fisik@net lihat situs sponsor
        ISSN 2086-5325 Sabtu, 17 November 2018  
 
LIPI

depan
database
database
artikel
fenomena
kegiatan
situs
info
kamus
publikasi
buku
prestasi
kontak
e-data

  » Penghargaan
  » Cara link
  » Mengenai kami
  Artikel-artikel populer :
» daftar artikel

Lintasan Spiral Menuju Bulan
Bachtiar Anwar (LAPAN)

Misi ke Bulan berhasil diwujudkan Badan Antariksa Eropa. Pesawat antariksa Small Missions for Advanced Research in Technology 1 (SMART-1) kini tengah mengorbit Bulan setelah menempuh manuver panjang berupa lintasan spiral selama 17 bulan.

Bulan adalah alternatif pertama ketika sumber alam di Bumi sudah menipis, sementara jumlah penduduk dunia semakin meningkat. Juga, Bulan adalah pijakan pertama sebelum manusia membuat koloni di antariksa, membangun hunian baru di Mars, menambang asteroid, ataupun memanfaatkan inti komet.

Nilai strategis dan ekonomis Bulan sama seperti ruang angkasa empat dekade lalu. Ketika itu antariksa dijadikan arena unjuk kekuatan teknologi antara Amerika Serikat dan Uni Soviet. Kini terbukti negara-negara yang menguasai teknologi antariksa mendominasi bisnis ruang angkasa, seperti pembuatan dan peluncuran satelit. Oleh sebab itu, negara-negara Eropa di bawah naungan Badan Antariksa Eropa (ESA) merasa perlu berpacu dengan negara maju lainnya dalam teknologi antariksa. Kini saatnya mengumpulkan informasi sebanyak mungkin tentang kondisi Bulan dan memetakan seluruh potensi sumber alamnya. Negara di Asia yang serius ingin menginjakkan kaki di Bulan adalah China dan Jepang.

Belum ada hukum internasional yang disepakati tentang pembagian kawasan dan bagaimana mengelola sumber alam Bulan. Yang berlaku saat ini mungkin ungkapan "siapa cepat dialah yang dapat".

Teknologi baru

SMART-1 diluncurkan dari pusat ruang angkasa Kourou, Guiana, Perancis, pada 27 September 2003 menggunakan roket Ariane-5. Pada 28 Februari 2005 pesawat SMART-1 memasuki orbit operasional berbentuk elips dengan titik terendah sekitar 300 kilometer dan tertinggi 3.000 kilometer.

SMART-1 telah melakukan berbagai uji coba teknologi antariksa selama perjalanannya ke Bulan. Salah satu teknologi baru yang diuji coba adalah sistem propulsi ion tenaga surya menggunakan gas Xenon sebagai bahan bakar. Pada sistem ini, untuk menciptakan gaya dorong, gas Xenon diubah menjadi ion-ion positif (plasma) dan dipercepat dengan cara tertentu. Kemudian plasma Xenon ini disemburkan dari pesawat dengan kecepatan tinggi. Dengan mengorbit Bulan, uji coba sistem propulsi baru ini dinyatakan sangat sukses.

Tenaga listrik untuk menjalankan sistem propulsi ion dan peralatan ilmiah dibangkitkan dari panel surya sepanjang 14 meter. Panel surya ini menghasilkan listrik 1.900 watt dan sebanyak 75 persennya dipakai khusus untuk sistem propulsi. Sisa tenaga listrik diperuntukkan bagi sistem elektronik pesawat dan menjalankan berbagai modul ilmiah.

Berat SMART-1 ketika peluncuran adalah 366,5 kg, termasuk bahan bakar gas Xenon sebanyak 82 kg. Setelah digunakan dalam perjalanan ke orbit Bulan selama 15 bulan (hingga Januari 2005), gas Xenon diperkirakan tersisa 6,6-7,8 kg. Dari jumlah ini hanya 5 kg bahan bakar yang masih bisa dimanfaatkan. Karena alasan teknis, sebanyak 1,8 kg Xenon tidak dapat dipergunakan untuk manuver orbit.

Sisa bahan bakar 5 kg itu digunakan untuk manuver terakhir agar SMART-1 mencapai orbit operasional. Bila orbit ini tercapai sesuai dengan rancangan misi, SMART-1 akan mampu bertahan di orbit selama enam bulan atau sampai Juli 2005. Setelah batas ini, SMART-1 akan jatuh bebas ke permukaan Bulan bila tidak menaikkan ketinggian orbitnya.

Lintasan spiral

Lintasan spiral sebenarnya biasa terbentuk ketika suatu wahana antariksa diluncurkan hingga ketinggian tertentu. Namun, lintasan spiral yang dirancang untuk mengirimkan pesawat dari Bumi ke Bulan adalah baru pertama kali dalam sejarah penerbangan antariksa.

