Technology | 12 July 2023

Pesawat ruang angkasa masa depan dari fiksi dan roket mendekati kenyataan


Nasa menyiapkan pengiriman manusia ke planet Mars.

Baru satu langkah yang dilakukan, Desember 2014 baru menguji ketahanan modul Orion yang diterbangkan ke ruang angkasa. Lalu kembali ke bumi untuk menghadapi suhu panas 2x dari titik leleh besi.

Selanjutnya masih belum jelas, apakah manusia akan terbang berbulan bulan menuju ke planet Mars di dalam modul antariksa.

Mengapa dibutuhkan pesawat ruang angkasa generasi baru. Bila astronot harus terbang dengan teknologi roket konvensional harus menghadapi 2 tantangan terbesar. Ukuran bahan bakar dan waktu terlalu lama.

Pesawat Voyager yang meluncur dengan bantuan ketapel planet. Memiliki kecepatan 62.000km perjam. Seandainya Voyager terbang langsung bintang paling dekat, membutuhkan waktu paling cepat 7000 tahun untuk sampai disana.

Tentu pesawat Voyager sudah tidak berfungsi lagi, karena baterai dan bahan bakar nuklir yang ada di Voyager tidak bertahan sampai 7000 tahun. Seandainya baterai di Voyager mampu bekerja, dan semua peralatan belum rusak. Ketika mengirim gambar ke bumi. Gambar baru diterima 7.000 tahun lagi dari waktu sekarang.

Dengan teknologi saat ini. Bahan bakar pesawat yang dibawa harus lebih dari cukup, dan kecepatan roket konvensional tidak akan mampu mempercepat perjalanan astronot. Pesawat tidak mungkin membawa bahan bakar seukuran kapal tangker untuk dibawa ke ruang angkasa.

900 tahun perjalanan dengan roket biasa dengan power sangat besar, diperkirakan baru sampai ke bintang terdekat. Bisa dibayangkan bila astronot harus terbang dengan pesawat konvensional, untuk berangkat maka usia astronot habis diperjalanan. Bahan bakar roket tidak efisien digunakan untuk perjalanan antar bintang.

Roket Pulsar Fusion memangkas setengah waktu perjalan ke Planet Mars - Juli 2023
Perusahaan Inggris baru, merancang roket fusi nuklir, di namai Pulsar Fusion.

Mampu menghasilkan daya dorong 805.000km perjam, tapi suhu sangat panas untuk roket pendorong dan setingkat panas matahari.


Ilmuwan percaya, proses fusi nuklir menciptakan energi nol karbon tanpa batas, dibanding mengunakan bahan fosil.
Di Bumi mungkin tidak berdampak, di ruang angkasa akan berbeda. Karena diruang angkasa memiliki suhu sangat dingin, kata Richard Dinan CEO Pulsar Fusion

Berbeda dengan rancangan Tokamak untuk fusi nuklir membutuhkan medan magnet sangat kuat untuk mengurung plasma.
Rocket ini tidak memerlukan ruang uap besar, karena membutuhkan daya dorong di bagian belakang.
Rancangan awal roket Pulsar Fusion hanya 8 meter, suhu diatur sampai beberapa ratus derajat lebih panas dari matahari.

Tantangan ada di kontrol untuk menahan / membatasi plasma yang sangat panas dari mesin roket di dalam medan elektromagnetik kata dr James Lambert.
Plasma berperilaku seperti sistem cuaca, tidak dapat di prediksi dengan teknik konvensional, bahkan reaksi dapat berhenti begitu saja.



Walau ini baru konsep yang mendekati kenyataan. Perusahaan tersebut telah mengambil manfaat dengan bekerja sama dari sistem satelit Princeton Amerika.
Urusannya memang mengunakan AI untuk memandu daya dorong magnet.
Pulsar Fusion dijadwalkan untuk versi percobaan tahun 2027. Bila uji coba berhasil, akan dicoba untuk pengujian di darat.
Bila roket tersebut dapat bekerja, perjalanan ke Mars hanya membutuhkan waktu separuh saja.

Seperti desain dibawah ini, plasma berada akan di kurung untuk menghasilkan panas. Di antara medan magnet berbentuk lingkaran kuning.

Rocket pendorong Pulsar Fusion 2023


Rancangan roket
Bagaimana manusia bisa keluar dari bumi dan menjelajah di ruang angkasa. Dengan teknologi saat ini sepertinya tidak. Untuk ke planet Mars saja dibutuhkan waktu berbulan bulan. Tidak terbayang bila manusia memiliki cita cita untuk menjelajah ke seluruh bintang, bahkan mengunjungi planet di luar tata surya. Dengan teknologi sekarang, dipastikan tidak akan sampai.

