Cahaya penembak rudal

KETIKA Presiden Ronald Reagan menggegerkan dunia dengan program SDI (Strategic Defence Intiative), yang kemudian dijuluki "Perang Bintang", penemuan baru yang diandalkan itu disebutebut sebagai senjata laser baru -- yang mampu menghancurkan peluru kendali antarbenua Uni Soviet. Senjata baru itu beberapa tahun lalu terdengar misterius: laser macam apa? Setelah mengadakan percobaan dan penelitian beberapa tahun, para peneliti mengungkapkan laser jenis baru itu bukan cuma elemen senjata, tapi juga penemuan penting bagi produksi sinar laser dan bisa dimanfaatkan di semua bidang. Mulai dari dunia kedokteran sampai industri. Sekalipun peralatan percobaan di laboratorium masih terbatas, hanya ada sekitar 12, awal bulan lalu para peneliti menyatakan sudah siap memasuki masa produksi besar-besaran. Hasil penelitian praktis sudah final. Prinsip laser jenis baru itu dikenal sebagai FEL (Free Electron Laser). Kebaruannya terletak pada sistem menghasilkan sinar laser. Seperti diketahui, laser bukan cahaya "asli", melainkan cahaya hasil manipulasi. Laser adalah akronim dari Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Prinsip dasar pembuatan laser baru sendiri sebenarnya tidak berubah. Yaitu memanfaatkan elektron pada inti atom untuk menghasilkan gelombang cahaya yang teratur. Bila dibandingkan, cahaya biasa adalah sekumpulan gelombang yang tidak teratur (inkoheren), sedangkan sinar laser adalah cahaya dengan sekumpulan gelombang yang sejajar dan teratur (koheren). Membuat cahaya dengan gelombang koheren tentunya punya keistimewaan tersendiri ini terlihat dari sumber sinar laser. Yang terbanyak dijadikan sumber sinar laser adalah gas argon. Belakangan, juga ditemukan unsurunsur kimia lain, seperti ytrium, alumunium, dan garnet. Keistimewaan unsur-unsur kimia dalam pembuatan sinar laser adalah struktur atomnya. Pada proses pembuatan sinar laser elektron pada inti atom gas argon, misalnya, mula-mula dipaksa berpindah orbit, hingga elektron mengelilingi inti atom pada lingkaran orbit yang lebih jauh. Secara alamiah elektron itu kemudian kembali pada kedudukannya. Pada proses inilah elektron memancarkan photon. Pancaran photon adalah semacam radiasi yang terpancar akibat usaha unsur argon atau ytrium menjadi stabil kembali -- proses ini dikenal sebagai emisi atau peluruhan. Photon yang dihasilkan atom-atom sumber inilah yang merupakan gelombang cahaya dengan interval yang teratur. Dan, itulah sinar laser. Perbedaan antara FEL dan pembuatan sinar laser konvensional (dari argon dan lain-lain) adalah bahwa pada FEL, elektron yang digunakan tidak berasal dari suatu unsur kimia khusus, tapi elektron-elektron bebas. Elektron bebas ini dalam FEL juga dimanipulasikan untuk menghasilkan photon. Namun, caranya tidak berdasarkan proses emisi, melainkan dengan bantuan medan-medan magnetik. Pada peralatan yang disebut meriam elektron FEL, elektron-elektron bebas dipancarkan dari suatu sumber. Elektron-elektron ini kemudian diperkuat pada sebuah akselerator berupa deretan medan magnetik. Sesudah diperkuat, elektron sekali lagi memasuki deretan medan magnetik. Kali ini, elektron diguncang melalui medan-medan magnetik yang berlawanan. Dari pengguncangan inilah terjadi photon. Photon yang dihasilkan kemudian dikumpulkan dalam sebuah reservoar dan, setelah sekali lagi diperkuat, dipancarkan melalui pantulan cermin. Kedahsyatan FEL terletak pada kemungkinan memanfaatkan medan magnetik bumi, di samping elektronnya bisa dipancarkan melalui gelombang radio dan pancaran sinar ultraviolet. Maka, laser yang dihasilkan luar biasa besar kapasitasnya. Inilah teknik yang disiapkan dalam program "Perang Bintang". FEL untuk SDI kini sedang disiapkan di Gurun New Mexico. Diperkirakan akan rampung tahun 1990, dan akan menghabiskan biaya US $1 milyar. Lokasi meriam FEL raksasa ini meliputi lebar 2 mil dan panjang 10 mil. Generator raksasanya membutuhkan 450 juta galon air per tahun untuk pendinginan. Dari sumber ini bisa dipancarkan laser ke ruang angkasa, dan dari sana melalui satelit ditembakkan ke basis-basis senjata strategis Uni Soviet. Laser dengan kapasitas yang dahsyat ini diperhitungkan akan menghancurkan semua peluru kendali antarbenua milik Soviet begitu peluru kendali itu meninggalkan basisnya. FEL sebenarnya bukan baru ditemukan. Secara teoretis, prinsipnya sudah dirancang penemunya, John Madey, di Universitas Stanford pada 1964, tak lama setelah prinsip pembuatan laser ditemukan di tahun 1960 diJerman Barat -- kala itu Madey masih mahasiswa. Bila diperhatikan, prinsip pembuatan laser yang dikemukakan Madey itu lebih prinsipiil daripada pembuatan laser melalui unsur-unsur kimia. Untuk merampungkan prinsip-prinsip teoretisnya, Madey membutuhkan waktu lima tahun. Sesudah itu, masih diperlukan waktu 10 tahun lagi untuk mengembangkan percobaan pelaksanaannya. Kali ini, penelitiannya melibatkan puluhan ahli fisika di seantero Amerika Serikat. Setelah bertahun-tahun FEL dicobakan dalam pembuatan senjata, kini para ahli mulai mencoba memanfaatkannya untuk tujuan-tujuan damai, yang bermanfaat bagi umat manusia. Pertimbangannya, antara lain, FEL bisa membuat sinar laser menjadi lebih murah. Selain sumbernya tidak sulit dibuat, instalasinya juga jauh lebih murah. Para ahli meramalkan FEL, yang peralatannya juga dirancang dalam bentuk IC komputer, di abad ke-21 akan menjadi salah satu elemen utama teknologi canggih. J.S.