Babak Baru Penjelajahan Antariksa

Roket Falcon Heavy meluncur dari landas luncur 39A di Pusat Antariksa Kennedy, Tanjung Canaveral, Florida, Amerika Serikat, Selasa (6/2), pukul 15.45 waktu setempat atau Rabu (7/2) pukul 3.45 waktu Jakarta. Di landas
luncur itu pula, misi Apollo yang membawa manusia ke Bulan berlangsung hampir 50 tahun lalu.

SPACE.COM–Roket Peluncur Falcon Heavy

Falcon Heavy merupakan roket terkuat setelah Saturn (Saturnus) V yang dipakai pada misi Apollo. Roket ini dikembangkan SpaceX sebagai pengembangan dari Falcon 9. Namun, Falcon Heavy datang dengan teknologi baru.

Tingkat pertama roket dua tingkat itu dirancang bisa dipakai lagi. Roket tingkat pertama itu terdiri dari tiga roket, yakni roket peluncur samping kiri-kanan dan roket peluncur utama di bagian tengah.

Hanya 2,5 menit setelah meluncur, roket samping melepaskan diri dari roket utama. Kedua roket samping itu lalu meluncur kembali ke Bumi dan mendarat di zona pendaratan SpaceX 1 dan SpaceX 2 di Pangkalan Angkatan Udara AS Tanjung Canaveral.

Selanjutnya, roket peluncur utama menyusul balik ke Bumi setelah berpisah dari roket tingkat dua dan mendarat di atas tongkang yang diletakkan di Samudra Atlantik. Lokasi pendaratan roket peluncur utama terpisah karena ia menempuh jarak lebih jauh dibandingkan roket peluncur samping.

Setelah 28 menit meluncur, roket tingkat dua mematikan mesinnya dan memasuki kawasan Sabuk Van Allen, wilayah dengan radiasi tinggi menyelubungi Bumi. Setelah 6 jam melintasi Sabuk Van Allen, mesin roket dinyalakan lagi dan membawa mobil listrik Tesla Roadster yang jadi muatan roket menuju orbitnya.

Orbit Tesla Roadster dibuat mengelilingi Matahari berbentuk amat elips. Itu membuat mobil itu bergerak antara Bumi sampai Sabuk Asteroid atau memotong orbit Mars. Pada 7 Februari lalu, Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional AS (NASA) mengidentifikasi posisi mobil tersebut.

”Tesla Roadster diharapkan ada di orbit jutaan tahun, jika mungkin lebih dari 1 miliar tahun,” kata Pemimpin Eksekutif Tertinggi SpaceX Elon Musk, dikutip space.com, Senin (5/2).

Pengembangan
Rencana pengembangan Falcon Heavy diumumkan pada 2011 dan diharapkan meluncur pada 2013. Secara teoretis, pengembangan Falcon Heavy cepat dilakukan dengan menambah roket peluncur samping kiri dan kanan dari roket Falcon 9.

Nyatanya, praktiknya tak semudah itu. Meski Falcon 9 teruji, penggabungan tiga roket jadi satu membentuk struktur baru berbeda. Muatan dan sifat aerodinamika roket ikut berubah.

Salah satu tantangan penyusunan struktur roket baru Falcon Heavy ialah, memastikan 27 mesin Merlin di bagian bawah roket menyala bersama pada waktu tepat. Ke-27 mesin itu terbagi dalam tiga roket, masing-masing 9 mesin dan membentuk pola segidelapan.

Saat semua mesin menyala, banyak potensi kegagalan bisa terjadi. Jika mesin tak bekerja sempurna, bisa terjadi ledakan dahsyat di landas luncur. Elon berharap, jika ada ketidakberesan roket, soal itu terjadi saat Falcon Heavy dalam perjalanan menuju luar angkasa sampai perekayasa SpaceX mempelajari banyak hal terkait peluncuran.

Jika Falcon Heavy sampai meledak di landas luncur, maka butuh 8-12 bulan untuk memperbaiki landas luncur dan itu mengganggu jadwal peluncuran lainnya. Jika roket meledak di angkasa, hanya butuh 3-4 bulan untuk membangun roket baru.

Setelah 27 mesin menyala dan roket meluncur, potensi masalah tetap ada. ”Peluncuran menguji dinamika struktur dan sikap terbang roket,” kata Jim Cantrell, Pemimpin Eksekutif Tertinggi Vector, perusahaan pengembang roket di Tucson, Arizona, AS.

