehilangan penglihatan permanen dan segera dalam kondisi tertentu. Hal ini membuat laser semacam itu berpotensi menjadi senjata yang tidak mematikan, tetapi melumpuhkan.
Cacat ekstrem yang ditunjukkan oleh kebutaan akibat laser membuat penggunaan laser –bahkan sebagai senjata tidak mematikan– bersifat kontroversial secara moral. Senjata yang dirancang untuk menyebabkan kebutaan permanen telah dilarang oleh Protokol tentang Senjata Laser yang Membutakan.
Senjata yang dirancang untuk menyebabkan kebutaan sementara, yang dikenal sebagai dazzler, digunakan oleh militer dan terkadang organisasi penegak hukum. Insiden pilot terkena laser saat terbang telah mendorong otoritas penerbangan untuk menerapkan prosedur khusus, untuk menangani bahaya tersebut.
Untuk senjata energi terarah, terbagi menjadi: senjata laser yang berbasis di daratan (ground based) dan dipancarkan dari udara (airborne). Yang berbasis di daratan terbagi menjadi laser energi tinggi (>100 kW) dan energi menengah (10 – 100 kW). Sedangkan yang dipancarkan dari udara adalah yang berenergi rendah (<1 kW).
Senjata Energi Terarah
Karena begitu luasnya aplikasi laser untuk tujuan militer, tulisan ini akan lebih difokuskan pada laser sebagai senjata energi terarah (DEW). DEW adalah senjata jarak jauh yang merusak targetnya dengan energi yang sangat terfokus, termasuk laser, gelombang mikro, dan sinar partikel. Aplikasi potensial dari teknologi ini termasuk senjata yang menargetkan personel, rudal, kendaraan, dan perangkat optik.
Di Amerika Serikat, Pentagon, DARPA, Air Force Research Laboratory, United States Army Armament Research Development and Engineering Center, dan Naval Research Laboratory sedang meneliti senjata energi terarah dan railgun. Tujuannya adalah untuk melawan rudal balistik, rudal jelajah hipersonik, dan wahana-wahana yang meluncur dengan kecepatan hipersonik.
Sistem-sistem pertahanan rudal ini diharapkan akan dimunculkan tidak lebih cepat dari pertengahan hingga akhir 2020-an. Electro-Magnetic Laboratory Rail Gun telah diuji sejak 2012.
Rusia, Cina, India, dan Inggris juga mengembangkan senjata berenergi terarah. Sementara Iran dan Turki mengklaim, memiliki senjata berenergi terarah dalam layanan aktif. Penggunaan senjata berenergi terarah pertama kali dalam pertempuran diklaim terjadi di Libya pada Agustus 2019 oleh Turki. Turki mengklaim menggunakan senjata berenergi terarah ALKA.
Keunggulan DEW
Senjata energi terarah dapat memiliki beberapa keunggulan utama dibandingkan persenjataan konvensional. Keunggulan itu antara lain:
Pertama, senjata berenergi terarah dapat digunakan secara diam-diam. Radiasi di atas dan di bawah spektrum-tampak tidak terlihat, dan tidak menghasilkan suara.
Kedua, cahaya –untuk tujuan praktis– tidak terpengaruh oleh gravitasi, angin, dan gaya Coriolis, sehingga memberikan lintasan datar yang hampir sempurna. Hal ini membuat bidikan jauh lebih tepat dan memperluas jangkauan ke garis pandang, yang hanya dibatasi oleh difraksi dan sebaran berkas (yang melemahkan kekuatan dan melemahkan efek), dan penyerapan atau hamburan dengan mengintervensi isi atmosfer.
Ketiga, laser bergerak dengan kecepatan cahaya dan memiliki jangkauan yang jauh. Ini membuatnya cocok untuk digunakan dalam peperangan antariksa.
Keempat, senjata laser berpotensi menghilangkan banyak masalah logistik dalam hal pasokan amunisi, selama ada cukup energi untuk menggerakkannya.
Kelima, tergantung pada beberapa faktor operasional, senjata energi terarah mungkin lebih murah untuk dioperasikan daripada senjata konvensional, dalam konteks tertentu.
