Jangan Sepelekan Laboratorium Terbang 

KALAU membuat hujan buatan tentu bukan hal yang asing bagi sebagian orang. Tapi ketika melakukan modifikasi cuaca, tentu ada pertanyaan besar. Tidakkah hal itu justru menentang kehendak alam?

Patut dipahami Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC) adalah usaha campur tangan manusia dalam pengendalian sumber daya air di atmosfer. Tujuannya untuk menambah atau mengurangi curah hujan pada daerah tertentu guna meminimalkan bencana alam yang disebabkan oleh iklim dan cuaca. 

Dengan kata lain, TMC adalah suatu bentuk upaya manusia untuk memodifikasi cuaca dengan tujuan tertentu agar mendapatkan manfaat yang diinginkan dengan sebesar-besarnya. Teknologi ini (dahulunya disebut dengan hujan buatan) sangat banyak berperan di Indonesia terutama untuk penyediaan air di berbagai waduk untuk keperluan pertanian, pertambangan, dan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). 

Selain itu, teknologi ini dapat pula dimanfaatkan untuk mengatasi kebakaran hutan dan lahan dan pengurangan curah hujan, untuk mengurangi dampak kerusakan atau kerugian yang disebabkan oleh banjir akibat penyimpangan iklim dan cuaca.

Pesawat penyemai awan

Operasi TMC yang dilakukan BPPT bekerja sama dengan BNPB, TNI-AU dan BMKG sejak 3 Januari hingga Senin (24/2), telah dilakukan sebanyak 127 sorti dengan total jam terbang lebih dari 274 jam. Sedangkan total bahan semai yang digunakan lebih dari 205 ton, dengan ketinggian penyemaian sekitar 9.000- 12.000 kaki. 

Pesawat terbang adalah alat atau sarana utama dalam melaksanakan kegiatan modifikasi cuaca. Pesawat terbang yang digunakan untuk menghantarkan bahan-bahan kimia yang bersifat mengikat uap air (hygroscopis) ke dalam awan sering juga disebut sebagai pesawat penyemai awan (cloud seeder aircraft). 

Bahan semai (seeding materials) yang digunakan dalam modifikasi cuaca dapat berbentuk bubuk (powder) yang sangat halus berukuran mikron, cair (larutan) dan padat. Bahan semai bentuk padat dibentuk sebagai tube lalu dibakar (burning) seperti kembang api yang lebih populer namanya sebagai flare. 

Bahan-bahan semai tersebut dimasukan ke awan dari jenis Cumulus, Cumulus Congestus, dan Cumulonimbus, sehingga merangsang proses pertumbuhan awan dan mempercepat hujan turun lebih cepat dibanding proses hujan secara alami. Kegiatan modifikasi cuaca di Indonesia yang diawali sejak 1980-an hingga saat ini, menggunakan berbagai jenis dan tipe pesawat penyemai awan di antaranya Dacota, Pilatus Porter, Cessna, Skyvan, Casa-212, Piper Cheyenne, CN-219 hingga pesawat berbadan besar C-130 Hercules. 

Pesawat penyemai awan ini sebelumnya harus dimodifikasi hingga dapat digunakan untuk menyemai awan. Sebelumnya pesawat ini harus mendapatkan pengesahan dari Direktorat Kelaikudaraan dan Pengoperasian Pesawat Udara (DKUPPU), atau dari Kelaikan udara dari Dislambangja TNI-AU. 

Dalam operasi mengatasi banjir Jakarta pada periode Januari-Februari 2020, mengatasi kebakaran hutan di Riau dan Kalimantan 2019, pengisian waduk pembangkitan listrik di Danau Matano, Mahalona, dan Towuti wilayah konsesi Vale-Inco di Sorowako Sulawesi Selatan, hanyalah sebagian dari prosesi teknologi modifikasi cuaca yang sudah dilakukan.

Penggunaan pesawat kecil atau besar (penulis membatasi besar kecil dengan ukuran MTOW (Maksimum Take Off Weight), di mana pesawat kecil MTOW < 5750 kg dan pesawat besar > 5750 kg) dalam modifikasi cuaca lebih disebabkan karena ketersediaan pesawat yang ada pada saat diperlukan. Artinya, belum pada taraf ideal. Pesawat penyemai awan yang kecil memiliki kelebihan dibanding pesawat besar, karena dapat bermanuver lebih lincah dalam penerbangannya berburu awan ini. 

Pesawat kecil jenis Piper Cheyenne dan King Air adalah pesawat yang pressurezed dan dapat terbang tinggi hingga ke level ketinggian 30 ribu feet (9.144 meter), sehingga jenis pesawat ini dapat menyemai awan dari berbagai jenis dan ketinggian. Sebutlah awan jenis Cumulus Congestus (Cc) dan Cumulonimbus (Cb) yang tingginya mencapai belasan ribu feet, untuk menyemainya diperlukan pesawat kecil yang pressurezed.

