Tahun 2022 adalah tahun yang berwarna-warni. Banyak peristiwa silih berganti, baik positif maupun negatif.
Dari segi sains, seluruh dunia mencatatkan berbagai inovasi dan kejadian saintifik bersejarah. Menyongsong 2023, inilah berbagai peristiwa seru dari sisi sains selama tahun 2022.
Dilansir American Heart Association (AHA), para peneliti Amerika Serikat (AS) dari University of Maryland mengumumkan keberhasilan transplantasi jantung babi yang telah termodifikasi gen ke subjek manusia. Sang subjek adalah David Bennett, laki-laki berusia 57 tahun yang memiliki gangguan jantung terminal.
Prosedur xenotransplant tersebut bertahan selama hampir 2 bulan. Pada Maret 2022, Bennett dinyatakan meninggal dunia karena penyebab yang tidak diketahui. Meski begitu, transplantasi hati babi ke manusia ini adalah salah satu landasan untuk penelitian xenotransplant selanjutnya yang lebih andal.
Pada 15 Januari, gunung bawah laut Hunga Tonga-Hunga Ha'apai di Tonga meletus dengan letusan terdahsyat sejak 1100 Masehi. Terletak 65km utara dari ibu kota Tonga, , Nuku’alofa, gunung dengan tinggi 1.800m (100m di atas laut) tersebut menyemburkan pilar abu setinggi 30km.
Sudah terdeteksi sejak 20 Desember 2021, tekanan yang disebabkan oleh letusan tersebut berkisar 1.000km/jam dan mencapai AS, Britania Raya, dan Eropa. Suara letusannya terdengar hingga lebih dari 9.000km di Fiji, Selandia Baru, hingga Alaska. Selain itu, erupsi ini memicu hampir 400.000 petir.
Akibat erupsi tersebut, gas sulfur dioksida terlepas di udara dan mengakibatkan hujan asam di Tonga dan Fiji, merusak lahan dan air minum. Meski begitu, jumlah gas tersebut tak cukup untuk menyebabkan pendinginan global. Selain itu, terjadi tsunami dan sebanyak 3 warga Tonga meninggal akibat peristiwa ini.
Kutub Selatan mencatat suhu tertinggi sepanjang sejarah, -12,2°C. Suhu ini memecahkan rekor suhu tertinggi pada Desember 2016 di -13,7°C. Dilansir NewScientist pada 22 Maret, catatan suhu ini tampil setelah jumlah es laut di Kutub Selatan mencapai titik terendah, yaitu 1,92 juta km², jumlah terendah di lebih dari 4 dekade terakhir.
Apakah ini menandakan pemanasan global? Berbagai peneliti AS mengatakan bahwa temperatur tersebut memang sangat tinggi. Meski begitu, fenomena ini bukanlah pertama kali, dan suhu tinggi tersebut adalah fenomena natural, bukan perubahan iklim.
Pengukuran partikel W boson bisa mengubah perspektif manusia terhadap alam semesta dan model standar Fisika. Dimuat dalam jurnal Science pada April 2022, hasil penelitian gabungan di Fermilab yang memakan lebih dari 1 dekade tersebut masih diperdebatkan. Model standar Fisika terdiri dari 3 elemen:
Karena model standar memiliki kelemahan (seperti tak bisa menjelaskan gravitasi dan materi gelap), para peneliti terus mencari pengukuran baru untuk mencapai teori yang baru juga. Sejak ditemukan pada 1983, W boson digunakan oleh gaya lemah.
Para peneliti menghitung massa W boson dengan menabrakkan sinar proton dan antiproton, lalu menghitung partikel yang tercipta dari tubrukan tersebut. Saking akuratnya, perhitungan W boson terbaru dicap dengan 5 sigma yang berarti memperkecil kemungkinan hasil hanya kebetulan hingga 1 banding 3,5 juta.
