Simak
video bagaimana NASA meluncurkan sesuatu ke luar angkasa!
NASA
meluncurkan pesawat antariksa atau satelit ke luar angkasa menggunakan roket.
Bahan bakar propelan menyediakan gaya dorong bagi roket untuk mengatasi
gravitasi Bumi. Setelah berada di atas atmosfer Bumi, roket akan melepaskan satelit
atau pesawat antariksa.
Pesawat
antariksa GRACE Follow-On diluncurkan ke orbit pada bulan Mei 2018.
Kredit:
NASA/Bill Ingalls
Bagaimana Cara Roket Lepas Landas?
Lebih
dari 300 tahun yang lalu, ilmuwan Isaac Newton menggagas tiga hukum dasar yang
menguraikan gaya dan gerak. Salah satu hukum Newton yang disebut aksi dan
reaksi menyatakan bahwa untuk setiap aksi akan menghasilkan reaksi yang setara
dan berlawanan. Hukum ketiga Newton ini diterapkan oleh para insinyur untuk
meluncurkan roket.
Kredit:
NASA/JPL-Caltech
Saat
melihat gambar atau video peluncuran roket, kita akan melihat asap api panas pembuangan
yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar propelan mendorong roket ke atas.
Itulah aksi yang menghasilkan reaksi agar roket terangkat dari permukaan.
Begitu
roket diluncurkan, apakah akan terus bergerak naik ke atas?
Tidak,
gravitasi Bumi terus menarik roket. Jadi dibutuhkan banyak bahan bakar propelan
untuk memberikan gaya dorong yang melampaui gaya gravitasi Bumi.
Kredit:
NASA/JPL-Caltech
Roket
harus melaju setidaknya 28.600 km per jam dengan lintasan melengkung agar tidak
ditarik kembali ke permukaan oleh gravitasi. Apa yang terjadi selanjutnya
tergantung pada lokasi yang akan dituju.
Bagaimana Cara Menempatkan Satelit
di Orbit Bumi?
Jika
ingin meluncurkan satelit untuk mengorbit Bumi, pada jarak tertentu dari Bumi,
roket akan melepaskan satelit.
Kredit:
NASA/JPL-Caltech
Satelit
bisa menempati orbit yang stabil karena masih memiliki momentum. Energi yang
diperoleh dari roket mendorongnya ke satu arah, sedangkan gravitasi Bumi
menariknya ke arah sebaliknya. Keseimbangan antara momentum dan gravitasi
membuat satelit terus mengorbit di atas Bumi dengan stabil.
Kredit:
NASA/JPL-Caltech
Satelit
yang mengorbit lebih rendah merasakan tarikan gravitasi yang lebih kuat. Untuk
tetap mengorbit, mereka harus melaju lebih cepat daripada satelit yang
mengorbit lebih jauh.
Stasiun
Luar Angkasa Internasional (ISS) mengorbit sekitar 400 km dari permukaan dan
melaju dengan kecepatan sekitar 27.600 km per jam. Sementara Tracking and Data Relay Satellites mengorbit
pada ketinggian lebih dari 35.400 km dan melaju lebih lambat, sekitar 10.700 km
per jam, untuk mempertahankan orbit yang disebut geostationer.
Kredit:
NASA/JPL-Caltech
Bagaimana Cara Menempatkan
Pesawat Antariksa ke Planet Lain?
Dibutuhkan
roket yang melaju sekitar 40.200 km per jam untuk mengatasi gravitasi Bumi demi
mencapai planet lain. Selain itu, kita harus menentukan waktu terbaik untuk
meluncurkan roket. Misalnya titik terdekat antara Mars dan Bumi terjadi setiap
dua tahun sekali. Inilah waktu terbaik untuk menargetkan Mars, karena
membutuhkan lebih sedikit propelan dan memangkas waktu untuk tiba di sana.
Simak
video bagaimana pesawat antariksa diluncurkan ke Mars.
Kredit: NASA/JPL-Caltech
Bagaimana Menentukan Kapan Roket Harus Diluncurkan?
Semua benda langit selalu bergerak karena mengorbit benda
langit lainnya. Jadi,
bagaimana cara kita mengarahkan pesawat antariksa agar mendarat di Mars atau
berpapasan dengan komet
atau asteroid yang menjadi target
penelitian? Tidak hanya Bumi dan objek target penelitian yang terus
bergerak saat mengorbit mengitari Matahari, bahkan landasan peluncuran juga
turut berotasi dengan kecepatan sekitar 1.600 km per jam saat roket
diluncurkan!
Saat
memilih waktu peluncuran, kita harus mempertimbangkan banyak hal, terutama
untuk memperoleh gaya dorong terbesar dari landasan peluncuran terbesar, yaitu
planet Bumi itu sendiri.
Bumi mengitari Matahari
dengan kecepatan 107.000 kilometer per jam! Jika pesawat antariksa antarplanet diarahkan
ke arah yang sama dengan
pergerakan Bumi, itu akan menjadi awal yang baik.
Selain itu, Bumi juga berotasi ke arah timur dan menyelesaikan satu kali
rotasi setiap hari. Di khatulistiwa, permukaan berotasi dengan
kecepatan 1.675 kilometer per jam! Jadi jika diluncurkan ke arah timur, sebuah
roket akan memperoleh gaya dorong yang besar dari rotasi Bumi.
Saat
meluncurkan pesawat antariksa, para insinyur mengarahkan roket ke timur pada
pagi hari, demi memberi roket waktu untuk berakselerasi saat mengelilingi Bumi.
Kemudian, saat pesawat antariksa menuju ke arah yang sama dengan pergerakan
orbit Bumi mengitari Matahari, roket menyalakan pendorong untuk memberikan gaya
dorong terakhir agar pesawat antariksa keluar dari orbit Bumi dan memulai
perjalanannya mengarungi ruang angkasa.
Dengan
memanfaatkan gerakan
rotasi dan orbit Bumi mengitari
Matahari, kita dapat menghemat banyak bahan bakar dan waktu untuk
mencapai tujuan yang sangat jauh!
Setelah
menentukan tujuan, kita harus menghitung waktu terbaik dalam satu tahun untuk
meluncurkan pesawat antariksa berdasarkan posisi Bumi saat mengorbit Matahari. Misalnya
pesawat antariksa Deep Space 1 yang ditempatkan di lintasan orbit yang lebih
jauh daripada orbit Bumi mengitari Matahari. Peluncuran dirancang sedemikian
rupa, setelah sekitar delapan bulan, mesin pendorong ion Deep Space 1
dinyalakan untuk memotong orbit asteroid Braille pada 29 Juli 1999.
Jendela Peluncuran
Waktu
terbaik untuk meluncurkan roket disebut “jendela
peluncuran”.
Karena
saat dibuka, jendela
kaca membuka dinding. Jadi jendela
peluncuran seolah membuka waktu.
Biasanya
para teknisi akan meluncurkan roket pada
jendela pertama peluncuran. Namun
beberapa hal yang tidak diinginkan dapat
menunda peluncuran, misalnya karena cuaca buruk, gangguan teknis atau ada pesawat terbang yang tiba-tiba
mendekat meskipun telah diperingatkan untuk menjaga jarak.
Semuanya itu dapat menunda peluncuran
hingga jendela peluncuran berikutnya atau ditangguhkan sementara tetapi masih
dalam jendela peluncuran yang sama.
Ditulis
oleh: Staf spaceplace.nasa.gov
Komentar
Posting Komentar