Dibutuhkan teknologi pesawat ruang angkasa, yang berbeda dengan disain pesawat saat ini. Tidak mengunakan bahan kabar roket yang berat, tidak mengunakan kecepatan standar. Tapi teknologi yang sangat baru untuk mendorong pesawat lebih cepat.

Rancangan pesawat antar bintang diharapkan dapat mencapai bintang terdekat lebih singkat. Setidaknya 24 bintang ada di radius 20 tahun cahaya dari Bumi.

Bintang terdekat dalam jarak 20 tahun cahaya sekitar 24 bintang

Beberapa disain pesawat ruang angkasa mulai dibentuk dalam disain.
Walau masih terbatas dalam bentuk konsep, sketsa dan wacana.

Tetapi semua rancangan pesawat ruang angkasa tidak lagi mengunakan teknologi bahan bakar kimia atau fosil biasa.

Beberapa disain pesawat antar bintang dibawah ini.

Icarus
Seperti disainer Andrian Mann, yang bekerja untuk proyek Icarus. Pesawat ini bukan untuk ke planet Mars, tapi keluar lebih jauh sampai ke bintang tetangga. Disebut pesawat Mann, mengunakan tenaga nuklir dan antimatter.

Pesawat antara bintang Mann



Pesawat ruang angkasa Nerva.
Pesawat ini mengunakan bahan bakar nuklir. tapi tidak bisa diterbangkan dari bumi karena ukurannya terlalu besar. Harus di rakit di orbit bumi, setelah lengkap baru melakukan perjalanan di antariksa

Pesawat antara bintang nerva

Pesawat ruang angkasa Orion Spacecraft
Seperti ini bentuk pesawat Orion dengan daya dorong dari berbahan nuklir. Pesawat ini mungkin bisa diluncurkan dari Bumi mengunakan roket Saturn V yang sangat besar.
Tapi proyek ini diabaikan, karena beresiko meledak ketika diluncurkan. Dan dapat mengancam lingkungan di bumi



Bussar Funnel
Terbang di antariksa untuk antar bintang, masalahnya hanya satu. Apakah pesawat ruang angkasa memiliki bahan bakar yang cukup. Robert Bussard menyarankan pesawat ruang angkasa mengunakan sistem magnetik funnel untuk mengambil gas hidrogen yang tersebar di ruang angkasa. Sehingga bahan bakar pesawat dapat di isi selama melakukan perjalanan.



Daedelus
Pesawat ini sudah lama dibuat rancangannya. Dengan 2 tahap sistem pendorong, memiliki kecepatan 12% dari kecepatan cahaya. Seandainya terbang dengan pesawat ini, itupun membutuhkan waktu 50 tahun untuk sampai ke bintang Barnard. Pesawat ini ukurannya jauh lebih besar dari roket terbesar di dunia yaitu roket Saturn. Mengunakan beberapa tangki bahan palet nuklir fusion untuk mesin. Setelah mesin pertama diaktifkan dengan sistem roket, mesin kedua akan mempercepat dan terus menyala.

Mengunakan roket fusion dengan 25 ton bahan bakar. Dengan kecepatan mendekati 12% kecepatan cahaya, dapat mencapai bintang terdekat sampai 50 tahun.

Pesawat antara bintang Daedelus

Proyek Icarus lainnya
Pesawat ini mengunakan pendorong elektromagnetik VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket). Fungsinya untuk membawa instrumen dalam pelayaran di ruang angkasa. Beberapa disain seperti Icarus Ortem, Icarus Pathfinder dan lainnya mengunakan sistem roket pendorong yang sama, tetapi berbeda pengunaan. Mungkin untuk membawa instrumen dengan tujuan ke bintang tetangga.

Pesawat antara bintang Icarus

Deep In dengan teknologi laser Photonic propulsion


Profesor Fisika Philips Lubin dari universitas California Santa Barbara membuat ide dengan pendorong laser (Februari 2016). Lubin mendapatkan dana dari Nasa tahun lalu, dan mempelajar teknologi Photonic Laser Thrust atau sederhannya pendorong dengan laser. Mengunakan teknologi ini kata Lubin, manusia bisa mengirim sebuah pesawat antariksa seberat 100kg dan 3 hari sudah sampai di Mars. Kecepatan adalah hal terpenting.

