Saturday, 15 October 2011

Perjalanan Pesawat Luar Angkasa


1. Pioneer 10:

Wahana Pertama Buatan Manusia Yang Meninggalkan Tata Surya

Diluncurkan pada 2 Maret 1972, saat ini Pioneer 10 berada pada jarak 12,3 milyar kilometer dari Bumi atau lebih dari 2 kali jarak si bungsu Pluto dari Matahari. Setelah lebih dari 30 tahun silam meninggalkan Bumi, mengembara di ruang antarplanet dan kini sedang menuju ruang antarbintang, pada 23 Januari 2003 diterima sinyal lemah terakhir dari wahana ruang angkasa ini. Setelah pada 7 Februari lalu tidak ada lagi sinyal-sinyal terakhir yang diterima dari Pioneer 10 dan usaha-usaha yang dilakukan guna berkomunikasi pun tidak membuahkan hasil, disimpulkan sumber tenaga wahana sudah berada di bawah batas minimal untuk berkomunikasi. Pihak NASA Ames Research Center pun memutuskan untuk tidak lagi melakukan upaya kontak lebih lanjut.
Gambar 1. Pioneer 10 (Credit: Pioneer ProjectARCNASA)


Pioneer 10 merupakan bagian dari Proyek Pioneer milik badan antariksa Amerika Serikat, NASA (National Aeronautics and Space Administration), dengan tiga misi ilmiah berbeda, yaitu penelitian Bulan (Pioneer seri 1 hingga 4), penelitian Matahari (Pioneer 5 sampai 9), dan penelitian planet-planet luar, yaitu planet-planet di luar Sabuk Asteroid, misi yang diemban oleh Pioneer 10 dan 11. Meskipun kehadiran populasi asteroid di antara orbit planet Mars dan Jupiter telah diketahui, pada tahun 1960-an para ilmuwan belum dapat memperkirakan ketebalannya. Sebagai akibatnya, penerbangan ruang angkasa melintasi daerah yang membentang antara 2,1 hingga 3,3 satuan astronomi (1 satuan astronomi = 150 juta kilometer) dari Matahari tersebut menjadi sulit diperhitungkan. Untuk bisa menjawab pertanyaan di atas, tidak ada jalan lain selain berani mengirimkan wahana antariksa untuk menerobos barikade Sabuk Asteroid tersebut. Pioneer 10 yang didesain untuk "misi martir" tersebut, seandainya selamat, juga mengemban misi utama lain, yaitu "melihat" Jupiter dari dekat untuk pertama kali, menghasilkan gambar-gambar planet terbesar di Tata Surya ini berikut satelit-satelitnya, juga mengukur medan magnet Jupiter dan radiasi lingkungan dalam sistem Jovian.
Sejarah eksplorasi ruang angkasa mencatat Pioneer 10 sebagai wahana antariksa pertama yang berhasil menerobos daerah hunian asteroid dengan selamat. Sabuk Asteroid ternyata tidaklah serapat yang diduga sebelumnya. Pioneer 10 juga menjadi benchmark bagi misi-misi besar sesudahnya dalam penggunaan teknik umpan gravitasi untuk mengubah kecepatan wahana saat melintasi planet-planet yang dapat menekan penggunaan energi. Berbeda dengan wahana-wahana antariksa sebelumnya dengan tujuan planet-planet dalam, Pioneer 10 yang khusus dirancang untuk tujuan planet-planet luar dan melanjutkan perjalanannya menjauhi Matahari, menggunakan Radioisotope Thermonuclear Generator (RTG) dengan isotop plutonium-238 sebagai pembangkit energinya. RTG mampu menghasilkan daya listrik sebesar 155 Watt yang akan menjadi suplai energi bagi wahana berbobot 258 kilogram ini. Dua puluh satu bulan setelah peluncuran, tepatnya pada 3 Desember 1973, Pioneer 10 mencapai jarak terdekatnya ke Jupiter pada jarak sekitar 200.000 kilometer. Pada perjumpaan dekatnya dengan Jupiter tersebut, Pioneer 10 berhasil memindai sabuk radiasi yang cukup kuat dari planet yang namanya diambil dari raja para dewa dalam mitologi Romawi ini, informasi tentang sumber semburan elektron yang terdeteksi sampai lingkungan dekat Bumi (yang ternyata berasal dari Jupiter), juga memetakan medan magnet planet yang bervariasi (mengembang dan menyusut) sesuai dengan tekanan angin surya yang diterima planet dari Matahari. Semua pengukuran di atas, terutama tentang lingkungan radiasi Jupiter yang kuat, sangat diperlukan dalam perancangan wahana untuk misi berikutnya, Voyager dan Galileo. Setelah menjumpai Jupiter dan meneruskan perjalanannya menuju tepian Tata Surya, Pioneer 10 menginformasikan pada para ilmuwan di Bumi tentang masih terdeteksinya berbagai aktifitas Matahari sampai di luar orbit Pluto. Pioneer 10 sendiri berhasil melalui satu-satunya planet di Tata Surya yang berada di daerah Sabuk Kuiper ini pada April 1983. Saat itu, Pioneer 10 menjadi satu-satunya wahana antariksa buatan manusia yang berada di jarak terjauh dari Bumi tempat asalnya, yaitu sejarak 4,3 milyar kilometer!
