Badai Matahari Ekstrem Bisa Ganggu Elektronik Pesawat-Tingkatkan Radiasi

Agus Mughni | Senin, 31/08/2026 09:33 WIB

Ilustrasi pesawat terbang (Foto: Pixabay)

Jakarta, Jurnas.com - Badai matahari ekstrem ternyata bukan hanya persoalan cuaca antariksa. Fenomena tersebut berpotensi meningkatkan paparan radiasi di dalam pesawat sekaligus memicu gangguan pada perangkat elektronik penting selama penerbangan.

Temuan itu berasal dari pemodelan peneliti University of Surrey yang mensimulasikan dampak tujuh badai matahari modern dan empat badai kuno terhadap pesawat yang terbang pada ketinggian sekitar 40.000 kaki atau 12.000 meter.

Dikutip dari Earth, hasilnya menunjukkan, risiko terbesar bagi penerbangan dalam kondisi badai matahari ekstrem justru bisa berasal dari sistem elektronik pesawat, bukan semata-mata paparan radiasi terhadap penumpang.

Fan Lei dari Surrey Space Centre bersama Clive Dyer dan Keith Ryden menemukan bahwa partikel berenergi tinggi dari badai matahari dapat meningkatkan kemungkinan terjadinya bit flip, yakni perubahan status data pada memori chip akibat hantaman partikel radiasi.

Dalam kondisi penerbangan normal, sebuah chip yang digunakan dalam perangkat penerbangan diperkirakan mengalami perubahan bit sekitar sekali setiap 200 jam. Pada puncak badai matahari terkuat yang pernah tercatat, frekuensinya dalam pemodelan meningkat menjadi sekitar sekali setiap lima menit.

“Grounding Airbus A320 baru-baru ini yang dikaitkan dengan radiasi kosmik menunjukkan bahwa cuaca antariksa bukan risiko teoretis; hal itu sudah berdampak pada penerbangan,” kata Lei.

Menurutnya, semakin canggih pesawat dan semakin besar ketergantungannya terhadap sistem elektronik, semakin penting kemampuan industri penerbangan memahami serta mengantisipasi cuaca antariksa ekstrem.

Pesawat yang melintasi wilayah kutub menghadapi paparan lebih tinggi karena medan magnet Bumi memberikan perlindungan paling lemah di kawasan tersebut.

Pada hari dengan aktivitas matahari normal, model memperkirakan dosis radiasi di ketinggian jelajah sekitar 8,43 mikrosievert per jam di atas wilayah kutub dan 6,83 mikrosievert per jam di lintang menengah.

Dalam penerbangan kutub selama 10 jam, paparannya sekitar 84 mikrosievert. Sekitar 70 penerbangan dengan paparan tersebut setara dengan dosis radiasi dari satu pemeriksaan CT scan berdasarkan perbandingan yang digunakan dalam penelitian.

Paparan dalam penerbangan biasa tergolong rendah. Persoalannya muncul ketika terjadi badai matahari besar yang meningkatkan jumlah partikel berenergi tinggi di atmosfer.

Pada 11 November 2025, badai matahari yang mencapai detektor di permukaan Bumi meningkatkan tingkat dosis radiasi penerbangan hingga lebih dari 30 mikrosievert per jam, atau sekitar empat kali kondisi normal.

Peneliti kemudian memodelkan peristiwa besar yang terjadi pada 23 Februari 1956. Badai tersebut hingga kini menjadi salah satu peristiwa partikel matahari terkuat yang pernah tercatat secara instrumental.

Di atas wilayah kutub pada ketinggian 40.000 kaki, dosis radiasi pada puncak peristiwa itu diperkirakan mencapai 5,25 milisievert per jam, lebih dari 600 kali tingkat pada hari yang tenang.

Total dosis selama peristiwa tersebut diperkirakan mencapai 4,72 milisievert, setara dengan sekitar 23 hari paparan radiasi penerbangan dalam kondisi normal.

Angka itu tidak berarti penumpang akan langsung mengalami sakit akibat satu penerbangan. Namun, paparannya menjadi jauh lebih signifikan jika dibandingkan dengan batas dan rekomendasi paparan radiasi tahunan.