Senjata laser (laser weapons) adalah senjata energi terarah berbasis laser. Setelah beberapa dekade penelitian dan pengembangan, pada Januari 2020 senjata energi terarah –termasuk laser– masih dalam tahap percobaan. Maka, masih harus dilihat apakah atau kapan senjata itu akan digunakan sebagai senjata militer praktis dan berkinerja tinggi. Masih ada beberapa masalah.
Mekar termal atmosfer (atmospheric thermal blooming) telah menjadi masalah besar bagi aplikasi senjata laser. Masalah itu sebagian besar masih belum terpecahkan. Ini diperburuk jika ada kabut, asap, debu, hujan, salju, kabut asap, busa, atau bahan kimia yang sengaja disebarkan. Pada dasarnya, laser menghasilkan seberkas cahaya yang membutuhkan udara bersih, atau ruang hampa, untuk bekerja tanpa pemekaran termal.
Sistem Eksperimental
Senjata laser yang mampu secara langsung merusak atau menghancurkan target dalam pertempuran masih dalam tahap percobaan. Ide umum dari persenjataan sinar laser adalah untuk mencapai target dengan serangkaian pulsa cahaya singkat. Daya yang dibutuhkan untuk memproyeksikan sinar laser bertenaga tinggi semacam ini berada di luar batas teknologi daya bergerak saat ini, sehingga mendukung laser dinamis gas bertenaga kimia.
Contoh sistem eksperimental itu termasuk MIRACL dan Laser Energi Tinggi Taktis (Tactical High Energy Laser), yang sekarang dihentikan. Angkatan Laut AS telah menguji Sistem Senjata Laser 30-kW jarak yang sangat pendek (1 mil) atau LaWS. Sistem ini digunakan untuk melawan target seperti UAV (wahana terbang tak berawak) kecil, granat berpeluncur roket, dan mesin perahu motor atau helikopter yang terlihat. Ini telah didefinisikan sebagai “enam laser pengelas diikat menjadi satu.” Sistem 60 kW, HELIOS, sedang dikembangkan untuk kapal kelas perusak mulai 2020.
Senjata energi terarah berbasis laser sedang dikembangkan, seperti Boeing Airborne Laser, yang dibangun di dalam pesawat Boeing 747. Dinamakan YAL-1, senjata itu dimaksudkan untuk menghancurkan rudal balistik jarak pendek dan menengah dalam fase dorongan mereka.
Contoh lain dari penggunaan langsung laser sebagai senjata pertahanan telah diteliti untuk Inisiatif Pertahanan Strategis (SDI, dijuluki “Star Wars”), dan program penggantinya. Proyek ini ingin menggunakan sistem laser berbasis darat atau luar angkasa, untuk menghancurkan rudal balistik antarbenua (ICBM) yang mendekat.
Masalah praktis dalam menggunakan dan membidik sistem ini cukup banyak. Khususnya masalah penghancuran ICBM pada saat yang paling tepat, yakni fase peningkatan sesaat setelah peluncuran. Ini akan melibatkan pengarahan laser dari jarak jauh yang menembus atmosfer. Karena hamburan dan pembiasan optik, hal itu akan membengkokkan dan mendistorsi sinar laser, sehingga memperumit pembidikan dan mengurangi efisiensi.
Ide lain dari proyek SDI adalah laser sinar-X yang dipompa nuklir. Ini pada dasarnya adalah bom atom yang mengorbit, dikelilingi oleh media laser dalam bentuk batang-batang kaca. Ketika bom meledak, batang-batang itu akan dibombardir dengan foton sinar gamma yang sangat energik, menyebabkan emisi foton sinar-X spontan dan terstimulasi dalam atom-atom yang membentuk batang.
Hal ini akan menyebabkan amplifikasi optik dari foton-foton sinar-X, menghasilkan berkas laser sinar-X yang akan terpengaruh secara minimal oleh distorsi atmosfer, dan mampu menghancurkan ICBM yang dalam penerbangan.