Bergerak dengan kelajuan konstan sekitar 12 km/detik (kecepatan roket pesawat ulang-alik untuk lepas dari gravitasi Bumi sekitar 11 km/detik), Pioneer 10 saat ini berjarak lebih dari 80 satuan astronomi dari Matahari dan masih di daerah Sabuk Kuiper, daerah yang menjadi tempat pengeraman komet-komet periode pendek, yang membentang sampai sejauh 100 satuan astronomi dari Matahari. Keberhasilan Pioneer 10 menerobos halang-rintang populasi asteroid tidak lama diikuti saudaranya, Pioneer 11, yang diluncurkan setahun kemudian dengan misi mengamati Saturnus dari jarak dekat. Meskipun misi Pioneer 10 secara resmi berakhir pada 31 Maret 1997 silam, pengolahan data ilmiah yang dikirimkannya dan penelusuran posisi wahana ini secara acak masih dilakukan pada tahun-tahun setelahnya. Barulah pada 7 Februari 2003 yang lalu para ilmuwan di NASA Ames Research Center memutuskan untuk tidak lagi melakukan upaya kontak dengan wahana ini karena ketidakmampuan wahana melakukan komunikasi dengan Bumi. Pada jarak Pioneer 10 yang sekarang dan dengan kecepatan transmisi gelombang elektromagnetik sebesar 300.000 km/detik (kecepatan interaksi maksimum yang terdapat di alam), untuk komunikasi bolak-balik (Bumi-wahana-Bumi) diperlukan waktu 22 jam 47 menit atau hampir satu hari! Pioneer 10 beserta saudaranya, Pioner 11, merupakan contoh sebuah misi eksplorasi ruang angkasa dengan keberhasilan besar dalam studi tentang Tata Surya, baik dalam hal membuktikan apa yang diprediksikan oleh para ilmuwan di Bumi maupun temuannya untuk hal-hal yang tidak diduga sama sekali sebelumnya. Pioneer 10 yang selama 25 tahun (1972-1997) misi ilmiahnya telah menghabiskan dana senilai 350 juta dolar Amerika, kini mengembara sendiri dalam arah yang berlawanan dengan arah yang dituju Pioneer 11, mengarah ke bintang raksasa merah Aldebaran di rasi Taurus pada jarak 68 tahun cahaya (1 tahun cahaya= 9,5 trilyun kilometer), sebuah jarak tempuh yang baru akan dicapainya 2 juta tahun dari sekarang. Pada 18 November 1999, US Postal Service menerbitkan prangko untuk memperingati misi Pioneer 10, sebagai satu dari 15 ikon selama era 1970-an, dengan inskripsi berbunyi: "Launched March 1972, Pioneer 10 was the first spacecraft to travel to an outer planet, providing data and images of Jupiter. Eleven years later, it became the first man-made object to leave the solar system." 
2. Penerbangan Pesawat Apollo ke Bulan 
Manusia pertama mendarat di bulan pada tanggal 20 Juli 1969, jadi hampir 31 tahun yang lalu. Pendaratan manusia di bulan merupakan salah satu hasil paling luar biasa yang dicapai Amerika dalam usaha menaklukkan antariksa dan Amerika merupakan satu-satunya negara yang berhasil melakukan hal itu.
Pendaratan itu dirintis dengan peluncuran sejumlah pesawat penyelidik tak berawak diantaranya Ranger-7 yang diluncurkan bulan Juli 1964, yang mengirimkan 4316 potret dari jarak dekat sebelum membentur bulan. Generasi pesawat penyelidik tak berawak berikutnya adalah Surveyor, yang dikirim untuk mencoba mendarat empuk di bulan dan mengumpulkan informasi mengenai permukaan tanah bulan, dan Lunar Orbiter, yang dikirim untuk mengorbit bulan dan mengumpulkan data serta memotret tempat-tempat yang akan dijadikan tempat pendaratan manusia.
Sementara itu pendaratan manusia disiapkan dengan proyek Apollo yang menyiapkan pesawat-pesawat antariksa dengan roket pendorong setinggi hampir 120 meter dan bertingkat tiga. Kendaraan antariksa yang ditempati manusia berada di puncaknya.
Dalam perjalanan ke bulan, bagian-bagian roket pendorong yang habis terpakai dibuang satu persatu, sehingga pada saat mendekati bulan, yang tinggal hanya bagian yang ditempati manusia.
Yang sampai di orbit bulan ini juga terdiri dari dua bagian. Bagian pertama disebut pesawat induk terus terbang mengitari bulan. Yang didaratkan di bulan adalah semacam sekoci yang disebut modul pendarat.
Modul pendarat ini juga terdiri dari dua bagian. Satu bagian ditinggalkan di bulan pada saat para astronout kembali ke pesawat induk. Dan bagian yang dipakai terbang untuk bergabung kembali dengan pesawat induk juga dijatuhkan ke permukaan bulan segera setelah astronout masuk kembali ke pesawat induk.
Setelah itu pesawat induk terbang pulang ke bumi dan menceburkan diri ke laut untuk di pungut oleh kapal induk dan helikopter. Sejumlah penerbangan percobaan dilakukan untuk menyempurnakan teknologi. Apollo-8 misalnya membawa tiga orang astronout, yang melakukan perjalanan manusia pertama ke orbit bulan, terbang mengitarinya 10 kali, kemudian pulang kembali ke bumi.
Apollo-10 yang diluncurkan tanggal 18 Mei 1969 menguji modul pendarat dan dua astronout turun sampai jarak 14 kilometer dari permukaan bulan tetapi tidak mendarat.
Dua bulan kemudian, tanggal 16 Juli 1969, Neil Armstrong dan Edwin Aldrin diluncurkan bersama Michael Collins yang bertugas sebagai pilot pesawat induk. Setelah terbang empat hari, tanggal 20 Juli pesawat induk tiba di sekitar bulan dan terbang mengitari bulan. Armstrong dan Aldrin pindah ke modul pendarat dan pukul 8:17 petang waktu GMT, mereka mendarat dengan mulus di pinggir Laut Ketenangan yang berpasir halus. Setelah istirahat enam setengah jam, bertepatan dengan pukul 2:46 pagi waktu GMT tanggal 21 Juli, Armstrong keluar dari modul pendarat dan menjadi manusia pertama yang menjejakkan kaki di permukaan bulan.
Pendaratan Armstrong dan Aldrin diikuti oleh astronout-astronout Amerika yang lain dengan penerbangan Apollo-12, Apollo-14, Apollo-15, Apollo-16 dan diakhiri dengan penerbangan Apollo-17. Dengan demikian Amerika seluruhnya mendaratkan 12 orang di kawasan yang berbeda di bulan, dan membawa pulang ratusan kilogram tanah dan batu-batuan bulan.
Apollo-15, 16 dan 17 masing-masing membawa sebuah jip khusus yang disebut Lunar Roving Vehicle, yang dipakai para astronout untuk menjelajah dan melakukan berbagai penyelidikan di bulan.