Teknologi roket dengan pendorong Photonic propulsion mengunakan sistem penembakan laser yang diterima dari solar sail. Cahaya seperti Photon laser tidak memiliki massa, tapi memiliki energi dan momentum.
Mampu mentranfer energi kinetik yang kecil dan memantul kembali. Gesekan antara ruang vakum di ruang angkasa dapat mempercepat daya dorong pesawat.
Kata Lubin, kecepatan pesawat dengan Photonic propulsion dapat melaju sampai 30% dari kecepatan cahaya sendiri.

Pesawat ruang angkasa dengan pendorong laser Deep In Photonic
propulsion



Solar Express
Disai dari Montreal mengunakan pelontar gravitasi. Mirip seperti kereta panjang, dimana satu silinder memiliki panjang 50 meter. Satu kapsul dapat memuat 4 cargo. Di lorong pesawat ruang angkasa, astronot dapat berjalan jalan selama perjalanan yang panjang. Diruang tengah ditempatkan lain seperti ruang istirahat.
Untuk keberangkatan, peawat mengunakan bantuan roket pendorong, dan bahan bakar dapat disimpan sesuai kebutuhan. Kecepatan maksimum disesuaikan dengan tujuan, dan mencapai 1% kecepatan cahaya atau 3000km/s.
Di luar angkasa bagian termahal adalah mempercepat dan memperlambat karena dibutuhkan energi sangat besar. Setelah pesawat meluncur, kebutuhan energi sangat minimal. Kapal dapat dilengkapi senjata laser atau rudal untuk membuang asteroid yang dapat mengenai kapal. Energi matahari dapat dimanfaatkan dari panel surya untuk cahaya listrik dan peralatan. Air dapat diambil selama pesawat melaju, dan mengambil dari komet dan bulan, serta dijadikan pendorong hidrogen.

Pesawat ruang angkasa seperti ini mungkin tidak akan tampak dalam 1000 tahun nanti. Banyak pertimbangan membuat kapal besar ini, tapi ini sebuah ide dasar dari penjelajahan manusia antar planet bahkan intergalaksi. Seandainya dapat dibuat, kecepatan pesawat dapat mencapai planet Mars kurang dari 2 hari dengan jarak 401 juta km. Bahkan dapat mencapai planet Neptunus yang jauhnya 4,7 miliar km hanya membutuhkan waktu 18 hari



Semua rancangan pesawat diatas baru wacana. Ada yang dibuat untuk perjalanan antar bintang, atau hanya membawa instrumen penelitian. Masih ada lagi rancangan pesawat lain untuk melakukan perjalanan ke planet terdekat seperti Jupiter, Saturnuns dan paling dekat seperti Mars.

Pesawat ruang angkasa raksasa untuk penjelajah Anti Matter
Mengunakan ukuran pendorong sepanjang 15 meter. Dalam cerita fiksi, pesawat jenis ini mampu mencapai bintang terdekat dalam waktu 6 tahun saja.
Roket pendorong mengunakan kombinasi elektron dan proton yang diberikan listrik untuk membalik tenaga pendorong.
Di dalam lab sistem ini dapat dilakukan dalam laboratorium. Dengan disain pesawat ruang angkasa ini, kecepatan pesawat dapat mencapai 10-30% kecepatan cahaya dan melaju dengan kecepatan 100 juta km perjam.
Dengan kecepatan tersebut, satu butir debu yang menabrak pesawat dapat saja merusak. Dan diperlukan pelindung magnetik di bagian depan pesawat untuk membersihkan jalur lintasan pesawat.

Pesawat antara bintang Anti Matter

EM Drive pendorong pesawat ruang angkasa


Satu bocoran dokumen yang tidak dipublikasi Nasa, menunjukan teknologi pendorong roket EM-Drive atau pendorong roket dengan daya listrik dapat bekerja. Hal ini menentang hukum Newton ke 3.
Rover Shwyer penemu EM Drive dari Inggris menjadi konstroversi, karena pengujian yang dilakukan untuk daya dorong EM-Drive disebutkan sangat kecil bahkan dianggap tidak ada. Menarik dari disain roket pendorong EM Drive berhasil dikembangkan oleh China dimana proyek ini awalnya tidak mungkin dibuat.
Bila sistem pendorong EM Drive bisa dibuat dan benar benar bekerja. Untuk terbang ke planet Mars hanya membutuhkan waktut 70 hari. Dibanding teknologi yang ada saat ini membutuhkan waktu 3-4 bulan.