Jenis pesawat ini tentunya yang dapat bermanuver dengan lincah. Sehingga dapat melepaskan bahan semai ke dalam awan-awan tersebut tanpa menerobos masuk ke awan, tapi dari atas puncaknya agar terhindar dari bahaya. Awan jenis Cb sangat berbahaya apabila dimasuki oleh pesawat terbang. 

Teknik flare
Dalam dunia modifikasi cuaca, penghantaran bahan semai dengan teknik flare sudah luas dikenal di negara-negara maju seperti Amerika, Eropa, Rusia, Tiongkok, dan Australia. Umumnya pesawat yang digunakan berukuran kecil, di mana pada kiri-kanan wing pesawat dipasang peralatan mounting rack yaitu sebuah penyangga untuk penempatan tube dari flare tersebut (Hygroscopic Flare). 

Pada bagian bawah perut pesawat dipasang penyangga lainnya untuk penempatan selongsong kecil berisi bahan padat yang pelepasannya kea wan dengan cara diinjeksikan (ejectable flare). Bahan semai flare yang telah dikemas dalam bentuk tube dan dalam bentuk selongsong kecil itu sangat praktis dan mudah dibawa kemana-mana dan dapat dipasang dengan cepat dalam hitungan menit sudah siap untuk dibawa terbang. 

Hygroscopic flare digunakan untuk menyemai awan di ketinggian antara 2.700 feets (822 meter) sampai dengan 10.000 feets (3.048 meter), sedangkan ejectable flare digunakan untuk menyemai awan tinggi jenis Cc dan Cb dari ketinggian puncak awan atau dari level ketinggian >20.000-an feets, atau pada level di mana lapisan atmosfer nya sudah mendekati suhu -60 C. 

Oleh karena itu, penerapan teknik flare dalam modifikasi cuaca mutlak memerlukan pesawat terbang kecil dengan kemampuan terbang yang tinggi, pressurezed, twin engine, dan mampu bermanuver dengan lincah untuk berburu awan di angkasa. 

Balai Besar Teknologi Modifikasi Cuaca (BBTMC) Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) saat ini memiliki 2 unit pesawat yang difungsikan untuk pelayanan TMC yaitu Casa-212 dan Piper Cheyenne II namun kondisinya sudah tua. Dengan jumlah pesawat terbatas menjadi kendala terhadap kebutuhan akan pelayanan teknologi hujan buatan. 

Laboratorium terbang
Sebagai seorang cloud modifier, penulis menyampaikan pandangan untuk memprioritaskan pembelian pesawat penyemai awan yang multi fungsi. Selain dapat digunakan untuk menyemai awan dengan teknik flare, pesawat tersebut juga dapat digunakan sebagai laboratorium terbang untuk keperluan riset tentang cuaca dan atmosfer, riset tentang kandungan droplet dan air di dalam awan. 

Artinya pesawat penyemai awan tersebut haruslah dilengkapi dengan seperangkat instrumen untuk pengukuran in situ secara langsung di angkasa saat terbang. Misalnya, awan yang akan disemai dapat terlebih dahulu diukur kandungan uap airnya setelah dilakukan penyemaian lalu dilakukan pengukuran kembali untuk melihat proses perubahan yang terjadi di dalam awan tersebut. 

Alat-alat ukur lainnya dapat dipasang pada pesawat tersebut untuk mengukur kandungan polutan di angkasa dan instrumen lainnya, untuk mendukung kegiatan riset modifikasi cuaca dan perubahan iklim di daerah tropis Indonesia. Dampak asap kebakaran hutan dan lahan yang terjadi pada 1997 di wilayah Sumatera dan Kalimantan, pernah dikaji BBTMC BPPT bekerja sama dengan Thailand dan National Center for Atmospheric Research (NCAR), sebuah institute riset di Boulder Colorado, menggunakan pesawat laboratorium terbang milik pemerintah Thailand. 

Setelah itu hingga sekarang tidak pernah ada lagi kegiatan kajian yang serupa dilakukan di atmosfer wilayah Indonesia. Pesawat penyemai awan teknik flare yang dapat difungsikan sebagai laboratorium terbang sudah sejak lama menjadi mimpi bagi perekayasa dan peneliti di BPPT.

Pembelian pesawat penyemai awan berukuran kecil twin engines dengan MTOW < 5750 kg, memiliki sistem penghantaran bahan semai teknik flare, dapat melakukan manuver dengan lincah, kemampuan terbang yang tinggi di atas 20.000 ribu feets, pressurezed, dan pesawat tersebut dilengkapi dengan peralatan riset atmosfer sebagai wahana laboratorium terbang (Ina-FLARES), terbilang mendesak.

Tujuannya jelas, yaitu untuk meningkatkan kualitas pelaksanaan modifikasi cuaca sebagai teknologi alternatif dalam penyediaan sumber daya air bagi irigasi, waduk pembangkitan energi, mengatasi asap kebakaran hutan dan lahan, mengatasi banjir, dan untuk memperkuat kemampuan sumber daya manusia (capacity building) di bidang riset cuaca dan atmosfer di Indonesia