 3. MIR
 Stasiun antariksa MIR yang berbobot 137 ton merupakan benda antariksa buatan manusia yang terbesar sepanjang sejarah. 
mir 1995Gambar kiri : stasiun antariksa Mir dengan latar belakang Bumi, dipotret tanggal 9 Mei 1995 dari pesawat ulang-alik Atlantis yang sedang mendekat (Sumber : APOD)
Mir dalam bahasa Rusia berarti damai atau dunia, tergantung konteks pemakaian kata-katanya. Stasiun antariksa Mir mulai dibangun sebagai proyek ambisius sejak 1986, menggantikan peran stasiun antariksa Salyut yang dimensinya lebih kecil. Badan utama Mir seberat 20 ton diluncurkan dari kosmodrom Baikonur di tepi Laut Aral, Kazkahstan, pada 20 Februari 1986. Pada saat pembangunannya, dunia sedang berada dalam puncak perang dingin, sementara Amerika membekukan kegiatan antariksanya akibat meledaknya pesawat ulang alik Challenger pada 28 Januari 1986 yang menewaskan ketujuh awaknya.Mir menempati orbit setinggi 400 km di atas permukaan Bumi. Semula Mir hanya direncanakan menghuni orbit selama lima tahun saja. Namun pada prakteknya Mir mampu bertahan hingga 15 tahun.Selama 10 tahun berikutnya, secara berturut-turut lima buah modul tambahan diluncurkan dan digabungkan dengan Mir. Modul-modul tambahan tersebut adalah Kvant-1, Kvant-2, Spektr, Docking dan Priroda. Modul terakhir, Priroda, diluncurkan tahun 1996 sebagai bagian dari penelitian geodesi. Fungsi modul-modul tersebut berlainan, sehingga secara keseluruhan Mir mrupakan kompleks stasiun antariksa dengan bidang kerja yang cukup luas, mulai dari penelitian bumi - fenomena tanpa bobot - hingga penelitian pancaran sinar gamma dari bintang-bintang di jagat raya. Mir juga berulangkali memecahkan rekor manusia terlama di antariksa - 3 tahun - , sementara Amerika dengan pesawat ulang-aliknya dan laboratorium mini di kargo pesawat hanya mampu bertahan maksimal 14 hari. Sampai akhir hayatnya Mir telah dihuni 104 orang dari berbagai negara : Rusia, Amerika, Perancis, Jerman dan beberapa negara lain. Tidak semua orang itu astronot atau kosmonot. Pernah terjadi, seorang pekerja pabrik permen di Inggris berkunjung ke Mir setelah memenangkan kontes.
mir 2001Gambar kanan : potret Mir pada 18 hari sebelum dijatuhkan ke Bumi. Potret ini diambil dari teleskop amatir Meade ETX yang dihubungkan dengan kamera CCD oleh astrofotografer Ulrich Beinert dari Jerman (Sumber : Ulrich Beinert)Modul-modul di dalam Mir mendapatkan tekanan dan komposisi udara yang sama dengan permukaan Bumi. Kelembabannya pun diatur agar terasa nyaman. Untuk melayani kebutuhan para ilmuwan yang tinggal didalamnya, Secara rutin Mir dikunjungi oleh pesawat kargo antariksa Progress, yang akan berlabuh di salah satu pintu Mir secara manual atau elektronis. Mir memiliki empat pintu sejenis sehingga memungkinkan berlabuhnya beberapa pesawat antariksa sekaligus. Para ilmuwan yang hendak berkunjung ke Mir diangkut dengan kapsul antariksa Soyuz yang berkapasitas 3 orang. Sesampainya di Mir, Soyuz akan bergandengan dengan salah satu pintu Mir dan tetap berada di situ, sementara penghuni lama Mir pulang dengan menggunakan Soyuz lama yang mereka tumpangi pada saat kedatangannya. Sehingga, kapasitas maksimal Mir hanyalah untuk 3 penumpang saja. Penempatan Soyuz di salah satu pintu Mir bermanfaat sebagai alternatif terakhir untuk meninggalkan Mir dalam keadaan darurat. Selain Soyuz, pesawat-pesawat antariksa ulang alik Amerika juga berulang kali berlabuh di Mir, terutama semenjak runtuhnya Uni Soviet di tahun 1991. Pesawat ulang-alik ini berlabuh melalui modul docking.
Berbagai Kerusakan
Sebagai sebuah stasiun antariksa yang besar dan kompleks, Mir mendatangkan kesulitan tersendiri. Pengendalian Mir diatur dari antariksa dan dari Bumi, tepatnya dari stasiun Korolyov. Pada Mir sendiri terdapat mesin-mesin roket kecil yang brguna untuk mengatur posisi dan koreksi orbit Mir. 
Berbagai kerusakan terjadi selama pengoperasian Mir. Bulan Februari 1997 modul-modul Mir mengalami kebakaran besar akibat bocornya ebuah tanki oksigen. Beberapa bulan kemudian kargo antariksa Progress yang bermaksud mengadakan percobaan berlabuh secara manual mengalami kegagalan dan justru menabrak modul Spektr. Akibatnya, Mir sampai bergeser dari posisi semula dan panel-panel surya Spektr mengalami kerusakan sehingga pasokan daya listrik Mir tinggal 55 % saja. Di samping itu, modul Spektr pun berlubang selebar 3 cm, yang untungnya dapat ditambal dengan suatu alat oleh astronot Inggris, Michael Foale, yang kebetulan berada di modul tersebut. Kebocoran udara memang tidak terjadi, namun kelembaban naik sehingga suasana terasa panas. Ditambah lagi dengan stress yang menimpa para ilmuwan di dalam Mir, sehingga sempat terfikirkan untuk mengevakuasi ilmuwan Mir dengan Soyuz yang masih ada. Untungnya, skenario terburuk tidak terjadi sehingga Mir masih dapat berfungsi, meskipun tak senormal semula. Pada akhirnya, Spektr terpaksa diisolasi dari Mir.
Bubarnya Uni Soviet dan krisis berkepanjangan di Rusia menyebabkan seretnya dana bagi pengelolaan Mir. Akibatnya, beberapa kali Mir nyaris menyentuh atmosfer Bumi. Karena itu, dalam dekade 90-an Rusia memutuskan untuk bekerja sama dengan Amerika dalam mengelola Mir. Namun setelah terjadi beberapa kali gangguan dan permasalahan dana yang luar biasa besar - Mir menghabiskan US $ 250 juta setahun - akhirnya Rosaviakosmos memutuskan untuk menjatuhkan Mir. Terakhir kali Mir dihuni manusia pada Agustus 2000 lalu.