Tapi tim Nasa menunjukan pendorong tersebut dapat bekerja.
Tapi sangat lambat karena pengujian dilakukan dengan 1,2 milinewton / kW. Sedangkan dengan drive ion menghasilkan 60 milinewton /Kw. Kelihatannya teknologi EM Driver sangat kecil, tapi masih lebih kuat dibanding pendorong energi matahari dengan layar surya.

Drive Ion membutuhkan pasokan listrik untuk sumber tenaga dan gas seperti Xenon. Sedangkan EM-Drive dapat bekerja tanpa tenaga surya.
Di ruang hampa, sejumlah dorongan kecil cukup cepat, dan EM Drive hanya membutuhkan sumber energi listrik. Teknologi ini dapat digunakan untuk menjaga posisi satelit stabil di orbit, bahkan digunakan untuk pesawat ruang angkasa untuk melakukan perjalanan ke palnet lain.
Melihat sumber dokumen yang tidak diterbitkan, mungkin saja penemuan tersebut perlu di telah lebih lanjut. Karena masih ada kemungkinan kesalahan yang terjadi dari sebuah percobaan.

Pesawat ruang angkasa dengan pendorong EM Drive hanya membutuhkan
listrik

Seandainya pesawat ini bisa dibangun, maka banyak bintang yang dapat diteliti dengan pesawat ruang angkasa ini.

Dibawah ini beberapa teknologi roket ruang angkasa dalam tahap disain.



Lebih dari satu abad, manusia masih saling memusuhi dan berperang. Setidaknya jumlah manusia sempat berkurang selama 2 kali perang dunia.

Diabad ke 21 tidak berbeda. Genocida masih berlangsung di beberapa negara, tetapi populasi penduduk bumi terus meningkat mencapai 7 miliar orang. Jumlahnya akan menembus 9-10 miliar penduduk pada tahun 2040

Data dari PBB, bumi hanya mampu memberikan pangan 70% kebutuhan penduduk dunia pada tahun 2050, ditambah kebutuhan energi semakin besar. Sumber air semakin mengerikan di beberapa daerah, meningkatnya air laut akibat pemanasan global. Dari mana kita memandang, bumi sudah berubah dimana kita hidup bersama dalam satu bumi.

Apa yang akan dilakukan manusia di Bumi. Memperbaiki dan menjaga Bumi, atau membangun Bumi ke 2 yang lebih baik.


Artikel Lain

Apa saja material termahal di dunia saat ini. Setidaknya ada beberapa material yang masuk daftar paling mahal. Plutonium masih kalah mahal dari berlian, tapi yang termahal Californium sebagai bahan logam buatan manusia. Rhodium naik mencapai $350 ribu perkg karena kebutuhan meningkat

Tata surya kita sangat stabil, juga isi galaksi kita. Seluruh benda mengorbit ke tengah galaksi. Apakah semuanya memang seperti perkiraan kita. Peneliti mengatakan bintang Velocity bukan dari galaksi Bima Sakti. 2023 dua bintang J0927 dan J1235 pecahkan rekor, bergeser 2200km perdetik.



Setelah renana bertahun-tahun, roket Artemis 1 siap diluncurkan Agustus 2022. Menguji modul Orion untuk terbang mendekati Bulan, tapi misi percobaan tersebut tidak membawa astronot. Masih 1 tahap untuk menguji membawa astronot dan terakhir baru mendarat

Frank Drake seorang pencipta formula persamaan Eponymouse untuk memprediksi probabilitas kemungkinan menemukan kehidupan d luar bumi dengan komunikasi. Pesan dari tranmisi yang ditangkap dari ruang angkasa adalah ide konyol, mahal. Proyek SETI sementara dihentikan.

Gravitasi lensa disebabkan cahaya terhalang sebuah black hole, membuat benda seperti galaksi mengalami pembesaran cahaya. Dimana letak gravitasi lensa, gambar dari teleskop Hubble memperlihatkan bidang yang sangat kecil. Bila di perbesar akan terlihat kelompok galaksi Abell S1063, dimana galaksi dibelakangnya muncul. 2 galaksi J2211-3050, satu galaksi muncul 4 gambar dengan berbeda jarak 7 - 20 miliar tahun cahaya. Nov 2019 PSZ1 G311.65-18.48 muncul sampai 12 kali

Nasa memberi tahap pergi ke Mars tidak semudah yang dibayangkan. Pertama astronot singgah di stasiun ruang angkasa baru. Semua masih rancangan, mantan astronot Nasa Chris mengatakan perjalanan ke Mars paling beresiko tanpa teknologi baru. Manusia hanya dapat tinggal di Mars dengan aman 2 tahun, maksimum 4 tahun.

