Kenapa Roket Terbangnya Miring?

Penulis: Faisal Arifin
07 Juni 2022 09:02

Ketika kita melihat roket, entah itu roket SpaceX milik Elon Musk, roket Apollo yang pertama kali mengantarkan manusia ke luar angkasa, dan roket-roket lainnya. Tapi, mengapa roket terbang secara miring dan tidak lurus saja menembus ruang angkasa. Eits, ternyata ada alasannya mengapa roket tidak terbang secara lurus melainkan miring. Untuk mengetahui alasannya, simak artikel berikut ini!

Ilustrasi roket. sumber:imdb.com

Apa itu Roket?

Roket merupakan satu dari dua transportasi yang digunakan untuk ke luar angkasa. Roket mengalami perubahan yang sangat signifikan dari masa ke  masa. Pada awalnya roket dibuat atas inspirasi dari bentuk panah api terbang. Pada awal abad pertama masehi Cina membuat roket dari campuran bubuk mesiu yang dimasukkan kedalam tabung, lalu diikat dengan anak panah. Semenjak penemuan itu dan seiring berjalannya waktu, roket menjadi objek kajian sains. Pada akhir abad ke – 17, dasar ilmiah dari pembuatan roket diawali oleh pemikiran Sir Isaac Newton. Kita mengetahui bahwa Newton membuat tiga hukum dasar dalam dinamika gerak. Ketiganya digunakan sebagai dasar dalam menganalisa kerja/gaya penyebab gerak benda. Hukum tersebut juga yang mampu menjelaskan bahwa roket mampu bergerak dalam ruang vakum (hampa).

Roket memiliki empat komponen utama berdasarkan fungsinya yaitu structural system, propultion system, payload system dan guidance system. Structural system berfungsi menggambarkan bentuk roket dan menjaga seluruh bagian dalam roket. Sistem tersebut terdiri dari bodi silinder, moncong, dan sirip. Propultion system adalah sistem pembakaran bahan bakar roket. Terdiri dari mesin, tangki bahan bakar, dan oksidator. Terdapat dua jenis propultion system yaitu solid rocket engine dan liquid rocket engine. Bahan bakar padat (solid) digunakan saat roket ingin lepas landas. Bahan bakar padat menghasilkan gaya dorong yang besar untuk lepas landas. Sedangkan bahan bakar cair (liquid) digunakan ketika roket sudah berada di luar angkasa.  Payload system atau sistem muatan adalah ruang yang terletak pada ujung bagian atas roket. Ruang tersebut berfungsi sebagai “bagasi” roket. Muatan yang dibawa roket pada payload system bergantung pada misi roket, bisa kendaraan ruang angkasa, satelit buatan, atau astronot. Komponen utama yang terakhir adalah guidance system. Sistem tersebut terbuat dari RADAR (Radio and ranging) dan komputer yang berfungsi sebagai stabilizer (penyeimbang) selama roket terbang. Ketika terbang semua bagian utama bekerja secara bersamaan untuk melawan gaya gravitasi.

 

Bagian - bagian roket (sumber : www.grc.nasa.gov)

Bagaimana Cara Roket Mengangkasa?

Mari kita pelajari bagaimana roket bisa lepas landas. Roket bisa terbang karena mendapat gaya dorong. Gaya dorong dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar hidrogen cair dan oksigen cair. Keduanya dibakar dalam ruang pembakaran sehingga menghasilkan gas. Gas dibuang melalui mulut pipa yang ada di paling bawah bagian roket. Ketika proses pembakaran berlangsung, terjadi perubahan momentum pada gas selama selang waktu tertentu. Ketika roket mulai lepas landas berlaku hukum 3 Newton tentang aksi – reaksi. Aksi yang diberikan oleh gaya dorong mesin (kebawah), kemudian bodi roket akan memberikan reaksi pada arah yang berlawanan (keatas).

