PROLOGMEDIA – Selama puluhan tahun, GPS telah menjadi tulang punggung navigasi digital di seluruh dunia – dari aplikasi peta di ponsel kita hingga sistem panduan pesawat dan kapal. Namun, masa kejayaan sistem berbasis satelit ini mulai terancam, terutama untuk kebutuhan militer di medan perang. Fenomena yang terlihat jelas dalam perang Ukraina, di mana Rusia berhasil memblokir dan memalsukan sinyal GPS, telah membuat Amerika Serikat dan sekutunya tertekan untuk mencari alternatif yang lebih aman dan tahan terhadap gangguan. Bahkan, menurut laporan Wall Street Journal, musuh bebuyutan AS seperti China dan Korea Utara juga telah memiliki kemampuan yang sama untuk memanipulasi sinyal GPS.
Ancaman pemalsuan GPS tidak hanya membahayakan operasi militer, tetapi juga menimbulkan risiko serius bagi warga sipil. Bayangkan jika oknum penjahat berhasil memodifikasi sinyal untuk pesawat komersial – konsekuensinya bisa sangat fatal.
“Masalah ini belum begitu mendesak hingga saat ini, ketika kita menyaksikan berakhirnya keandalan GPS,” ungkap Russell Anderson, ilmuwan utama di Q-CTRL, startup Australia yang sedang memimpin uji coba sistem alternatif GPS yang revolusioner.
Bulannya lalu, di sebuah bandara kecil yang tenang di pedesaan Australia, sebuah pesawat kecil lepas landas membawa harapan baru bagi masa depan navigasi. Di dalamnya terpasang perangkat yang berpotensi mengubah cara drone, pesawat terbang, dan kapal AS bernavigasi melintasi medan perang di masa depan. Instrumen ini bekerja dengan memancarkan laser ke atom – sebuah konsep yang tampak seperti dari film fiksi ilmiah, tetapi kini menjadi kenyataan.
Fungsinya seperti jarum kompas yang canggih, mampu mengukur medan magnet Bumi secara real-time. Hasil pembacaan dari perangkat ini kemudian dibandingkan dengan peta medan magnet, sehingga membantu pengguna menentukan lokasi mereka dengan akurat – tanpa membutuhkan sinyal satelit sama sekali.
Ini adalah bagian dari upaya global para ilmuwan untuk mengeksplorasi potensi sifat kuantum atom dalam mendukung navigasi. Meskipun hasil awal menunjukkan kejanjiban yang besar, masih belum jelas apakah perangkat ini akan bekerja dengan andal dalam misi militer yang sesungguhnya, di mana kondisi lingkungan sangat ekstrem dan tidak terduga. Dikutip dari WSJ pada Kamis (20/11/2025), Pentagon sangat berharap dapat memecahkan masalah navigasi yang rentan dipalsukan. Pada Agustus lalu, badan penelitian dan pengembangan di Kementerian Pertahanan AS telah meluncurkan program khusus untuk meningkatkan ketahanan sensor kuantum.
Masalah utama dengan sensor kuantum saat ini adalah sensitivitasnya yang luar biasa, yang membuatnya rapuh di lingkungan nyata. Getaran, interferensi elektromagnetik, atau bahkan gangguan kecil lainnya dapat menurunkan kinerja perangkat secara signifikan. Oleh karena itu, Q-CTRL yang berbasis di Australia terpilih untuk berpartisipasi dalam program ini, bersama dengan perusahaan lain seperti Safran Federal Systems di Rochester, New York, yang juga telah mendapatkan kontrak serupa.
Proyek ini dinilai semakin mendesak, mengingat Rusia dan China terus meningkatkan kemampuan peperangan elektronik mereka – bahkan para pejabat Eropa telah menuduh Rusia melakukan pengacakan pesawat secara meluas di wilayah mereka.
Meskipun AS telah meluncurkan sinyal GPS baru yang lebih kuat untuk militer yang disebut M-code, yang lebih tahan terhadap gangguan, masalah inti masih belum terpecahkan. Sinyal GPS secara alami lemah, sehingga tetap mudah diblokir.
“Militer AS sekarang menyadari bahwa medan perang di masa depan akan sepenuhnya diperebutkan dalam domain elektromagnetik, sesuatu yang belum pernah kita lihat sebelumnya,” ujar salah satu pejabat pertahanan AS.
Di sinilah perangkat kuantum muncul sebagai alternatif terbaik saat ini. Selain magnetometer kuantum, jam kuantum juga dapat meningkatkan presisi dan akurasi penunjuk waktu, sedangkan sensor kuantum lain yang dikembangkan Q-CTRL mampu bernavigasi dengan mendeteksi perubahan kecil dalam gravitasi.
“Penginderaan kuantum adalah prioritas,” kata Tanya Monro, kepala ilmuwan Kementerian Pertahanan Australia, yang telah menyelenggarakan uji coba sensor gravitasi Q-CTRL di salah satu kapalnya. “Ada kebutuhan mutlak untuk dapat beroperasi tanpa GPS sama sekali,” ia menegaskan dengan tegas.