Sampai akhir hayatnya, Mir telah 80.000 kali mengelilingi Bumi dan menghasilkan puluhan ribu kesimpulan dan artikel dari penelitian-penelitian yang dilakukan didalamnya. Volume hasil penelitian ini tak dapat ditandingi dari misi-misi antariksa yang lain.
Kini Mir telah berakhir. Peranannya digantikan oleh stasiun ruang angkasa internasional ISS yang dirancang berbobot 250 ton dengan usia pakai 10 tahun, yang saat ini masih dalam pembangunan.
Hipotesis Terjadinya Bumi dalam Sistem Tata Surya
Bumi kita terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu bersamaan dengan terbentuknya satu sistem tata surya yang dinamakan keluarga matahari. Satu teori yang dinamakan "Teori Kabut (Nebula) menceritakan kejadian tersebut dalam 3 (tiga ) tahap :
1.      Matahari dan planet-planet lainnya masih berbentuk gas, kabut yang begitu pekat dan besar
2.      Kabut tersebut berputar dan berpilin dengan kuat, dimana pemadatan terjadi di pusat lingkaran yang kemudian membentuk matahari. Pada saat yang bersamaan materi lainpun terbentuk menjadi massa yang lebih kecil dari matahari yang disebut sebagai planet, bergerak mengelilingi matahari.
3.      Materi-materi tersebut tumbuh makin besar dan terus melakukan gerakan secara teratur mengelilingi matahari dalam satu orbit yang tetap dan membentuk Susunan Keluarga Matahari
Asteroid adalah salah satu anggota keluarga matahari, apabila bergerak terlalu dekat dengan bumi, gravitasi bumi akan menarik asteroid tersebut ke atmosfir bumi, bergesekan dan terbakar.
Bagian yang tidak habis terbakar jatuh di bumi disebut meteorit.
Secara umum meteorit dapat dikelompokkan menjadi 3 grup :
1.      Meteorit besi (siderit, formulasi unsur Fe dan N)
2.      Meteorit campuran besi - batu (sicerolit)
3.      Meteorit batu (aerolit, komposisi utama adalah silikat/SiO2)

Tektit
Nama tektit berasal dari bahasa Yunani "tektos" yang berarti cair, lelelh. Biasanya tektit berwarna hitam, hijau atau coklat, bersifat "amorf", secara fisik mempunyai kemiripan dengan obsidian.
Tektit terjadi sebagai dampak tumbukan meteorit dengan permukaan bumi, dimana akibat dari tumbukan tersebut menyebabkan terjadinya loncatan material yang bersifat cair yang kemudian membeku dengan cepat. Tektit berukuran hanya beberapa gram, kadang-kadang ada yang mencapai berat 12 kg.Tektit mempunyai bentuk-bentuk yang unik diantaranya ada yang berbentuk kancing, bel, oval, tetesan air mata.Penamaan tektit diambil dari tempat dimana tektit tersebut ditemukan, contoh : Moldavit (dari Moldavia, Cekoslovakia), Philippinit (dair Filipina), Javanit (dari Jawa), Bilitonit (dari Biliton/Belitung)
 4. Pesawat Vostok, Sputnik1 dan 2 
Gagarin
Jalan hidup terkadang terasa istimewa. Marilah kita sepakat, itulah yang diraih Yuri Alexeyevich Gagarin ketika diterbangkan ke luar angkasa dengan pesawat "Vostok 1" sebagai manusia (kosmonot) pertama pada 12 April 1961 persis 40 tahun bulan lalu. Tentu juga, anak petani yang lahir di sebuah kampung kecil  bernama Klushino, Smolensk sekitar 200 kilometer sebelah barat Kota Moskow pada 9 Maret 1934, tidak yakin dirinya akan terpilih sebagai kosmonot pertama. Karena hingga sehari sebelum diorbitkan, Yuri beserta lima orang lainnya yang dikonsinyir di kosmodrom Baikonur, Kazakhstan ­ setelah dilatih sebulan lamanya di pusat pelatihan pesawat ruang angkasa di Zvezdniy, Gorodok belum tahu siapa yang bakal terpilih. Sekali pun dirinya komandan para calon kosmonot.
Siapa sesungguhnya Yuri yang dijuluki Sang Mahabintang, Columbus Kosmos (The Columbus of The Cosmos) serta pasti se-abrek penghargaan lainnya dari 27 negara yang dikunjunginya.
Usia Yuri masih enam tahun ketika tentara agresor fasis Jerman menduduki Uni Soviet (sekarang Rusia), 22 Juni 1941. Pula ketika desanya diserang, Yuri baru sebulan menduduki bangku sekolahnya. Yuri muda tidak bisa melupakan bagaimana saudaranya diseret tentara Jerman dan penghinaan yang dilontarkan kepada bangsanya. Barulah setelah desanya "merdeka" (1943), orang tuanya memboyongnya ke Kota Gzhatsk. Di kota ini dia menyelesaikan pendidikan hingga kelas enam.
Layaknya kebanyakan tokoh besar dalam sejarah penerbangan, minat besar terpancar sejak dini. Yuri siswa pertama yang mendaftar di klub teknik di sekolahnya, waktunya habis merakit model pesawat yang digerakan motor mini. Minatnya besarnya dalam penerbangan terlihat pula dalam pelajaran mengarang. Yuri menceritakan para penerbang yang dikenalnya. Yuri meneruskan sekolahnya ke kejuruan teknik di Lyubertsi, Moskow. Namun jurusan pengecoran sepertinya tidak cocok buatnya hingga atas nasehat orang tuanya dia pindah ke Sekolah Menengah Teknik di Saratov.