SMART-1 pada awalnya ditempatkan pada orbit transfer geostasioner, yaitu pada titik terendah (perigee) 742 km dan titik tertinggi (apogee) 36.016 km. Bidang orbitnya membentuk sudut tujuh derajat terhadap bidang ekuator Bumi.

Untuk mencapai orbit Bulan, sistem propulsi (roket) ion dinyalakan secara bertahap agar ketinggian orbit terhadap permukaan Bumi bertambah. Penyalaan bertahap ini dilakukan lantaran daya dorong roket ion tidaklah sekuat roket berbahan bakar cair atau padat.

Sebagai ilustrasi, daya dorong roket ion hanya mampu mengangkat selembar kartu pos di permukaan Bumi. Di antariksa daya dorong ini menjadi sangat berarti apalagi bila dinyalakan cukup lama. Namun, roket ion tidak mampu mendorong pesawat lepas dari gravitasi Bumi dan langsung menuju Bulan, seperti pesawat Apollo (Amerika Serikat) atau Luna (Uni Soviet).

Setiap penyalaan roket ion mengubah elemen orbit SMART-1, terutama setengah sumbu panjang (semimajor axis). Tujuannya adalah agar titik apogee lintasan pesawat mendekati titik Lagrange 1 (L1) dan kemiringan orbitnya mendekati 28 derajat terhadap ekuator (bidang orbit Bulan mengitari Bumi). Titik Lagrange ini terletak di garis hubung Bumi-Bulan dan merupakan tempat yang stabil karena gaya gravitasi Bumi dan Bulan sama besar.

Manakala posisi pesawat mendekati titik L1, suatu manuver orbit bisa membuat pesawat terperangkap gravitasi Bulan. Pesawat akan mengorbit Bulan meskipun roket ion tidak digunakan lagi. Inilah keindahan memahami prinsip gravitasi Newton. Hanya saja, pada misi ini roket ion tetap dipakai untuk lebih cepat mendekatkan pesawat ke Bulan. Lintasan yang dilalui dari titik L1 ke orbit operasional juga berupa spiral.

Dengan cara ini, diperlukan waktu sekitar 400 hari agar pesawat SMART-1 mulai terperangkap gravitasi Bulan. Bandingkan dengan pemakaian roket berbahan bakar cair dalam misi Apollo yang hanya memerlukan beberapa hari sampai di orbit Bulan.

Di masa depan, sistem propulsi ion dengan kekuatan lebih besar bisa dibangun. Misalnya dengan mengefisienkan mesin pemercepat ion, membuat panel surya raksasa, serta membawa gas Xenon lebih banyak. Teknologi baru ini menjanjikan misi penjelajahan tata surya menjadi lebih ekonomis di masa depan.

Pelajari Bulan

SMART-1 berbentuk kubus dengan ukuran sisi-sisinya adalah satu meter. Pesawat ini dilengkapi dengan sistem kontrol sikap dalam tiga sumbu. Kondisi ini memang diperlukan bagi beberapa instrumen ilmiah.

Berat total muatan ilmiah (scientific payload) yang dibawa adalah 19 kg. Peralatan ilmiah ini di antaranya sebuah kamera resolusi tinggi untuk memetakan permukaan Bulan. Pada tanggal 29 dan 30 Desember 2004 kamera ini telah diuji coba untuk mencitra permukaan Bulan pada ketinggian 4.000 km, di antaranya kawah Pythagoras, dan ternyata kualitas gambarnya sangat baik. Diameter kawah Pythagoras adalah 120 km dengan ketinggian dinding kawah mencapai 5 km.

Kondisi plasma di sekitar Bulan yang sewaktu-waktu bisa berubah karena aktivitas Matahari diamati dengan instrumen SPEDE. Juga dibawa peralatan eksperimen gelombang radio (RSIS) untuk mengevaluasi kualitas komunikasi jarak jauh antara pesawat dan stasiun kontrol di Bumi.

Indikasi adanya air dalam bentuk es di bawah permukaan Bulan, yang disimpulkan oleh para ahli Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA) dari misi Lunar Prospector tahun 1998, sungguh mengejutkan. Hal ini mendorong ESA untuk melakukan konfirmasi ulang temuan itu serta memetakan lokasi deposit es secara cermat. Keberadaan air di Bulan menjadi dasar pertimbangan utama dalam membangun suatu koloni (lunar base) di masa datang.

Sumber : Kompas (11 Februari 2005)

» kirim ke teman
» versi cetak
» berbagi ke Facebook
» berbagi ke Twitter
» markah halaman ini
revisi terakhir : 12 Februari 2005

 

PERHATIAN : fisik@net berusaha memberikan informasi seakurat mungkin, namun tidak bisa menjamin tidak terjadi kesalahan baik disengaja maupun tidak. Segala akibat dari pemakaian sarana ini merupakan tanggung-jawab pemakai !
- sejak 17 Agustus 2000 -
  Dikelola oleh TGJ LIPI Hak Cipta © 2000-2018 LIPI