Dalam pernyataan resmi pada pertengahan Mei 2022, para peneliti dari University of Florida berhasil berkebun menggunakan lahan dari Bulan. Dimuat dalam jurnal Comminications Biology pada 12 Mei 2022, para peneliti AS ingin tahu respons tanaman terhadap regolit Bulan yang berbeda dengan tanah di Bumi.
Ternyata, para peneliti AS menemukan bahwa tanaman di tanah Bulan tersebut bisa bertunas dan tumbuh. Penelitian ini memberikan harapan untuk menumbuhkan makanan dan harapan oksigen di Bulan, mengingat NASA merencanakan Program Artemis untuk mengantarkan manusia ke Bulan lagi.
Dilapokan CERN pada 5 Juli 2022, para peneliti yang bereksperimen dengan Large Hadron Collider (LHC) telah menemukan satu pentaquark dan sepasang tetraquark.
Pentaquark ini terbuat dari satu charm quark, satu charm antiquark, satu up quark, satu down quark dan satu strange quark. Pentaquark tersebut adalah yang pertama memuat strange quark dan dicap dengan 15 sigma (sementara standarnya adalah 5 sigma).
Selain pentaquark, para peneliti juga menemukan dua tetraquark. Dua tetraquark tersebut dibagi menjadi:
Temuan ini memperpanjang daftar hadron yang ditemukan di CERN dan memperdalam pengetahuan manusia tentang gyaa nuklir yang mengikat quark dalam sebuah partikel. Menyala selama hampir 4 tahun, detektor LHCb terbaru akan mengumpulkan data 10 kali lebih banyak dibanding sebelumnya.
Sejak diluncurkan pada Desember 2021, Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) membuat terobosan dengan merilis tangkapan pertamanya pada 12 Juli 2022. Lima gambar ini diseleksi oleh NASA, ESA (European Space Agency), CSA (Canadian Space Agency), dan Space Telescope Science Institute:
Gambar-gambar yang diunggah oleh JWST adalah:
Terletak di konstelasi Pegasus, klaster lima galaksi ini ditemukan oleh astronom Prancis Édouard Stephan pada 1877, sehingga disebut Stephan's Quintet. Mengandung 150 juta piksel dan terdiri dari hampir 1.000 gambar terpisah, gambar berukuran seperlima diameter Bulan ini menjadi tangkapan JWST terbesar saat ini.
Inilah galaksi yang terlihat di Stephan's Quintet:
Disebut juga Hickson Compact Group 92 (HCG 92), hanya 4 galaksi yang benar-benar hampir menempel bersama. Sementara 4 galaksi lainnya berjarak 290 juta tahun cahaya dari Bumi, NGC 7320 hanya berjarak 40 tahun cahaya.
Galaksi paling atas, NGC 7319, memiliki lubang hitam supermasif dengan massa 24 kali lebih besar dari Matahari dan memadamkan energi cahaya yang sepadan dengan 40 miliar Matahari. Selain memperlihatkan NGC 7318B yang bergabung ke klaster tersebut, JWST juga bisa memperlihatkan masing-masing bintang dan inti NGC 7320.
Gambar gunung dan lembah berbintang (Cosmic Cliffs) ini sebenarnya adalah tepi NGC 3324 yang terletak di Nebula Carina (NGC 3372). Berjarak 7.600 tahun cahaya, NGC 3324 sebelumnya sudah didaftarkan pada 1826 oleh astronom Skotlandia, James Dunlop.
Near-Infrared Camera (NIRCam) menangkap ratusan bintang dan galaksi, sementara MIRI menangkap citra bintang-bintang muda dan planet-planet yang terbentuk di sekitarnya. Selain itu, JWST juga akan memperlihatkan dampak terbentuknya bintang pada evolusi awan gas dan debu.
Gambar ini memperlihatkan rongga NGC 3324, dan titik tertinggi di gambar ini sebenarnya setinggi 7 tahun cahaya. Radiasi ultraviolet dan angin bintang membentuk daerah bak gua di NGC 3324.