Menurut data yang dikutip penelitian, awak pesawat menerima sekitar 2 hingga 5 milisievert per tahun dari penerbangan dalam kondisi normal. Penumpang penerbangan lintas Atlantik saat terjadi badai dengan kekuatan seperti peristiwa 1956 berpotensi menerima sekitar 5 hingga 10 milisievert.

Ancaman yang lebih besar terlihat ketika peneliti memasukkan sejumlah badai matahari purba yang diketahui melalui jejak kimia pada lingkaran pohon dan inti es.

Peristiwa tersebut dikenal sebagai Miyake events, dinamai berdasarkan lonjakan isotop karbon-14 yang dapat tersimpan dalam cincin pohon.

Salah satu peristiwa terkuat, sekitar 7176 SM, dalam pemodelan menghasilkan dosis sekitar 225 milisievert pada penerbangan di wilayah kutub.

Pada lintang menengah, angkanya diperkirakan sekitar 6 milisievert, atau 88 kali paparan dari penerbangan normal selama 10 jam.

Namun, peneliti memberikan catatan penting bahwa angka untuk badai purba tersebut memiliki ketidakpastian besar. Model harus menggunakan asumsi mengenai bagaimana intensitas puncak badai terdistribusi sepanjang peristiwa.

Jika peristiwa sebesar itu benar-benar terjadi, peneliti menilai respons yang diperlukan kemungkinan bukan sekadar mengubah rute penerbangan, melainkan menghentikan sementara penerbangan.

Radiasi tidak hanya meningkatkan dosis yang diterima manusia. Partikel berenergi tinggi juga dapat menembus sistem elektronik dan mengubah data yang tersimpan dalam chip.

Untuk chip berkapasitas 1 gigabita pada ketinggian 40.000 kaki di atas kutub, model memperkirakan sekitar empat kesalahan per jam dalam kondisi tertentu.

Saat badai 1956 mencapai puncaknya, angka tersebut melonjak menjadi sekitar 4.000 kesalahan per jam. Pada badai purba terkuat yang dimodelkan, tingkatnya bahkan mendekati 75.000 kesalahan per jam.

Kesalahan semacam itu dikenal sebagai single event upset. Dalam kondisi tertentu, gangguan juga dapat menyebabkan latch-up, yang berpotensi merusak komponen elektronik secara permanen.

Dampaknya tidak berhenti pada chip. Gangguan radiasi dapat terjadi bersamaan dengan masalah komunikasi dan navigasi, sehingga beban kerja pilot meningkat ketika kondisi penerbangan justru menjadi lebih sulit.

Peringatan cuaca antariksa sebenarnya sudah tersedia. Namun, peneliti menilai sistem yang ada belum secara konsisten menggambarkan risiko radiasi berenergi tinggi yang relevan bagi penerbangan.

Karena itu, tim mengusulkan skala Atmospheric Radiation lima tingkat yang menggunakan data neutron dari permukaan Bumi serta partikel proton berenergi tinggi yang dipantau satelit.

Level tertinggi dirancang untuk badai sekelas peristiwa 1956. Kondisi tersebut diperkirakan terjadi sekitar sekali dalam 50 hingga 70 tahun dan akan menjadi dasar untuk mewajibkan penghindaran penerbangan.

Level terendah diperkirakan terjadi sekitar sekali setahun dan tidak dianggap melampaui batas keselamatan, tetapi paparannya tetap dicatat.

“Untuk saat ini, belum ada cara yang konsisten bagi sektor penerbangan untuk menilai dan merespons risiko cuaca antariksa ekstrem,” kata Ryden.

Peneliti menilai industri penerbangan masih membutuhkan pengujian lebih lanjut, termasuk analisis dari produsen pesawat dan pengujian komponen penting menggunakan paparan neutron.

Sebab, seberapa besar gangguan yang mampu ditoleransi oleh keseluruhan sistem pesawat sebelum mengalami malfungsi masih belum diketahui secara pasti. 

Studi ini diterbitkan dalam Journal of Space Weather and Space Climate. (*)

Sumber: Earth