Baca Juga:
Prabowo Minta Menu MBG Disesuaikan: Telur Ayam Diganti Daging Sapi dan Telur Puyuh untuk Kendalikan Harga Pangan
Perangkat Q-CTRL yang diuji di pesawat di Griffith bekerja dengan cara yang menakjubkan. Ia menembakkan laser ke atom rubidium – logam lunak berwarna putih keperakan yang berada dalam bentuk gas di dalam botol kaca kecil. Laser membantu mengukur perubahan jarum kompas internal atom, yang kemudian digunakan untuk menghitung kekuatan medan magnet Bumi di lokasi tersebut. Software canggih Q-CTRL kemudian berperan menghilangkan gangguan dari sumber eksternal, seperti getaran pesawat itu sendiri, sehingga menghasilkan pengukuran yang akurat. Peta medan magnet yang digunakan menunjukkan deviasi dari kekuatan medan rata-rata di permukaan Bumi.
Para engineer Q-CTRL menguji tiga magnetometer di lokasi berbeda di pesawat, memperhitungkan bahwa interferensi eksternal akan berbeda di setiap titik. Unit-unit ini diuji terhadap sistem navigasi inersia canggih – yang biasa digunakan sebagai cadangan GPS dan pada kapal selam yang tidak dapat mengakses sinyal satelit di bawah air. Namun, kelemahan sistem inersia adalah ketidakakuratannya yang terus bertambah seiring jarak tempuh.
Hasil uji coba yang dilakukan selama 80 mil menunjukkan kinerja yang menakjubkan. Sebuah sensor yang dipasang di ujung sayap pesawat menghasilkan estimasi posisi rata-rata dalam jarak sekitar 620 kaki dari posisi sebenarnya, dan yang paling menakjubkan adalah margin kesalahannya tidak meningkat seiring durasi penerbangan.
Ini membuat performanya lebih dari 10 kali lebih baik daripada sistem navigasi inersia. Meskipun GPS masih sangat presisi ketika tersedia – ponsel berkemampuan GPS biasanya akurat hingga 16 kaki di bawah langit terbuka – perangkat kuantum menawarkan keamanan yang jauh lebih tinggi karena tidak bergantung pada sinyal satelit yang mudah diblokir.
Namun, pendekatan magnetometer kuantum masih menghadapi tantangan besar. Salah satunya adalah kebutuhan akan peta magnetik yang sangat detail, yang mungkin tidak selalu tersedia atau mutakhir di semua daerah, terutama di medan perang. Tantangan lainnya adalah menurunkan biaya produksi sehingga perangkat ini dapat diproduksi secara massal dan digunakan secara luas.
“Kuantum menawarkan banyak potensi,” kata Allison Kealy, profesor di Swinburne University of Technology di Melbourne.
“Saya pikir sensor ini seperti sensor lainnya – memiliki kekuatan dan kelemahannya masing-masing.”
Selain Q-CTRL, eksplorasi alternatif GPS juga dilakukan secara paralel oleh pihak lain. Advanced Navigation, sebuah perusahaan di Australia yang memproduksi sistem navigasi inersia, sedang bersiap meluncurkan sensor yang mengukur kecepatan pesawat dalam tiga dimensi dengan menembakkan laser ke tanah. Sensor ini bekerja sama dengan sistem inersia untuk meningkatkan akurasi pada jarak yang lebih jauh.
“Tidak ada satu solusi yang cocok untuk semua masalah,” kata Max Doemling, kepala bagian produk di Advanced Navigation, yang telah berkolaborasi dengan Q-CTRL sebelumnya.
Ia menambahkan bahwa perusahaannya akan tertarik menggunakan sensor kuantum ketika teknologinya sudah siap untuk digunakan.
Di Griffith, tidak semuanya berjalan mulus selama uji terbang. Pada satu titik, terjadi masalah komunikasi yang melibatkan sensor ujung sayap, sehingga sensor tersebut harus diganti dengan unit lain. Beberapa ilmuwan Q-CTRL juga mengakui bahwa masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk membuktikan bahwa sensor tersebut dapat menangani berbagai skenario yang mungkin dihadapi di medan perang.
“Bisakah ia bertahan dari peluncuran roket? Bisakah ia bertahan dari pendaratan darurat?” tanya Yuval Cohen, seorang peneliti Q-CTRL. “Kita tidak akan benar-benar tahu sampai kita melakukan pengujian.”
Baca Juga:
SMA Trensains Sragen: Raja Medali Sains Nasional 2025 dengan Visi Saintis Qurai Abad 21
Meskipun masih ada tantangan, munculnya teknologi kuantum sebagai alternatif GPS menandai awal perubahan total dalam dunia navigasi. Tidak lagi bergantung pada sinyal satelit yang rentan, masa depan lokasi dan navigasi akan lebih aman, akurat, dan tahan terhadap gangguan – membawa dampak yang besar bukan hanya untuk militer, tetapi juga untuk berbagai sektor lainnya yang bergantung pada sistem navigasi yang handal.