Dinding nebula juga terbentuk dari radiasi ultraviolet yang mengikisnya perlahan. Lalu, "uap" yang terlihat menyembul dari "pegunungan" di gambar tersebut adalah gas dan debu panas yang terpencar dari nebula karena radiasi yang tiada hentinya.
Dua kamera JWST menangkap gambar terbaru dari nebula NGC 3132 atau Southern Ring yang berjarak 2.500 tahun cahaya. NASA mengklaim JWST bisa membantu astronom mengerti nebula dengan bintang sekarat (seperti NGC 3132), mengerti molekul yang ada, dan mengetahui keberadaan bintang sekarat di tengah pekatnya gas dan debu.
Di sebelah kanan, bintang pada NGC 3132 tertangkap oleh NIRCam. Sementara, Mid-Infrared Instrument (MIRI) JWST menangkap citra bahwa bintang kedua yang sekarat dikelilingi oleh debu. Menurut NASA, bintang yang lebih terang sedang dalam tahap awal evolusi dan mungkin akan terlempar dari nebula tersebut di kemudian hari.
Bintang yang lebih terang tersebut mendominasi penampakan NGC 3132. Sementara kedua bintang saling mengelilingi satu sama lain, keduanya menghasilkan jejak gas dan debu, sehingga memperlihatkan pola asimetris.
Sementara bintang kedua memuntahkan material, debu dan molekul terbentuk. Debu tersebut akan mendominasi daerah sekitar bintang dan melebar menjadi medium antarbintang. Karena tahan lama, debu tersebut akan mengarungi angkasa selama miliaran tahun, dan menjadi bintang atau planet baru.
Citra SMACS 0723 ini mungkin hanya berukuran bak sebutir pasir, tetapi tak semudah itu. JWST mengombinasikan gambar-gambar dari panjang pita berbeda yang tertangkap NIRCam. Jika Hubble membutuhkan berminggu-minggu, hanya butuh 12,5 jam bagi JWST untuk memproduksi gambar super tajam ini.
Gambar ini menunjukkan citra klaster SMACS 0723 pada 4,6 miliar tahun lalu, dan banyak galaksi terlihat di depan dan belakang klaster tersebut. NASA mengatakan bahwa SMACS 0723 tengah diteliti dan temuannya pasti akan diumumkan ke publik.
Observasi yang dinamai WASP-96 b ini adalah yang paling detail, serta menunjukkan kemampuan JWST untuk menganalisis atmosfer planet berjarak ratusan tahun cahaya.
Berjarak 1.150 tahun cahaya di konstelasi Phoenix, WASP-96 b adalah salah satu dari lebih dari 5.000 eksoplanet di Bimasakti. WASP-96 b memiliki massa setengah lebih ringan dari Jupiter dan diameter 1,2 kali lebih besar, serta temperatur lebih dari 538°C. Mengitari sebuah bintang, WASP-96 b berevolusi tiap 3½ hari Bumi.
Dianalisis sejak 21 Juni kemarin, Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) JWST mengukur cahaya dari WASP-96 b selama 6,4 jam seiring sang eksoplanet mengitari bintang. Dengan deteksi air di atmosfer WASP-96 b, peneliti akan mulai mempelajari sistem atmosfer planet di alam semesta lainnya.
Dilansir Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) pada 20 Juli, peneliti Indonesia mengembangkan mi berbahan pati sagu. Dalam presentasinya, para peneliti mengatakan bahwa kelangkaan bahan pangan dan pemanfaatan sagu yang rendah di Indonesia (terlepas dari lahan sagu 5,5 juta ha di Indonesia) adalah alasan di baliknya.
Sejak 2019, para peneliti BRIN bekerja sama dengan UKM Putri 21 di Yogyakarta untuk mengembangkan MO-MIE (MOcaf MIE). Siap seduh dan bebas gluten, mi instan ini terbuat dari modified cassava flour (MOCAF), tepung sagu, tapioka, dan tepung beras.