Laser sinar-X akan menjadi perangkat sekali tembak, menghancurkan dirinya sendiri saat diaktifkan. Beberapa tes awal dari konsep ini dilakukan dengan pengujian nuklir bawah tanah. Namun, hasilnya tidak menggembirakan. Penelitian tentang pendekatan pertahanan rudal ini dihentikan setelah program SDI dibatalkan.
Perusahaan Pengembang Laser
Ada beberapa perusahaan Barat terkemuka yang terlibat dalam pengembangan senjata laser. Mereka adalah Boeing, Northrop Grumman, Lockheed Martin, Organisasi Belanda untuk Riset Ilmiah Terapan, Rheinmetall dan MBDA.
Sepanjang tahun 2000-an, Angkatan Udara AS mengerjakan program pada Boeing YAL-1, atau ATL. Ini adalah laser gas CO2 atau laser kimia COIL yang dipasang di pesawat Boeing 747 yang dimodifikasi. Itu dimaksudkan untuk menembak jatuh rudal balistik, yang berada di atas wilayah musuh.
Pada Maret 2009, Northrop Grumman mengklaim bahwa para insinyurnya di Pantai Redondo telah berhasil membangun dan menguji laser solid state bertenaga listrik, yang mampu menghasilkan sinar 100 kilowatt. Energi ini cukup kuat untuk menghancurkan pesawat terbang.
Menurut Brian Strickland, manajer program Joint High Power Solid State Laser Angkatan Darat AS, laser bertenaga listrik mampu dipasang di pesawat terbang, kapal, atau kendaraan lain. Hal ini karena ia membutuhkan lebih sedikit ruang untuk peralatan pendukungnya daripada laser dari bahan kimia.
Namun, sumber dari daya listrik yang begitu besar dalam aplikasi mobile masih belum jelas. Pada akhirnya, proyek itu dianggap tidak layak, dan dibatalkan pada Desember 2011, dengan prototipe Boeing YAL-1 disimpan dan akhirnya dibongkar.
Laser Energi Tinggi Taktis (THEL) adalah laser deuterium fluorida yang dipersenjatai, yang dikembangkan dalam proyek penelitian bersama oleh Israel dan AS. Laser ini dirancang untuk menembak jatuh pesawat dan rudal. Program ini dihentikan pada 2005 sebagai akibat dari “besarnya ukuran, biaya tinggi, dan hasil yang diantisipasi buruk di medan perang,” yang merupakan masalah khas dari semua senjata laser energi menengah dan tinggi.
Teknologi laser elektron bebas atau free-electron laser (FEL) sedang dievaluasi oleh Angkatan Laut AS, sebagai kandidat untuk senjata energi-terarah untuk antipesawat dan anti-rudal. FEL dari Fasilitas Akselerator Nasional Thomas Jefferson telah menunjukkan output daya lebih dari 14 kW. Sedangkan, senjata FEL kelas multi-megawatt yang kompak sedang menjalani penelitian.
Pada 9 Juni 2009, Kantor Penelitian Angkatan Laut AS mengumumkan, pihaknya telah memberikan kontrak kepada Raytheon untuk mengembangkan FEL eksperimental 100 kW. Pada 18 Maret 2010, Boeing Directed Energy Systems mengumumkan penyelesaian desain awal untuk penggunaan Angkatan Laut AS. Sebuah sistem prototipe FEL didemonstrasikan, dengan prototipe kekuatan penuh pada 2018. Semua ini masih bersifat eksperimental.
Meskipun ada potensi menarik bagi terwujudnya senjara laser yang canggih dan mampu merontokkan pesawat atau rudal musuh, dalam kenyataannya proses riset dan pengembangannya tidaklah mudah. Juga, masih sangat mahal.
Bagi kalangan militer Indonesia, mereka tetap harus memantau perkembangan teknologi persenjataan laser ini. Walaupun, dalam kondisi saat ini, mungkin senjata laser belum menjadi prioritas. Hal ini mengingat untuk senjata konvensional pun kita masih sangat kekurangan. ***
Satrio Arismunandar
