Apa yang bisa diajarkan Stasiun Luar Angkasa Internasional kepada kita tentang tanah longsor di Bumi? Inilah hubungannya: Insinyur Universitas California (UC), San Diego mencoba untuk lebih memahami peran yang dimainkan gravitasi dalam tanah longsor. Itu sebabnya dalam 18 bulan, mereka akan meluncurkan percobaan ke ISS melalui SpaceX dan NASA untuk mempelajari tanah longsor dalam gayaberat mikro. Kembali ke Bumi, insinyur struktur Ingrid Tomac dan timnya di Sekolah Teknik Jacobs di UC San Diego akan melakukan eksperimen yang sama di bawah gravitasi Bumi yang terjadi di ruang angkasa dalam gayaberat mikro. “Gravitasi memainkan peran besar dalam tanah longsor, tetapi kami tidak memahaminya,” kata Tomac, yang merupakan profesor di Departemen Teknik Struktural UC San Diego. “Idenya adalah untuk menguji gayaberat mikro di luar angkasa sehingga kita bisa mendapatkan garis dasar.” Tujuan akhir Tomac adalah mengembangkan teknologi untuk mencegah tanah longsor. Ini terutama penting di tempat-tempat di mana kebakaran hutan membakar tumbuh-tumbuhan dan akar, menghasilkan lilin yang melapisi tanah menjadi anti air. Saat musim hujan tiba, air tidak mampu menembus tanah. Di lereng yang curam, percikan hujan dan selimut bukit terjal dan melepaskan partikel tanah, yang memerangkap gelembung udara. Tanah longsor yang berbahaya mengikuti.
“Apa yang terjadi pada tanah longsor adalah campuran tiga fase udara, pasir, dan air,” kata Tomac. “Kami ingin lebih memahami bagaimana ketiga elemen ini berinteraksi, baik di bawah gravitasi maupun dalam gayaberat mikro.” Tim UC San Diego bermitra dengan perusahaan Space Tango yang berbasis di Kentucky. Perusahaan ini mendapatkan $ 250.000 dari NASA untuk mengubah eksperimen di bumi ini menjadi sesuatu yang dapat diluncurkan hingga ke ISS. Itu semua adalah bagian dari proyek CubeLabs, kemitraan antara NASA dan Space Tango untuk menghadirkan eksperimen ringkas ISS yang dapat berjalan secara otomatis atau dikendalikan dari jarak jauh. Dalam gravitasi, padatan tenggelam dan gelembung naik. Tomac berharap eksperimen di ISS akan memungkinkannya mempelajari bagaimana partikel anti air dan gelembung berkumpul di air dalam gayaberat mikro. Eksperimen yang diusulkan akan meningkatkan metode pencegahan dan pemahaman kita tentang tanah longsor.
Lem anti longsor
Selain pekerjaan dengan ISS ini, Tomac dan timnya telah menemukan bahwa menyemprotkan permen karet Xanthan, bahan tambahan makanan yang umum digunakan sebagai pengental atau penstabil, pada lereng yang terkikis menciptakan lapisan pelindung. Xanthan bertindak seperti lem yang menahan partikel pasir di permukaan lereng. Akibatnya partikel tanah tetap di tempatnya, dan air hujan bersih mengalir begitu saja ke bawah. Ini adalah skenario yang jauh lebih bisa dikelola daripada longsor. Gum xanthan pada dasarnya terbuat dari gula dan sepenuhnya dapat terurai secara hayati. Itu juga lembam dan tidak akan mencemari permukaan air. Setelah satu atau dua tahun, akhirnya akan terserap di dalam tanah dan tidak mengganggu pertumbuhan vegetasi, semuanya akan membuat tanah lebih stabil. “Penyemprotan ini di situs yang terkikis akan menjadi tindakan sementara yang baik untuk melindungi lereng,” kata Tomac. “Ini tidak akan berdampak pada tanaman, berlawanan dengan beberapa bahan kimia yang saat ini digunakan.” Tim Tomac juga mempelajari tetesan air individu untuk melihat bagaimana mereka berperilaku berbeda saat jatuh di tanah biasa dan hidrofobik. Mereka juga sedang mencari solusi untuk memungkinkan pasir menyerap air di lapisan yang lebih dalam, mencegah tanah longsor. “Kami melihat skala terkecil untuk lebih memahami mekanisme yang menyebabkan semburan lumpur,” kata Tomac. Pekerjaan ini didanai oleh hibah $ 400,000 dari National Science Foundation, $ 78,000 dari UC Institute of Transportation Studies dan bagian dari Tomac’s $ 50,000 Hellman Fellowship.