Gagasan-gagasan besar pemikir Rusia Konstantin "Father of Cosmonautics" Tsiolkovsky (1857-1935) tentang motor jet dan penerbangan antar planet sangat menghantui Yuri. Dia acap mengimpikan suatu hari berada di luar angkasa. Di Saratov disebutkan Yuri mulai secara serius mendalami penerbangan. Segera pula selepas sekolah pada 1955, tanpa ba-bi-bu lagi Yuri memutuskan masuk Sekolah Penerbang AU di Orenburg dan dua tahun kemudian lulus dengan nilai sangat baik sebagai pilot tempur. Tahun itu juga dia menikahi Valentina Goryacheva, seorang karyawan di kantor telegraf.
Bakat alam yang mengalir deras di tubuh Yuri, membuat almamaternya terkagum-kagum dan memintanya untuk menjadi instruktur penerbang. Tapi Yuri menolak dan lebih memilih ditempatkan di pangkalan AU di Zapolyarye.
Sputnik
Dunia, khususnya negara barat, dibuat terkesima ketika sebuah satelit artifisial tanpa awak "Sputnik 1diluncurkan Soviet pada 4 Oktober 1957 dari pusat pengujian rudal SS-6 di Tyuratam, Kazakhstan. Hanya sebulan berlalu, kembali diluncurkan Sputnik 2. Bedanya, dalam penerbangan kali ini membawa seekor anjing bernama "Laika", yang tercatat sebagai mahluk hidup pertama memasuki orbit.
Sistem perudalan yang dikembangkan dedengkot pesawat ruang angkasa Sergei P. Korolyov mendasari pengembangan Sputnik dan Vostok 1. Gagarin yang mengikuti secara seksama perkembangan keruangkasaan negaranya, mulai berusaha agar bisa masuk ke dalam program penerbangan luar angkasa. Terutama setelah misi Laika sukses. Permintaan resmi diajukan Yuri kepada dewan penerbangan luar angkasa Soviet pada September 1959.
Pendaftaran menjadi kosmonot yang dibuka pada 1959, segera diikuti Yuri. Dari 3.461 penerbang tempur yang mendaftar, terpilih 20 orang untuk dilatih di Moskow. Tahap selanjutnya tersisa enam calon setelah beberapa orang dinyatakan gugur, baik karena tidak memenuhi persyaratan maupun kedapatan mabuk di jalanan.
Vostok 1 dengan roket pendorong tiga tingkat varian SS-6 sepanjang 38,36 meter dengan berat 287,03 ton telah disiapkan. Tak ketinggalan modul bulat seberat 2,46 ton berdiameter 2,3 meter yang akan menjadi "rumah" kosmonot selama penerbangan. Pada 7 April, konstruktor utama Vostok Sergey Korolyov dan OG Ivanovskiy menyetujui penunjukan Yuri Gagarin dan German Titov sebagai kosmonot. Esoknya Yuri dan Titov dipanggil guna menerima keputusan.
Tanggal 12 April 1961 menjadi hari paling bersejarah dalam perjalanan bangsa Rusia. Para ilmuwannya sudah berketetapan hati bahwa mereka tidak sekadar akan mengirim manusia ke luar angkasa tapi juga akan mendaratkan manusia di bulan. Dunia dibuat berdecak, manusia pertama telah menembus alam yang penuh misteri dan menjadi impian banyak orang selama berabad-abad. Vostok 1 mengudara persisnya pukul 9.07 waktu Moskow dari Tyuratam. Perjalanan singkat Yuri mengelilingi orbit dilakukan selama 108 menit. Enam hari setelah itu, Presiden AS John Kennedy menulis surat kepada wakilnya Lyndon Johnson. Isinya: Bisakah kita mengalahkan Soviet dengan menempatkan laboratorium di luar angkasa, mengelilingi bulan, atau mendarat di bulan. Adakah program ruang angkasa yang bisa memenangkan kita.
Bagaimana kesan Yuri ketika mengorbit? Diceritakan, ketika pesawatnya tengah menanjak mencapai orbit, Yuri melemparkan pandangannya lewat jendela. Untuk pertama kali Yuri sebagai manusia pertama sejagat melihat pemandangan yang belum pernah disaksikan manusia: Bumi dan langit! "Langit terlihat sangat gelap dan Bumi kebiru-biruan," akunya. Empat belas menit setelah mengangkasa, Yuri melaporkan bahwa pemisahan roket pendorong telah selesai. Sedetik kemudian dia mencicipi makanan dan meneguk air yang disediakan untuk sepuluh hari. Dia lapor kepada tim dokter, bahwa dia tidak merasakan efek dari keadaan tanpa bobot. Ketika pesawatnya melintasi Samudera Atlantik, terlintas dibenaknya wajah ibunya yang bangga pada anaknya. Pada pukul 10.15 pagi, pesawat yang mengorbit pada ketinggian terjauh dari Bumi 302 kilometer dan terdekat 175 kilometer melintasi Benua Afrika. Yuri mengucapkan salam persahabatan (fraternal greetings) kepada setiap negara yang dilintasinya.
Setelah melakukan perjalanan selama 108 menit ­ 89,34 menit mengitari orbit dengan melaksanakan sekali putaran melalui orbit, pesawat mulai mengarah ke Bumi dengan kecepatan 17.000 mil/jam. Panas temperatur di luar mencapai 2.000 derajat Fahrenheit, sebaliknya di dalam kapsul mendingan 68 derajat. Kapsul kecil itu meluncur deras. Sekitar tujuh kilometer dari permukaan Bumi, Yuri menarik kursi pelontar dan mendarat dengan selamat di Smelovka, Siberia. Seorang wanita tua dengan cucu perempuannya serta seekor sapi menjadi mahluk hidup pertama yang melihat kembalinya Yuri ke Bumi.  
5. Voyager
Pengamatan planet-planet dari observatorium di permukaan Bumi telah banyak menambah pengetahuan tentang anggota tata surya kita. Keuntungan pengamatan landas bumi ini adalah pengamatan bisa dilakukan untuk jangka waktu yang lama. Tetapi pengamatan landas bumi seperti ini bukannya tidak ada kelemahan. Faktor turbolensi atmosfer sangat besar pengaruhnya pada pengamatan seperti ini. Disamping itu, tidak semua hal bisa kita ketahui hanya dengan pengamatan jarak jauh dari Bumi. Itulah sebabnya kita juga perlu melakukan pengamatan jarak dekat dan melakukan percobaan terhadap objek astronomi yang kita pelajari tersebut, dengan cara mengirimkan wahana angkasa luar.
