Judul Penelitian: Fermentasi Kedelai dalam Kondisi Mikrogravitasi (The Fermentation of Soybeans in Microgravity Experiment).
Obyek penelitian: Biji kacang kedelai dan ragi.
Tim Peneliti: Terdiri dari 2 orang Mentor dan 10 orang Pelajar.
Mentor:
- Ari Raharja; Guru SMA Unggul Del
- Eka Trisno Samosir; Dosen Institut Teknologi Del
Pelajar:
- Siswa SMA Unggul Del
- Afner Sirait; Kelas XI PM1A 4
- Arico Liberty Setiawan Sembiring; Kelas XI PM1A 1
- Oliver Danofan Nainggolan; Kelas XI PM1A 4
- Rejoel Mangasa Siagian; Kelas XI PM1A 2
- Matthew Addrian Silalahi; Kelas X PM1A 3
- Ronaldo Simatupang; Kelas X PM1A 1
- Ruth Johana Hutagalung; Kelas X PM1A 3
- Stanley Martin Siagian; Kelas X PM1A 4
- Mahasiswa Institut Teknologi Del
- Putry Yosefa Siboro; Jurusan: Teknik Bioproses/Fakultas Bioteknologi. Tingkat 2, IPK: 3.98/4.0
- Theodora Mega Putri Lumban Gaol; Jurusan: Teknik Bioproses/Fakultas Bioteknologi. Tingkat 2, IPK: 3.96/4.0
Proses Peluncuran:
Proyek Stasiun Luar Angkasa (International Space Station (ISS) Project) adalah suatu proyek eksperimen di bidang sains dan komputer yang diselenggarakan oleh Valley Christian High School (VCHS)-AMSE Institute bekerja sama dengan NanoRacks, suatu perusahaan swasta yang menyediakan kesempatan riset di stasiun ruang angkasa. Proyek ini bertujuan untuk membuat konsep, merakit, menguji, dan menerbangkan suatu paket eksperimen ke stasiun luar angkasa internasional. Pada tahun keenam ISS Project dilaksanakan, VCHS memberikan kesempatan kepada siswa-siswi di seluruh dunia untuk ikut ambil bagian dari proyek ini agar dapat menginspirasi anak-anak muda. Melalui Prof. J.W. Saputro selaku program inisiator di Indonesia, Bapak Ir. Patuan Simatupang, MCRP selaku Ketua Yayasan Del menerima informasi penelitian tersebut dan menantang SMA Unggul Del (SUD) untuk berpartisipasi dalam program ini.
Kesiapan SUD dalam mengikuti penelitian ini tidak lepas dari salah satu keunggulannya yaitu metode pembelajaran yang mengutamakan kemampuan berpikir dengan struktur yang tinggi (higher order thinking skills) melalui aktivitas riset. Selama empat tahun berdiri, SUD telah membentuk klub-klub riset di bidang matematika, sains, dan komputer. Para siswa memiliki minat dan potensi yang tinggi pada ketiga bidang tersebut. Oleh karena itu, ISS Project merupakan suatu kesempatan yang sangat baik bagi SUD agar para siswa dapat mengembangkan potensinya dengan optimal dan memberikan sumbangan kepada kemajuan ilmu pengetahuan negara dan dunia.
SMA Unggul Del, Institut Teknologi Del, Yayasan Del & ISS, NASA
Pada bulan Juli 2015, tim ISS Project 1 resmi dibentuk. Setelah mengikuti rangkaian agenda, modul MicroLab yang berisi paket eksperimen tentang fermentasi ragi berhasil dikirim ke Stasiun Luar Angkasa Internasional pada bulan April 2016. Pada bulan Juni 2016 tim ISS Project masuk dalam tahapan analisis data, dengan kesimpulan bahwa proses fermentasi ragi bisa terjadi pada kondisi gravitasi hampir mendekati nol. Hasil penelitian dipublikasikan pada acara American Society for Gravitational Space Research di Cleveland, Ohio-USA, pada bulan Oktober 2016.
Penelitian kali ini merupakan penelitian lanjutan dari ISS Project 1. Jika pada ISS Project 1 fokus penelitiannya adalah menumbuhkan ragi (yeast Saccharomyces Cerevisiae) menggunakan cairan yang dihasilkan dari Yeast Peptone Dextrone (YPD), maka ISS Project 2 melibatkan biji kacang kedelai sebagai media tumbuh ragi tersebut. Proses fermentasi biji kacang kedelai menggunakan ragi akan menghasilkan makanan tradisional Indonesia yang disebut Tempeh (fermented soy beans).