Sebelumnya, pemanfaatan sagu baru 5 persen di Indonesia. Pengembangan mi instan dari pati sagu ini karena sagu mudah diterima masyarakat, dan bahan lainnya memiliki potensi sebagai bahan baku mi. Selain itu, BRIN mengatakan bahwa pati sagu bisa menggantikan terigu jika diolah dengan tepat.
Setelah 5 foto pertama, JWST merilis foto berikutnya pada 22 Agustus 2022. Dua foto ini menunjukkan citra Jupiter.
Selain citra planet terbesar di Tata Surya, Jupiter terlihat sedang mengalami aurora, pergeseran kabutnya, dan dua satelit alami Jupiter. Karena JWST menangkap momen ini dengan inframerah, gambar ini memperlihatkan panjang gelombang inframerah yang menyorot ciri khas Jupiter secara tersendiri.
Cahaya oranye di kutub Jupiter adalah aurora, hijau menunjukkan lapisan kabut di ketinggian ekstrem, biru adalah lapisan awan inti, dan putih adalah lapisan atas badai di Jupiter termasuk Great Red Spot.
Selain itu, citra medan luas Jupiter menunjukkan cincin sang planet. Di sebelah kiri Jupiter adalah dua satelit alaminya yang mini, Adrastea dan Amalthea. Lalu, titik-titik yang ada di frame adalah galaksi-galaksi yang terdeteksi.
Dilansir NewScientist pada 23 Agustus 2022, China mengalami curah hujan rendah dan gelombang panas terparah dalam sejarah. Berbagai tempat di China melaporkan lebih dari 40°C, dan dampaknya terlihat di berbagai industri hingga ternak. Saking panasnya, stasiun kereta bawah tanah sampai menyiapkan tempat agar rakyat bisa beristirahat.
Pada 18 Agustus, Chongqing mencatat 45°C, suhu tertinggi di China. Dua hari kemudian, suhu hanya turun di kisaran 34,9°C dengan temperatur maksimum tercatat di 43,7°C. Gelombang panas ini adalah yang terparah dan terpanjang sejak pencatatan nasional dimulai pada 1960 dan terburuk di sejarah dunia.
Pada 24 November, sebuah probe bernama Double Asteroid Redirection Test (DART) diluncurkan dari Bumi. Diluncurkan oleh NASA, probe ini bermaksud sebagai pengujian metode pertahanan Bumi dari objek dekat Bumi. Caranya adalah DART menabrakkan dirinya sendiri agar mengubah orbit asteroid sehingga tak menabrak Bumi.
Lalu, pada 26 November, DART menabrak Dimorphos, satelit alami mungil asteroid Didymos. NASA kemudian merilis pernyataan lanjutan yang menyatakan bahwa DART berhasil mengubah period orbit Dimorphos hingga 32 menit. Dengan kata lain, misi DART sukses besar.
Komisi Nasional Disabilitas (KND) mencatat bahwa baru 30 persen jumlah penyandang disabilitas yang bisa menggunakan alat bantu. BRIN melaporkan pada 30 Oktober bahwa mereka bekerja sama dengan PT Triangle Motor (Viar) untuk memodifikasi sepeda motor roda tiga listrik.
BRIN mencatat bahwa penyandang disabilitas butuh alat bantu yang ramah dan adaptif, serta berbasis hak bukan belas kasihan. Selain itu, BRIN menjamin bahwa alat bantu tersebut aman, nyaman, terjangkau, dan adaptif. BRIN mengatakan bahwa alat bantu ini akan dipatok dengan harga terjangkau sehingga mudah diakses penyandang disabilitas.
Pada 27–30 Oktober 2022, BRIN menyelenggarakan pameran riset dan inovasi (INARIE). Dalam perhelatan tersebut, tim pelajar dari Madrasah Aliyah Negeri (MAN) 3 Medan, M. Human dan Zahira Azzahra, menciptakan metode deteksi bau gas bocor dari regulator maupun selang gas agar dapur lebih aman.