Voyager
Gambar 1. Voyager (Sumber: NASA)
Namun mengirim sebuah wahana antariksa ke planet yang ingin kita pelajari, tidaklah sama seperti mengirim sebuah pesawat ke suatu tempat di muka Bumi. Sebabnya adalah karena jarak dari Bumi ke planet-planet tersebut berubah-ubah secara periodik. Selain itu jarak Bumi ke planet lain teramat jauh lebih besar jika dibandingkan jarak-jarak yang biasa kita tempuh di permukaan Bumi. Jika jarak terjauh antara dua titik dipermukaan Bumi (misalnya dari titik kutub utara ke titik kutub selatan) kita anggap 1 m, maka jarak planet yang terdekat dengan Bumi - yaitu Venus - sekitar 2 km. Itupun ketika saat Venus berada pada jarak terdekat dengan Bumi. Disamping itu, kondisi ruang angkasa sama sekali berbeda dengan keadaan di permukaan Bumi. Singkat kata, pengiriman sebuah wahana antariksa ke planet lain harus benar-benar diperhitungkan dengan cermat dan memakan banyak biaya.
Karena jarak planet yang berubah-ubah, maka pengiriman sebuah wahana antarplanet tidaklah bisa dilakukan pada sebarang waktu. Biasanya dicari waktu yang tepat yaitu ketika jaraknya ke Bumi sedang pada titik minimumnya. Begitu juga halnya misi Voyager, yang terdiri dari Voyager 1 dan Voyager 2. Misi ini dirancang untuk memanfaatkan susunan unik empat planet raksasa dalam tata surya kita pada akhir tahun 1970-an dan 1980-an. Pada saat itu, planet-planet Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus berada pada kedudukan yang sedemikian rupa sehingga memungkinkan dilakukannya tur wahana antarplanet untuk mempelajari planet-planet tersebut dengan bahan bakar minimum dan waktu tempuh yang pendek (lihat Gambar 2). Susunan keempat planet seperti ini baru akan terulang lagi 175 tahun berikutnya.
Misi Voyager dirancang untuk memanfaatkan susunan unik tersebut, dan menggunakan teknik yang memungkinkan memanfaatkan planet yang telah diselidikinya itu untuk mengirimkan wahana ini melanjutkan perjalanannya ke planet berikutnya. Dengan cara seperti ini bahan bakar dapat diirit. Teknik ini dikenal dengan nama teknik bantuan gravitasi, dan oleh NASA telah dibuktikan bisa digunakan, yaitu pada Misi Mariner 10 ke Merkurius/Venus pada tahun 1973/1974. Teknik bantuan gravitasi ini bisa digunakan jika wahana tersebut mengambil jalur penerbangan tertentu melintasi planet yang akan digunakannya untuk menambah kecepatannya. Teknik ini tak ubahnya sepak bola antariksa. Planet-planet bertindak sebagai pemain, dan wahana antariksa sebagai bolanya. Sebenarnya, ketika sebuah wahana antarplanet mengambil jalur tertentu melintasi sebuah planet, ia 'mengambil' sedikit energi dari orbit planet tersebut. Energi itu digunakannya untuk menambah kecepatannya ke arah tertentu tanpa wahana itu perlu mengeluarkan tenaga. Dengan menggunakan teknik bantuan gravitasi ini, jarak tempuh ke planet Neptunus bisa dikurangi dari 30 tahun menjadi 12 tahun. Tur antar planet...
Gambar 2. Susunan unik yang dimanfaat oleh misi Voyager (Sumber: NASA). [Lihat versi besar]
Namun, mengirim sebuah wahana antarplanet untuk menyelidiki 4 planet sekaligus bukanlah hal yang murah. Wahana itu harus dilengkapi dengan berbagai instrumen untuk mempelajari 4 planet yang berbeda, dan harus dijamin bisa bertahan untuk menjalankan misinya lebih dari 12 tahun (untuk bisa sampai ke planet Neptunus). Karena biayanya yang amat besar, NASA akhirnya hanya menyediakan dana untuk misi menyelidiki planet Jupiter, Saturnus, cincin Saturnus, dan bulan-bulan kedua planet raksasa tersebut. Untuk itu dipertimbangkan 10.000 macam trayektori yang bisa diambil oleh misi Voyager ini supaya bisa memanfaatkan teknik bantuan gravitasi. Voyager 1 akhirnya menggunakan trayektori terpendek, yaitu trayektori yang langsung mengantarkannya ke Jupiter. Sedangkan Voyager 2 menggunakan trayektori yang berbeda, yang memerlukan waktu sedikit lebih lama untuk sampai ke Jupiter. Tetapi dengan trayektori ini, Voyager 2 masih mungkin melanjutkan misinya ke planet Uranus dan Neptunus, jika kelak hal itu memang dikehendaki (lihat Gambar 2).
Dua buah wahana misi Voyager ini diluncurkan hanya berselang kurang dari satu bulan. Voyager 2 diluncurkan terlebih dahulu, yaitu pada tanggal 20 Agustus 1977. Voyager 1 menyusul kemudian, diluncurkan pada tanggal 5 September 1977. Keduanya diluncurkan ke antariksa dengan menggunakan roket Titan-Centaur.
Voyager 1 dan Voyager 2 ini sebenarnya adalah dua buah wahana kembar. Masing-masing wahana itu membawa peralatan untuk melakukan 10 eksperimen yang berbeda. Peralatan-peralatan itu diantaranya: kamera televisi, sensor infra merah dan ultra violet, magnetometer, detektor plasma, serta detektor sinar kosmis dan partikel bermuatan. Sebagai tambahan, peralatan komunikasi radio wahana tersebut juga digunakan untuk melakukan eksperimen selain untuk berkomunikasi dengan stasiun pengendalinya di Bumi.
Kedua wahana tidak menggunakan panel surya sebagai sumber tenaganya, karena mereka akan terlalu jauh untuk bisa memanfaatkan energi matahari sebagai sumber energi wahana. Untuk itu, mereka menggunakan sumber tenaga yang dinamakan 'generator termoelektrik radioisotop' (Radioisotope Thermoelectric Generator -- RTG). Sumber tenaga ini memanfaatkan panas yang dihasilkan dari peluruhan unsur plutonium dan mengubahnya menjadi energi listrik untuk digunakan menjalankan instrumennya.