Seperti pada tim sebelumnya, terdapat 6 tahap persiapan yang harus dilewati dalam melaksanakan penelitian ini sampai akhirnya diluncurkan ke Stasiun Luar Angkasa, yakni lokakarya untuk mentor, seleksi anggota tim, pengusulan ide penelitian, uji coba enjiniring, uji coba penerbangan, dan peluncuran penelitian ke ISS. Untuk tahap pertama, 2 mentor yang tertera pada daftar di atas dikirim ke VCSH, San Jose-California, USA pada bulan Juli 2016 untuk mengikuti lokakarya pelaksanaan proyek ISS. VCHS merupakan mitra sekolah resmi dari ISS sejak tahun 2011. Pada kesempatan tersebut, kedua mentor mendapatkan penyuluhan mengenai aturan-aturan, teknologi baru, dan tanggal-tanggal penting dalam pelaksanaan proyek ISS. Sesi lokakarya tersebut juga dihadiri oleh Dr. Yvonne Darlene Cagle, seorang astronot yang dikirim ke ISS pada tahun 1998.
Tahap kedua adalah seleksi anggota tim yang diadakan pada bulan September-Oktober 2016. Seleksi dilakukan berdasarkan 3 tahap, yakni seleksi akademik, wawancara dalam bahasa Inggris, dan presentasi motivasi untuk bergabung dalam tim ISS Project 2. Dari hasil seleksi terpilih 8 orang siswa SMA Unggul Del dan 2 orang mahasiswa Institut Teknologi Del. Kesepuluh pelajar tersebut berhasil melewati semua tahapan seleksi yang kemudian dibagi ke dalam 4 kelompok, yakni sains, mekanikal, elektrikal, dan pemrograman. Pengelompokkan ini mengacu kepada sistem pengelompokan pada ISS Project 1.
Tahap ketiga adalah pengusulan ide penelitian dalam bentuk proposal. Seperti yang dijelaskan di awal, ide penelitian kali ini merupakan kelanjutan dari ISS Project 1. Proposal dikirimkan pada tanggal 30 September 2016 dan diikuti oleh pengiriman Dokumen Keamanan NASA (NASA Safety Document) pada tanggal 26 Oktober 2016 yang berisi penjelasan rinci setiap item yang akan digunakan dalam penelitian. ISS sangat selektif dalam menerima usulan eksperimen. Hal ini bertujuan untuk menghindari masalah-masalah teknis pada saat peluncuran roket, menjaga kesalamatan para astronot, dan juga memastikan bahwa setiap aktivitas di ISS tidak terganggu. Oleh karena itu, NASA mewajibkan setiap rencana eksperimen harus melampirkan:
- Deskripsi singkat eksperimen yang akan dilakukan, termasuk di dalamnya:
- Mengapa eksperimen tersebut dibutuhkan?
- Apa tujuan yang akan dicapai?
- Apa dampak dari eksperimen tersebut?
- Bagaimana eksperimen tersebut dapat mendukung/menguntungkan program luar angkasa dan manusia di Bumi?
- Jumlah kandungan cairan yang terdapat pada eksperimen
- Detail komponen pada MicroLab berserta jumlahnya
- Daftar zat kimia atau carian yang tidak beracun dan jumlahnya dalam milimeter
- Spesifikasi, volume, nama penyedia, dan nomor faktur penyedia bakteri atau bahan- bahan biologi lainnya yagn digunakan pada eksperimen
- Referensi atau sertifikat setiap komponen dari penyedia komponen yang digunakan pada penelitian
Berdasarkan informasi di atas, NASA akan memutuskan apakah usulan penelitian diterima atau tidak. Dengan segala keterbatasan sumber daya yang terdapat pada ISS, penelitian yang akan dilakukan harus tetap bisa berjalan dengan baik.
Pada bulan Oktober tim ISS Project 2 mulai mengerjakan eksperimen dan selesai pada bulan Desember. Hasil eksperimen disimpan ke dalam sebuah kotak berukuran 12,5 cm x 4,7 cm yang disebut dengan MicroLab. Setelah penelitian berhasil dirancang pada MicroLab, kedua mentor dan dua orang pelajar yakni Afner Sirait dan Putry Yosefa Siboro berangkat ke VCHS, San Jose-CA pada bulan Januari untuk mengikuti sesi uji coba enjiniring dan penerbangan. Uji coba enjiniring bertujuan untuk memastikan bahwa rancangan setiap komponen dan eksperimen yang terdapat pada MicroLab memenuhi prosedur standar NASA. Uji coba ini juga bertujuan untuk memastikan bahwa kode program yang dibuat berjalan dengan baik tanpa ada eror sedikit pun. Sedangkan uji coba penerbangan bertujuan untuk mensimulasikan kondisi ketika MicroLab dibawa oleh roket ke ISS dan memastikan tidak akan terjadi kerusakan selama proses tersebut.
