Berkelana ke Bulan

 

Alert Lunar Orbit Insertion

step

Jari-jari orbit

Kecepatan

Ketika saya masih SMP, teman saya membaca novel fiksi ilmiah karanganYules Verne tentang petualangan ke bulan. Teman saya menceritakan isi novel itu kepada saya. Menurut cerita teman: Manusia yang akan dikirim ke bulan dimasukkan ke dalam kapsul. Kemudian Kapsul tersebut dilontarkan menggunakan meriam raksasa menuju ke bulan. Waktu itu saya berfikir ide Yules Verne ini konyol dan tidak masuk akal.

Sekarang saya baru tahu bahwa ide Yules Verne itu benar sekali! Hebat, ini lebih mirip suatu nubuatan (ramalan nabi) ketimbang sebuah dongeng. Dalam cerita Yules Verne ada tiga orang yang dikirim ke bulan. Ini digenapi dengan tiga astronot Apollo 11 yang dikirim ke bulan pada tahun 1969. Command Modul yang membawa Astronot apollo 11 dinamakan Colombia. Nama ini diambil dari nama kapsul yang membawa manusia ke bulan menurut dongeng Yules Verne.

Saat saya SMP saya menyangka mesin roket Apollo selalu dihidupkan dalam perjalanannya ke bulan, seperti halnya mesin jet pada pesawat terbang. Sekarang saya baru tahu mesin roket itu hanyalah berfungsi sebagai "meriam" yang akan melontarkan wahana menuju ke bulan. Setelah dilontarkan, motor roket dimatikan, wahana bergerak sendiri tanpa dorongan apa-apa, seperti batu yang dilempar atau peluru meriam. Tentu saja kecepatan lemparnya harus luar biasa cepat (11km/detik), bahkan 7 kali lebih cepat daripada kecepatan peluru meriam agar dapat lepas dari gravitasi bumi dan sampai ke bulan.

Perjalanan ke bulan juga mirip dengan "David sling" pengumban nabi Daud, yang digunakan untuk berkelahi melawan Goliat. Waktu itu Daud menggunakan batu yang diikat dengan tali sebagai senjata rahasia. Tali dipegang oleh tangan, kemudian dipusingkan (diputar) kuat-kuat. Pada saat yang tepat tali dilepas dan batu terlempar mengenai dahi Goliat sehingga ia terkapar tak berdaya. Hal yang mirip terjadi pada wahana antariksa. Setelah berpusing mengorbit bumi (orbit parkir), wahana antariksa harus dilempar (Translunar Injection) dengan menyalakan motor roket. Setelah kecepatan translunar tercapai (11km/detik), motor roket dipadamkan, dan wahana antariksa terlempar ke bulan.

Laman web ini adalah simulator perjalanan menuju bulan. Pada simulator ini ukuran Bumi (bintik biru), ukuran Bulan (bintik putih) dan jarak keduanya digambar dalam skala secara proporsional. Wahana antariksa (bintik hitam) tidak digambar proporsional, karena bila digambar secara proporsional maka tidak akan terlihat (terlalu kecil). Setelah wahana antariksa (space craft) mendekati bulan, simulator akan meng-close up bulan.

Sekarang mari kita coba simulator ini:

Lintasan Chang'e3

Chang'e 3 adalah wahana antariksa China yang mendarat di bulan. Untuk mensimulasikan perjalanan Chang'e3 ke bulan, isilah kotak di atas dengan parameter: jari-jari = 1.03, step = 1076, kecepatan = 1.40206, kemudian klik tombol run. (bersabarlah selama kira-kira 3 menit untuk memperhatikan simulasi ini). Jari orbit adalah jari-jari orbit parkir mengelilingi bumi. Jari orbit dinormalkan terhadap jari-jari bumi. Jari orbit = 1 pada permukaan bumi. Jari orbit = 1.03 pada 190 Km di atas permukaan bumi (Orbit rendah). Step menentukan kapan dilakukan "sling shoot" Translunar Injection, 1 step kira-kira 4 detik. Kecepatan adalah kecepatan translunar dinormalkan terhadap kecepatan orbit parkir.

Pada simulator ini, setelah wahana berada pada orbit parkir, akan dilaksanakan dua macam manuver menuju ke bulan

  1. Translunar injection: motor roket dinyalakan supaya kecepatannya bertambah dan lepas dari orbit parkir lalu terlempar ke bulan.
  2. Lunar orbit insertion yakni masuk ke orbit bulan: Wahana berada sangat dekat dengan bulan, kecepatan wahana harus diperlambat, untuk maksud tersebut motor roket dinyalakan untuk memperlambat kecepatan wahana. Bila tidak di diperlambat, gravitasi bulan tak mampu menariknya dan wahana tidak akan masuk mengorbit bulan, melainkan hanya melintas "hyperbolic swing by"

Cobalah menghilangkan lunar orbit insertion dengan 'uncheck lunar orbit insertion' pada 'check box', kemudian tekan 'run'. Komputer akan memberitahu anda kapan manuver dilakukan bila anda 'check alert', cobalah!

Chang'e3 mengorbit bulan pada ketinggian sekitar 100 km dari permukaan bulan. Waktu yang diperlukan untuk mencapai bulan sekitar 4 hari. (itulah sebabnya anda diminta bersabar memperhatikan simulasi ini selama sekitar 3 menit)

Lintasan Apollo 11

Apollo adalah wahana antariksa Amerika Serikat yang mendaratkan manusia ke bulan. Untuk mensimulasi perjalanan Apollo, isilah dengan Parameter step = 1022, jari orbit = 1.03, kecepatan 1.40514. Apollo sampai ke bulan setelah 3 hari perjalanan. Apollo mengorbit bulan pada ketinggian 100 km sebelum akhirnya mendarat ke permukaan bulan. Perhatikan kecepatan translunar Apollo lebih besar dibandingkan kecepatan translunar Chang'e3. Tak mengherankan Apollo lebih cepat sampai ke bulan.

Menabrak Bulan

Cobalah isi dengan parameter Apollo 11 namun step sedikit diperkecil: step = 1020, jari orbit = 1.03, kecepatan 1.40514. Perhatikan perbedaan angka step yang cuma 2 (translunar Injection terlalu cepat 8 detik), sudah mengakibatkan wahana bertabrakan dengan bulan. Sebenarnya sangatlah sulit, mencapai bulan hanya dengan 2 manuver. Pada kenyataanya ada manuver untuk mengkoreksi lintasan selama wahana melayang ke bulan. Apollo 11 dan Chang'e3 melakukan manuver koreksi lintasan sampai 2 kali.

 

 

 


Jadilah orang yang pertama mengirim komentar