Misi Voyager ini tidak bergantung hanya pada pengendalian dari Bumi saja. Di dalam memori komputer dalam kedua wahana itu, disediakan program cadangan yang hanya akan dijalankan jika komunikasi dengan Bumi -- karena sesuatu hal -- terputus. Jadi diharapkan jika komunikasi wahana ini dengan pengendali Bumi terputus, wahana tetap bisa menjalankan misi yang dibebankan kepadanya. Sementara itu komunikasi antara wahana dengan pengandali di Bumi tetap diusahakan dipertahankan sehingga misi Voyager itu bisa diprogram ulang sewaktu-waktu. Selain itu di dalam memori komputer dalam tiap wahana tersebut juga diisi program-program penanganan kesalahan yang mungkin terjadi di dalam sistem/instrumen wahana itu.
Meskipun diluncurkan belakangan, Voyager 1 tiba lebih dulu di planet Jupiter. Ini karena trayektori Voyager 1 memang trayektori yang paling pendek. Voyager 1 sampai ke Jupiter pada tanggal 5 Maret 1979. Ia mendekati Jupiter sampai 206.700 km dari puncak awan planet gas itu. Voyager 2 kemudian melanjutkan tugas mempelajari planet ini saat ia tiba pada tanggal 9 July 1979 di planet terbesar dalam tatasurya itu. Saat Voyager 2 tiba, Voyager 1 sedang dalam perjalanan selanjutnya menuju planet Saturnus.
Banyak hal baru yang kita peroleh dari misi Voyager ke planet Jupiter ini. Salah satunya adalah untuk pertama kalinya sebuah gunung api aktif diamati di luar Bumi. Peristiwa semburan gunung api itu terjadi pada Io, salah satu bulan planet Jupiter. Misi Voyager ini juga mempelajari medan magnet Jupiter, atmosfernya, Great Red Spot (bintik raksasa merah) pada permukaan Jupiter, komposisi unsur awan bagian atas Jupiter, cincin Jupiter, dll. Voyager juga mengamati bulan-bulan utama planet Jupiter.
Data-data hasil eksperimen terus dikirimkan ke Bumi, juga beserta foto-foto sistem planet Jupiter. Voyager 1 mengambil gambar Jupiter sebanyak hampir 19.000 buah, dan kemudian Voyager 2 melanjutkannya sampai sebanyak lebih dari 33.000 buah gambar Jupiter dan satelit-satelitnya.
Sementara itu pada tanggal 12 November 1980 Voyager 1 mencapai planet Saturnus dan mulai mempelajarinya. Tugas ini kemudian dilanjutkan oleh Voyager 2 yang tiba 9 bulan kemudian, yaitu pada 25 Agustus 1981.
Hal yang menarik dari planet Saturnus hasil pengamatan kedua wahana ini terutama adalah cincin Saturnus. Cincin planet ini ternyata memiliki struktur yang amat rumit. Voyager 1 dan Voyager 2 banyak menemukan hal-hal baru mengenai cincin planet Saturnus ini.
Hal menarik lain dari sistem planet Saturnus adalah satelitnya yang terbesar, yang dinamakan Titan. Pada awalnya, pengamatan dari Bumi memperlihatkan Titan adalah satelit terbesar dalam tata surya. Tetapi misi Voyager ini membuktikan, satelit terbesar dalam tata surya bukanlah Titan, tetapi Ganymede (satelit planet Jupiter). Pengamatan dari Bumi mendapatkan ukuran Titan lebih besar karena efek dari atmosfer Titan yang tebal. Titan ini memiliki atmosfer yang tebal, terutama terdiri dari nitrogen. Atmosfernya memiliki tekanan 1,6 kali tekanan atmosfer Bumi pada ketinggian permukaan laut.
Gambar 3. Arah Voyager dan Pioner meninggalkan tata surya (Sumber: NASA)
Rute perjalanan
Diduga keadaan Titan saat ini adalah gambaran keadaan Bumi saat-saat kehidupan akan mulai berkembang. Tetapi Voyager tidak dapat mengamati permukaan satelit Saturnus ini karena kabut akibat efek fotokimia dalam atmosfernya yang menutupi permukaan satelit itu. Kabut ini membentuk lapisan hingga setinggi 300 km dari permukaan Titan. Para ilmuwan percaya pada permukaan Titan terdapat danau-danau etana. Mereka percaya proses pembentukan dasar-dasar kehidupan sedang terjadi di permukaan Titan, sebagaimana yang terjadi di permukaan Bumi beberapa milyar tahun lalu.
Setelah menyelesaikan tugasnya mempelajari planet Jupiter dan Saturnus, Voyager 1 mulai meninggalkan tata surya menuju ruang antarbintang. Trayektori Voyager 1 membentuk sudut 35 derajat terhadap ekliptika (bidang edar Bumi) ke arah utara dengan kecepatan 540 juta km per tahun. Sedangkan Voyager 2 yang telah memperlihatkan kemampuannya menyelesaikan misi dengan baik bersama-sama dengan Voyager 1, membuat NASA mengambil keputusan untuk menambah dana supaya Voyager 2 bisa melanjutkan misinya ke planet Uranus dan Neptunus.
Dengan kondisi yang masih amat baik dan kemampuan diprogram ulang dari Bumi, Voyager 2 dipersiapkan untuk mempelajari planet Uranus dan Neptunus. Pada tanggal 24 Januari 1984, Voyager 2 mencapai planet Uranus. Setelah mengadakan eksperimen-eksperimen yang diperlukan, Voyager 2 melanjutkan perjalan ke planet Neptunus dan tiba di planet tersebut pada 25 Agustus 1989.
Misi Voyager ini termasuk misi yang sangat sukses dalam sejarah pengiriman wahana antarplanet. Saat ini Voyager 2 sedang menyusul Voyager 1 menuju ke ruang antarbintang (lihat Gambar 3). Jika Voyager 1 ke arah utara ekliptika, Voyager 2 menuju ke arah selatan ekliptika dengan membentuk sudut 48 derajat dengan kecepatan 470 juta km per tahun.