Ketika roket telah lepas landas, roket akan terus menghabiskan bahan bakar padatnya. Ketika sampai pada ketinggian tertentu bahan bakarnya akan habis. Pada roket NASA jenis Titan – Centaur, bahan bakar padat diletakkan pada bodi terpisah. Saat bahan bakar habis, roket akan melakukan proses staging. Staging adalah proses saat roket melepas tangki bahan bakar padat. Tujuannya sederhana yaitu untuk mengurangi beban roket. Bagian yang dibuang adalah tangki bahan bakar padat yang telah habis. Tangki biasanya dibuang, dan diarahkan jatuh menuju laut tepatnya di spacecraft cemetery (Samudera Pasifik).

 

Jejak yang ditinggalkan roket Falcon 9 milik Space - X (sumber : www.teslarati.com)

Apakah kalian memerhatikan arah terbang roket? Mengapa roket terbang pada arah vertikal, kemudian miring? Kenapa tidak lurus saja kalau tujuannya hanya ke luar angkasa (atas)? Tujuan roket bukan hanya sekadar pergi ke luar angkasa, melainkan untuk mengorbit bumi. Untuk mengorbit bumi membutuhkan kecepatan yang tinggi pada arah horizontal. Penerbangan luar angkasa bukan fiksi apalagi konspirasi. Roket terbang miring dengan tujuan untuk memperoleh gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal adalah gaya fiktif yang arahnya keluar dari pusat gerak melingkar. Memangnya apa manfaat dari gaya sentrifugal? Gaya sentrifugal berfungsi untuk membantu roket dalam mengorbit bumi. Cara paling mudah untuk mencapai orbit adalah terbang vertikal, lalu perlahan dimiringkan hingga posisinya sejajar dengan permukaan bumi. Bayangkan jika roket hanya terbang lurus vertikal saja, roket hanya akan mencapai “luar angkasa” saja. Untuk pergi ke luar angkasa sangat mudah, karena ketinggiannya hanya 80 – 100 km saja. Akan tetapi tujuan roket lebih dari itu. Ketika posisi roket sudah sejajar dengan permukaan bumi, roket dapat mematikan mesinnya untuk menghemat bahan bakar. Ketika sudah mencapai orbit dan posisinya horizontal, maka roket dapat mengorbit bumi dengan sempurna.

Apakah proses yang telah dijelaskan sebelumnya, berlaku untuk semua misi yang sedang dijalankan roket? Tentu iya. Misi yang dijalankan roket memang beragam, namun mencapai gaya sentrifugal adalah sebuah syarat mutlak bagi roket. Misalnya untuk roket yang ditugaskan meletakkan satelit buatan pada orbitnya. Roket akan terus dimiringkan ketika terbang sampai target orbit tercapai. Setelah posisi roket tepat horizontal maka roket akan mengorbit, dan satelit akan dilepaskan dari payload syetem. Hal ini juga berlaku untuk roket Saturn V yang pernah mendaratkan Neil Armstrong dan Crew ke bulan. Sebelum mencapai bulan, roket dengan command module mengorbit bumi terlebih dahulu. Setelah posisi target (bulan) sudah pas, barulah roket lepas dari orbit bumi dan menuju bulan. Ketika sudah mencapai medan gravitasi bulan, roket akan kembali mengorbit bulan dan perlahan mendarat pada koordinat yang telah disesuaikan. Proses yang sama juga dilakukan ketika roket ingin meninggalkan bulan, dan kembali ke bumi.

Tahapan menuju bulan roket Saturn V (sumber : www.history.com)

Artikel Lainnya

Lihat Semua Artikel
Sejarah Dunia

Memahami Revolusi Industri di Eropa

01 Juli 2022 04:05
Pengetahuan Umum

Memahami Liberalisme dan Sosialisme

01 Juli 2022 03:49
Sejarah Dunia

Mengenal Ideologi Nasionalisme dan Demokrasi

01 Juli 2022 11:04
Materi dan Pembelajaran SMA

Kehidupan Sosial dan Politik Masa Pendudukan Jepang

15 Juni 2022 12:51