Dengan MQ-2 berbasis internet of thing (IoT), purwarupa ini menggunakan sensor ESP 8266 yang memperingatkan pengguna lewat aplikasi Telegram di HP. Sensor lalu menggerakkan katup solenoid untuk menutup saluran gas secara otomatis sehingga menekan risiko kecelakaan.
Human dan Azzahra berharap purwarupa ini bisa diproduksi secara massal dan mencegah kecelakaan di dapur. Berkat purwarupa ini, kedua pelajar MAN 3 Medan tersebut mendapatkan penghargaan National Young Inventors Award (NYIA).
Pada 25 November, Pusat Riset Penginderaan Jauh, Organisasi Riset Penerbangan dan Antariksa di bawah naungan BRIN memperpanjang kerja sama perjanjian lisensi paten dengan PT Media Rekayasa Lintas (MARLIN). Salah satu buah dari kerja sama tersebut adalah informasi Zona Potensi Penangkapan Ikan (ZPPI) lewat ZAP 2.0.
Berbasis data satelit pengindraan jauh, ZAP 2.0 memastikan lokasi penangkapan ikan kepada nelayan, sehingga membantu mereka menentukan lokasi penangkapan lebih mudah. Selain itu, aplikasi ini menunjukkan kondisi cuaca, tinggi gelombang, kecepatan dan arah angin, serta jarak kapal ke posisi ikan.
ZAP 2.0 mengolah dan mengirimkan informasi ZPPI ke pengguna. Aplikasi ini telah dimanfaatkan di beberapa daerah, seperti Indramayu, Gorontalo, Demak, Mamuju, dan lainnya, dan memudahkan pemantauan illegal fishing. Dengan ZAP 2.0, hasil tangkapan diperoleh dalam 1 minggu, bukan 2 minggu.
Bekerja sama dengan PT Dua Empat Tujuh (Solusi247) dan RS Jantung dan Pembuluh Darah Harapan Kita, BRIN mengumumkan pada 28 November telah menciptakan aplikasi Sistem Pengenal Wicara untuk Pendiktean Medis (SPWPM). Sistem ini diharapkan bisa membantu diagnosis, pemeriksaan, dan konsultasi antara dokter dan pasien.
SPWPM menggunakan teknologi pengenal wicara berbasis Bahasa Indonesia dan terintegrasi degan aplikasi layanan RS. Jadi, interaksi adalah melalui aplikasi rekam medis rumah sakit (MEDIS247 atau ASRi), dan aplikasi ini menyediakan layanan pengenalan wicara, seperti pendiktean laporan medis via suara.
Pada 30 November, BRIN mengumumkan bahwa satelit nano asli Indonesia, Surya Satellite-1 (SS-1) mengangkasa ke Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS). SS-1 menumpang roket SpaceX Falcon 9 CRS-26.
SS-1 dikembangkan oleh Surya University dengan dukungan dan pengawasan Pusat Teknologi Satelit Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Pusteksat LAPAN) BRIN. Satelit ini bisa berguna untuk melacak posisi kendaraan, pejalan kaki, hingga titik panas saat kebakaran hutan, dan sarana komunikasi.
Fakta menarik, proyek SS-1 dimulai sejak 2016. Menjelang akhir Maret 2022, SS-1 akhirnya diserahterimakan ke JAXA untuk diintegrasikan ke peluncur. SS-1 menelan biaya sekitar Rp3 miliar, dan menjadi tonggak sejarah industri antariksa Indonesia sebagai satelit pertama yang dikembangkan secara mandiri.
Dipresentasikan pada 5 Desember, Carbon Inventory for Seagrass Ecosystem (CISE) adalah aplikasi berbasis OS mobile untuk menghitung persediaan karbon lamun dan pengurangan emisi karbon dari kegiatan mitigasi perubahan iklim.