Apakah lintasan cahaya memang dapat dilihat, dijawab ya oleh tim MIT. Apakah manusia dapat pergi lebih cepat dari kecepatan cahaya, dijawab tidak mengapa ?. Lebih cepat dari cahaya seperti film fiksi Star Trek dikenal dengan Tachyon. Tachyon Burst adalah partikel subatomik secara alami lebih cepat dari kecepatan cahaya. Kecepatan sonic boom di cahaya disebut Radiasi Cherenkov



Satelit ruang angkasa tidak berbeda dengan peralatan melakukan navigasi bumi dengan satelit. Satelit mengunakan posisi dengan Pulsar.2018 Nasa kembangkan perangkat navigasi SEXTANT, prinsipnya sama mengunakan sumber sinyal bintang pulsar

Yang berukuran sedang saja masih 90x lebih besar dari Matahari. Dan masih ada bintang Antares sejauh ini ukurannya sebagai bintang paling besar yang pernah dipelajari saat ini. Semua ada di galaksi Bimasakti. Bintang adalah sebuah gas, dan membentuk cahaya karena di dalam intinya terjadi fusi nuklir. Dan ukuran bintang serta usia bintang dengan perubahan bentuk

Biasanya ukuran bintang besar akan berada dibagian dalam. Bintang di bagian tengah atau dekat inti galaksi memiliki kepadatan sampai 10x lebih banyak dibagian pusat. Sebuah galaksi merah disamakan bintang disana sudah berwarna merah atau bintang kuno. Semakin tua, sebuah galaksi akan membentuk tonjolan ditengah

Teori Newton tidak berlaku di dunia Kosmos, ketika cahaya tidak memiliki massa dapat berbelok. Disini teori Einstein dengan antariksa mulai terungkap dengan penemuan saat ini. Dahulu masih terbatas teori, sekarang menjadi kenyataan. Gravitasi mampu membelokan cahaya sampai gravitasi bisa bergerak seperti kekuatan gelombang

Menjadi pertanyaan dimana batas antar atmosfer dan ruang angkasa. International Astronautical Federation memberikan tanda di ketinggian 100km, dimana atmosfer bumi tidak lagi melindungi manusia. Tahun 2009 kembali ditandai dengan alat Suprathermal Ion Imager pada ketinggian 118km.

Bagaimana reaktor fusi nuklir bekerja. Mengapa lebih aman dan menjadi energi masa depan. Rekor EAST capai 1000 detik dengan 70 juta derajat Celcius. Reaktor fusi nuklir Wendelstein 7-X di  Jerman, dan reaktor ITER rampung 50 persen. Mengapa fusi nuklir sangat penting, atau harapan energi.

How Big Is The Universe sebuah video tentang pelajaran seberapa besar alam semesta ini. Kirim SMS ke Andromeda baru sampai 2.5 juta tahun nanti. Diberikan gambaran bahwa tata surya kita adalah sebuah kamar kecil, galaksi Bima Sakti seukuran kota London. Berapa luas alam semesta sebenarnya



Misi Nasa mengirim misi Spirit Rover ke Mars menemukan planet Mars pernah memiliki kandungan air. Mengapa planet ini mati sedangkan Bumi bisa hidup. Mengapa air di Mars hilang. Karena gelombang dari Matahari yang memancarkan Proton menabrak atmosfer disana.

Satu film dari Nat Geo menceritakan kehidupan dari alam semesta. Yang ini versi baru, dimulai dari kehidupan manusia, planet yang mengelilingi matahari. Lalu menjauh  menceritakan semua yang pernah ditemukan oleh para astronom.

Tapi ada miliaran bintang yang membentuk alam semesta. Tidak semuanya sama, bahkan beberapa bentuk sangat unik. Melihat dari foto mereka memang menarik, tapi tidak menarik bila melihat dampak terjadinya disana. Seperti apa penampakan benda aneh di alam semesta.

Ilmu astronomi untuk membayangkan sebesar apa sebuah galaksi. Bayangkan tata surya itu hanya sebesar pasir, lalu letakan pasir di sebuah rumah ibadah . Dikalikan seribu kali ruangan rumah ibadah itulah ukuran sebuah galaksi, atau mungkin lebih besar lagi

Mungkin kita bertanya seperti apa bentuknya. Seandainya Bumi menjadi bulan di planet Saturnus, Neptunus atau Jupiter yang lebih besar atau sebaliknya. Mungkin lebih indah, tetapi tidak untuk 3 planet yang besar


Youtube Obengplus


Trend
No popular articles found.