Saat Anda memotret matahari terbenam atau momen sehari-hari, teknologi yang Anda genggam adalah hasil pengembangan untuk eksplorasi luar angkasa. Saat ini, "CMOS Active Pixel Sensor (APS)"—jantung dari smartphone dan kamera mirrorless—diproduksi sekitar 7 miliar unit per tahun. Teknologi yang dikenal sebagai "kamera pada sebuah chip" ini lahir pada awal 1990-an di Jet Propulsion Laboratory (JPL) milik .
Pada tahun 1992, Dr. Eric Fossum menerima misi dari : "Miniaturisasi kamera untuk perjalanan antariksa antarplanet." Saat itu, kamera digital didominasi oleh "CCD sensor", namun CCD memerlukan daya besar dan perangkatnya besar, sehingga menjadi tantangan besar di ruang angkasa yang sumber dayanya terbatas.
Photo by おいしいみそしる
Terobosan Tahun 1992: Inovasi yang Mengatasi Masalah Noise
Inovasi Dr. Fossum terletak pada penerapan teknologi "transfer muatan dalam piksel dengan sampling ganda korelatif" yang digunakan pada CCD ke dalam teknologi CMOS. Saat itu, sensor CMOS dikenal memiliki noise tinggi, namun dengan mengukur cahaya dua kali dan mengurangkan perbedaannya, kelemahan ini dapat diatasi secara dramatis.
Active Pixel Sensor yang lahir dari inovasi ini memberikan tiga keunggulan utama bagi NASA:
- Efisiensi Energi: Beroperasi dengan konsumsi daya jauh lebih rendah dibanding CCD.
- Kemampuan Tahan Radiasi: Dirancang untuk bertahan terhadap radiasi kuat di luar angkasa.
- Miniaturisasi: Seluruh sistem dapat diintegrasikan dalam satu chip, membuatnya cepat dan ringkas.
Pada awalnya, cukup berhati-hati dalam mengadopsi teknologi ini, namun Dr. Fossum yakin, "Teknologi ini akan bermanfaat tidak hanya di luar angkasa, tetapi juga di Bumi." Setelah diaplikasikan pada "endoskop kapsul" medis dan sensor otomotif, akhirnya teknologi ini menemukan aplikasi utama pada ponsel.
Evolusi untuk Mencari Kehidupan di Luar Bumi
Hingga tahun 2026, teknologi yang dikembangkan ini terus berevolusi. Tim peneliti di Rochester Institute of Technology (RIT) tengah mengembangkan "Single Photon Sensor CMOS (SPSCMOS)". Sensor ini sangat sensitif hingga mampu mendeteksi dan memisahkan setiap foton (partikel cahaya) secara individual, dan dianggap sebagai teknologi kunci untuk misi di masa depan.
Photo by ユウ3850
Dengan mendinginkan sensor hingga 250K, "dark current" dapat ditekan hingga hanya satu elektron dalam 30 menit. Tingkat presisi ini memungkinkan deteksi "biosignature"—tanda-tanda kehidupan seperti oksigen dan metana—di atmosfer eksoplanet yang sangat jauh.
Penghargaan atas Revolusi Teknologi
Atas dampak luar biasa penemuan ini bagi dunia, Dr. Eric Fossum dianugerahi Charles Stark Draper Prize tahun 2026. Tantangan yang bermula untuk memotret ujung alam semesta kini telah menjadi alat paling dekat dengan keseharian kita, dan terus membawa kita lebih dekat pada jawaban atas pertanyaan universal umat manusia: "Apakah kita sendirian di alam semesta?"