Gambar 4. Piringan berlapis emas, berisi pesanmakhluk Bumi (Sumber: NASA)
'Kartu nama'
Karena kondisi Voyager yang masih prima, misi ini diberikan beban baru, yaitu untuk mempelajari keadaan ruang antarbintang. Misi baru Voyager ini dikenal sebagai Voyager Interstellar Mission. Para ilmuwan dan teknisi yang mengendalikan Voyager dari Bumi ini saat itu berharap mereka masih tetap akan mendapat data-data ilmiah dari kedua wahana tersebut sampai akhir abad 20, dan mungkin sampai 1-2 dasawarsa berikutnya, yaitu sampai saat bahan bakar wahana tersebut habis.
Meskipun nanti saat seluruh percobaan dan pengamatan yang dilakukan Voyager telah selesai dan sumber tenaganya telah padam, tugas misi Voyager ini belumlah usai seluruhnya. Kedua wahana ini juga berperan sebagai kartu nama bagi penduduk Bumi. Di dalam kedua wahana ini, disertakan sebuah piringan tembaga berlapis emas dengan radius 12 inchi. Piringan itu bisa dimainkan dan berisi berbagai gambar dan suara dari Bumi. Ini ditujukan sebagai salam dari penduduk Bumi kepada makhluk asing yang mungkin akan menemukan wahana antarplanet tersebut.
Gambar-gambar dalam piringan itu dimaksudkan untuk menggambarkan berbagai budaya yang ada di Bumi. Dan suara-suara yang disertakan adalah suara-suara dari angin, ombak, dan lain-lain. Termasuk diantaranya ucapan salam perkenalan dengan berbagai bahasa (55 bahasa), termasuk Bahasa Indonesia. Sementara itu permukaan piringan tersebut tercetak peta lokasi Bumi, tempat dari mana wahana ini diluncurkan.
Saat ini wahana kembar Voyager sedang berkelana di ruang antarbintang, melayang tanpa arah menuju tapal batas yang mungkin tiada akhir. Atau sampai ia tertarik oleh gravitasi sebuah bintang dan mungkin mengorbit bintang tersebut atau malah hancur. Atau sampai suatu saat sebuah peradaban tinggi menemukannya melayang-layang di ruang angkasa dan membawakannya kembali ke Bumi kita tercinta... 
6. Pathfinder
Istimewa
pendaratan Pathfinder
Teknologi pendaratan menggunakan bantalan udara terbukti sukses pada bulan Juli 1997, saat robot penjelajah Mars Pathfinder mencapai planet merah dengan cara itu. Pathfinder akhirnya menjadi salah satu robot penjelajah paling berhasil menjalankan misinya. Meski cara itu berhasil, namun entah mengapa penerus Pathfinder justru didaratkan NASA dengan cara yang lebih tradisional, yakni menggunakan kaki-kaki mereka.
Memang tidak semua pendaratan dengan kaki gagal. Wahana kembar Viking di tahun 1976 berhasil menginjakkan kakinya ke Mars tanpa bantalan udara. Selain itu para ilmuwan juga menemukan bahwa bantalan udara tidak sepenuhnya tanpa resiko. Salah satunya adalah pada pendaratan tersebut akan terjadi beberapa pantulan, bukan hanya satu touchdown. Masing-masing pantulan mempunyai resiko merusakkan wahana, belum lagi bila ia mendarat di tempat yang akhirnya akan membuat rover sulit menggelinding keluar.
Alasan tersebut membuat NASA kembali pada sistem pendaratan kaki untuk misi Mars Polar Lander. Ironisnya, keputusan itu berakhir tragis saat NASA kehilangan kontak radio dengan Polar Lander pada bulan Desember 1999 saat wahana itu akan mendarat di kutub selatan Mars.
Penyelidikan yang dilakukan atas kecelakaan tersebut tidak berhasil menemukan jawaban yang pasti, namun diyakini telah terjadi kegagalan software yang menyebabkan roket pendarat wahana mati sebelum waktunya, tepatnya saat ketinggian Polar Lander masih 30 meter di atas permukaan Mars.
"Itu bukanlah ketinggian yang aman untuk terjun bebas," ujar Mark Adler, wakil manajer misi Mars Exploration Rover seperti dikutip Science.com. "Dari ketinggian itu Polar Lander jatuh terlalu tinggi dan terlalu cepat menuju permukaan Mars. Akibatnya wahana itu rusak dan tidak bisa dipakai lagi," lanjutnya. 
7. Viking 1
Viking 1 diluncurkan dari Cape Canaveral, Florida pada tanggal 27 Agustus 1975 dengan menggunakan roket peluncur TITAN 3E-CENTAUR D1. misi penyelidikan ini di tujukan pada orbit Martian (Planet Mars) pada tanggal 19 Juni 1976, dan pendaratan dilakukan di sebelah barat lereng Chryse Planitia pada tanggal 20 Juli 1976. misi pendaratan ini memeulai penyelidikannya dengan melakukan penelitian terhadap mikro organisme-mikro organisme di planet mars. Masih menjadi suatu perdebatan yang cukup tajam yang menimbulkan pertanyaan besar “Apakah di planet merah ini terdapat mahluk hidup atau tidak? Atau dengan kata lain adakah tanda-tanda kehidupan di planet tersebut. Misi Viking satu ini melakukan pemotretan panorama di sekeliling planet Mars. Dan terdapat satu pelajaran baru untuk Ilmu pengetahuan dan para astronom bahwa sesungguhnya Planet Mars memiliki warna agak Pink setelah dilakukan pemotretan terhadap panorama di sekeliling Planet Mars.
8.  Viking 2
Viking 2 diluncurkan pada tanggal 9 September 1975, dan tiba di orbit planet Mars pada tanggal 7 August 1976. Pendaratan Pesawat Viking 2 di Planet Mars pada tanggal 3 September. Pada dasarnya misi ini memiliki esesnsi yang hampir sama seperti Viking 2, dengan pengecualian tugas yakni dengan mendeteksi gejala gempa yang terjadi di planet Mars dengan menggunakan seismometer yang dimiliki oleh Penjelajah Viking 2 ini

No comments:

Post a Comment