Ini karena pada dasarnya, perhitungan stok karbon padang lamun (seagrass) adalah hal yang rumit. Seagreass adalah ekosistem tumbuhan berbunga di laut dan penting untuk menunjang ekosistem dan penyerapan karbon.
Oleh sebab itu, BRIN membuat CISE yang berbasis data penelitian. Dengan CISE, perhitungan stok karbon jadi lebih mudah dan efisien. Meski harus pergi ke lapangan, tak perlu ada tindakan laboratorium atau perhitungan rumus karena CISE hanya butuh total area seagrass dan data biologis seagrass tersebut.
Dengan imunogenisitas dan profil keamanan tinggi, partikel mirip virus (VLP) dikembangkan oleh Pusat Riset Vaksin dan Obat (PRVO) BRIN. VLP bisa merakit diri sendiri dan meniru morfologi patogen sehingga bisa mempelajari mekanisme infeksi virus dan memicu respons imun tubuh.
VLP aman karena tidak dapat menular dan bereplikasi sehingga berpotensi untuk memproduksi vaksin. Dalam penelitiannya, BRIN menggunakan ulat sutra untuk sistem ekspresi protein karena meningkatkan stabilitas protein, modifikasi pasca-translasi, sekresi hasil protein, tak perlu kondisi aseptik, dan lebih ramah lingkungan.
Dijadikan camilan di beberapa negara, pupa ulat sutra bisa menjadi alternatif untuk pengembangan pemberian vaksin subunit protein secara oral. Hal ini telah diujikan ke udang kuruma untuk menanggulangi sindrom white spot dan terbukti berhasil.
Dilaporkan NASA pada 9 Desember, tim astronom menggunakan data dari JSWST untuk menemukan galaksi paling tua. Cahaya dari galaksi-galaksi tersebut butuh 13,4 miliar tahun untuk sampai ke Bumi, dan galaksi-galaksi ini berusia kurang dari 400 juta tahun setelah Ledakan Besar (Big Bang).
Dengan NIRCam, peneliti menguji bidang yang tertangkap dengan 9 warna inframerah berbeda. Bidang tersebut 15x lebih besar dibanding yang diproduksi Teleskop Luar Angkasa Hubble dan lebih tajam serta dalam. Meski terlihat kecil, dengan hampir 100.000 galaksi, tiap guguas memiliki sejarah yang bisa ditelusuri miliaran tahun lamanya.
Lalu, dengan instrumen NIRSpec, para astronom mengumpulkan cahaya dari 250 galaksi redup. Hasilnya adalah pengukuran akurat pergeseran merah tiap galaksi yang menunjukkan elemen gas dan bintang.
Para astronom melihat 4 galaksi yang istimewa karena terdeteksi pada waktu yang tak terkira sebelumnya. Pergeseran merah 4 galaksi tersebut ada di atas 10, bahkan ada 2 galaksi yang 13, menunjukkan zaman di mana alam semesta masih 330 juta tahun. Dengan sensitivitas JWST, para astronom bisa menelusurinya.
Pada 13 Desember, Para peneliti di Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) di California menggenjot reaktor fusi dan memicu keluaran daya hingga 3,15 megajoule dari keluaran daya untuk laser 2,05 megajoule, sebuah perbedaan hingga 150 persen.
Pertama kalinya, reaksi fusi ini menghasilkan daya lebih banyak dibanding konsumsi daya. Umumnya, konsumsi daya eksperimen fusi lebih besar dibanding yang dihasilkan.
Diketahui sejak 11 Desember, berita ini baru mencuat setelah laporan LLNL melewati ulasan sejawat (peer review). Dengan eksperimen bersejarah ini, para peneliti telah melampaui titik impas daya, dan masih ada harapan untuk daya fusi yang bisa dimanfaatkan.
Itulah beberapa peristiwa sains besar yang terjadi sepanjang tahun 2022. Menutup tahun, terobosan sains apa yang kamu harapkan pada 2023? Semoga ilmu pengetahuan umat manusia dan dunia makin berjaya, ya!