Beberapa potensi kegagalan setelah peluncuran itu adalah ada getaran beruntun yang dihasilkan masing-masing roket tingkat pertama. Guncangan yang dihasilkan tiap roket bisa memengaruhi roket lain.

Gelombang kejut supersonik yang dihasilkan tiga roket tingkat pertama saat roket bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan suara juga bisa memicu kegagalan struktur. Jika desain roket tak tepat, hidung roket rusak saat tekanan aerodinamika roket di fase puncak.

Selain itu, es yang terbentuk akibat kondensasi oksigen cair di roket tingkat kedua bisa berubah jadi senjata mematikan bagi hidung roket peluncur tingkat pertama yang ada di kiri dan kanan roket utama. Es yang jatuh dengan kecepatan tinggi dan roket peluncur yang bergerak berlawanan arah bisa membuat es berlaku seperti meriam dan merusak hidung roket.

Lepas dari persoalan struktur, tantangan lainnya berasal dari lingkungan ekstrem di luar angkasa. Saat memasuki Sabuk Van Allen, bahan bakar roket bisa membeku, oksigen cair yang jadi oksidator pembakaran bahan bakar menguap, hingga proses penyalaan mesin setelah dimatikan saat memasuki Sabuk Van Allen bisa tak terjadi.

Keunggulan
Namun, Falcon Heavy telah melampaui semua tantangan itu. Kini, Tesla Roadster warna merah ceri yang jadi muatan Falcon Heavy telah menjalani perjalanan mengarungi orbitnya untuk mendekati Mars.

Presiden Federasi Penerbangan Antariksa Komersial (CSF) Eric Stallmer menilai keberhasilan ini momentum perubahan dalam penjelajahan antariksa. Untuk pertama kali, perusahaan swasta mampu melakukannya. ”Ini tonggak monumental yang luar biasa bagi SpaceX dan industri komersial,” katanya.

Falcon Heavy mampu membawa muatan seberat 63,5 ton ke orbit rendah Bumi dan 26,8 ton ke orbit transfer geostasioner. Itu menjadikan Falcon Heavy sebagai roket terbesar sejak NASA memperkenalkan roket Saturn (Saturnus) V.

Dengan potensi sebesar itu, SpaceX sedang menyiapkan Falcon Heavy untuk penjelajahan luar angkasa lainnya. Penjelajahan itu bisa berupa misi berawak ke Bulan ataupun misi robotik ke bagian tata surya lainnya, mulai dari Mars atau bulan-bulan Saturnus yang berpotensi menopang kehidupan.

Meski kekuatannya besar, biaya produksi Falcon Heavy cukup rendah, sekitar 90 juta dollar AS atau Rp 1,2 triliun dengan kurs Rp 13.500 per dollar AS. Sebagai perbandingan, Direktur Eksekutif CSF Tommy Sanford menyebut, roket Delta IV Heavy milik United Launch Alliance yang mampu membawa muatan sebesar 29 ton ke orbit rendah Bumi dihargai 300-500 juta dollar AS atau Rp 4,05-Rp 6,75 triliun.

Selain itu, Falcon Heavy sudah dirancang bisa digunakan kembali hingga makin menghemat ongkos produksi. Meski baru roket tingkat pertama yang bisa digunakan kembali, hingga kini SpaceX telah 21 kali mendaratkan kembali roket Falcon 9 yang digunakan dan enam roket di antaranya sudah digunakan untuk peluncuran kembali.

Meski demikian, keberadaan Falcon Heavy diyakini akan segera memiliki pesaing. Sejumlah roket besar generasi baru sedang dikembangkan berbagai lembaga, mulai dari NASA dengan roket Sistem Peluncur Antariksa (Space Launch System) atau roket New Glenn produksi perusahaan swasta Blue Origin. Dua roket tersebut diharapkan bisa menjalani debutnya pada tahun 2020.

”Jika semua roket besar generasi baru telah beroperasi, maka akan ada lompatan besar dalam eksplorasi antariksa,” kata Scott Hubbard, profesor aeronautika dan astronautika Universitas Stanford, AS. (M ZAID WAHYUDI)

Sumber: Kompas, 13 Februari 2018