Penelitian SMA Unggul Del ISS Project 2 telah berhasil melewati semua tahapan yang dijelaskan di atas. Sehingga pada Minggu, 4 Juni 2017, roket Falcon 9 SpaceX CRS-11 Dragon yang membawa penelitian SMA Unggul Del dan juga penelitian dari sekolah-sekolah lain dari seluruh dunia meluncur dari landasan 39-A di Pusat Antariksa, Kennedy-USA. Setelah mendarat di ISS, penelitian ini akan diaktifkan dan akan berada di ISS selama 30 hari. Pemantauan proses eksperimen ini dilakukan melalui kamera dan sensor yang sudah dipasang pada MicroLab. Data akan dikirimkan ke Bumi tiga kali dalam seminggu. Data yang diterima berupa gambar digital, temperatur, kelembaban, tegangan, arus, dan lain sebagainya.
Tujuan:
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis proses fermentasi pada biji kacang kedelai yang dikenal sebagai Tempeh. Hipotesis tim peneliti adalah proses fermentasi akan lebih cepat terjadi di kondisi mikrogravitasi dibandingkan dengan di Bumi. Kondisi mikrogravitasi menyebabkan terjadinya pergerakan konstan yang menyebabkan proses metabolisme substrat dan enzim pada eksperimen bekerja lebih cepat. Jika dengan kondisi gravitasi di Bumi proses fermentasi biji kacang kedelai berlangsung selama 2-3 hari, pada kondisi mikrogravitasi kemungkinan bisa berlangsung dalam sehari.
Manfaat:
Tempeh merupakan makanan tradisional Indonesia yang kaya akan kalsium, zat besi, vitamin B, dan juga serat pangan. Selain itu, Tempeh juga mudah diproses oleh sistem pencernaan manusia dan mengandung antibiotik untuk menyembuhkan infeksi sekaligus mencegah penyakit degeneratif, seperti penyakit jantung, stroke, dan lain sebagainya. Dengan segala kelebihan yang dimilikinya, Tempeh diharapkan bisa menjadi makanan alternatif bagi para astronot atau penjelajah antariksa di masa mendatang.
Akurasi data:
Tingkat akurasi data yang dihasilkan tergantung kepada sensor dan kamera yang sudah terpasang pada MicroLab. Berdasarkan hasil penelitian pada ISS Project 1, tingkat akurasi data yang dihasilkan mampu mendukung proses analisis dengan hasil yang memuaskan. Sedangkan untuk penelitian ISS Project 2 akan dipastikan sampai proses analisis mulai dilakukan.
Sekilas mengenai Yayasan Del, SMA Unggul Del dan Institut Teknologi Del
Mencerdaskan kehidupan bangsa adalah salah satu tujuan negara sebagaimana tertuang dalam Alinea IV Pembukaan UUD 1945. Untuk mewujudkannya, hak setiap anak Indonesia untuk memperoleh pendidikan harus dipenuhi. Kenyataannya, pendidikan berkualitas telah menjelma menjadi barang mewah yang hanya dapat ditemui di kota-kota besar di Indonesia. Melihat kenyataan ini, timbul gagasan dari Jend. TNI (Purn.) Luhut Pandjaitan agar lembaga-lembaga pendidikan terbaik juga dapat dihadirkan di berbagai pelosok Tanah Air.
Berangkat dari ide ini, Luhut Pandjaitan beserta istri, Devi Pandjaitan, mendirikan Yayasan Del pada 2001 sebagai bentuk kontribusi terhadap kampung halaman dan bangsa ini. Berawal dari Politeknik Informatika Del saja, kini Yayasan Del telah juga mengelola Institut Teknologi Del (IT Del) dan SMA Unggul Del (SUD) di Desa Sitoluama yang berlokasi di pinggiran Danau Toba, Sumatera Utara.
Yayasan ini bukan lagi sekedar menjadi tempat penyaluran berkat untuk anak-anak kampung yang cerdas tapi kurang beruntung. Saat ini nama Del sudah mulai mendunia karena prestasi siswa-siswinya, salah satunya melalui kerja sama dengan ISS-NASA. Keberhasilan SUD tidak lepas dari dukungan penuh IT Del yang berorientasi pendidikan STEM (Sains, Teknologi, Enjiniring, dan Matematika). Yayasan Del memandang kegiatan kali ini sebagai kesempatan untuk menularkan semangat yang sama ke semua sekolah di seluruh penjuru Indonesia. Bahwa mimpi untuk masa depan yang cemerlang atau mimpi untuk mengharumkan nama besar Indonesia dapat dicapai oleh siapapun dan dari manapun. Syaratnya adalah seperti slogan di IT Del: marTuhan, marroha, marbisuk. Artinya, menjadi manusia yang ber-Tuhan, berhati nurani, dan bijaksana.
