ROKET
Roket merupakan wahana luar angkasa,
peluru kendali, atau kendaraan terbang yang mendapatkan dorongan melalui reaksi
roket terhadap keluarnya secara cepat bahan fluida dari keluaran
mesin roket.
Aksi dari keluaran dalam ruang bakar dan nozle pengembang, mampu
membuat gas mengalir dengan kecepatan hipersonik sehingga menimbulkan
dorongan reaktif yang besar untuk roket (sebanding dengan reaksi balasan
sesuai dengan
Hukum Pergerakan Newton ke 3). Seringkali definisi roket digunakan untuk merujuk kepada mesin roket.
Roket bermula untuk penggunaan militer dan rekreasipada abad ke-13
masehi. Penggunaan roket secara intensif untuk militer, industri dan
ilmu pengetahuan dimulai pada awal abad ke-20, di mana teknologi
peroketan mampu mengantarkan umat manusia menuju
Era ruang angkasa, termasuk mengantarkan manusia menginjakan kakinya ke bulan.
Roket digunakan untuk kembang api, persenjataan, kursi penyelamat,
kendaraan peluncur luar angkasa untuk
Satelit buatan,
kendaraan luar angkasa, dan eksplorasi ke planet lain. Walaupun kurang
efisien dikecepatan rendah, roket mampu memberikan akselerasi luar biasa
dan mencapai kecepatan sangat tinggi dengan efisiensi yang bisa
diterima.
Roket kimia menyimpan sejumlah besar energi dalam bentuk yang mudah
dilepaskan dan bisa sangat berbahaya, tetapi desain, tes, pembuatan dan
penggunaan yang berhati hati bisa meminimalkan resiko.
Ukuran Roket berbeda dari model kecil yang bisa dibeli sebagai kembang api, atau roket hobi, sampai yang berukuran besar
Saturn V yang digunakan untuk
program Apollo.
Kebanyakan roket saat ini adalah roket kimia. Mesin roket ini memerlukan bahan bakar padat atau cair, seperti bahan bakar cair
Booster/penguat Pesawat ulang-alik
dan mesin utamanya yang digunakan untuk melepaskan diri dari gravitasi
bumi. Reaksi kimia dimulai di ruang bakar dengan bahan bakar (dengan
udara atau oksigen bila di ruang angkasa) dan gas panas yang dihasilkan
mengalir dengan tekanan tinggi keluar melalui saluran yang menuju ke
arah belakang roket. Tekanan gas yang menyembur keluar inilah yang
menghasilkan gaya dorong bagi roket sehingga roket dapat bergerak maju
atau ke atas.
Terdapat konsep jenis roket lain yang semakin sering digunakan di luar angkasa adalah
pendorong ion, yang menggunakan energi elektromagnet bukan tenaga dari reaksi kimia.
Roket termal nuklir juga telah dibangun, tetapi tidak pernah digunakan.
Penggunaan untuk luar angkasa
Untuk penjelajahan angkasa luar yang tidak terdapat udara maka roket tersebut harus membawa sendiri
bahan bakar dan
oksigen untuk menghasilkan daya dorong yang diperlukan.
Penggunaan untuk militer
Dalam istilah militer,
Roket merujuk kepada bahan peledak berpendorong tanpa alat pengendali. Roket ini bisa diluncurkan oleh
pesawat
penyerang darat (roket udara ke permukaan), ditembakkan dari
permukaan(darat/laut)ke sasaran diudara(darat ke udara), atau bisa
ditembakkan dari permukaan(darat/laut) ke sasaran permukaan yang lain.
Ketika era perang
Vietnam, terdapat juga roket darat-udara tanpa kendali yang dibuat untuk menyerang
pesawat yang terbang dalam formasi.
Peluru kendali serupa dengan roket dengan perbedaan
sistem kendali untuk memperbesar kemungkinan mengenai sasaran.
Sejarah roket
Roket pertama dibuat di Cina pada abad ke-13. Semenjak awal di Cina,
roket digunakan sebagai mercon/kembang api yang mampu melesat ke udara
hingga membentuk kembang api raksasa di angkasa. Belakangan mercon
dikembangkan menjadi roket dan dijadikan sarana untuk membawa muatan
dengan tujuan perang maupun damai.
Pada masa perang, mercon berubah fungsi menjadi sarana peluncur panah
api. Senjata ini antara lain digunakan tentara China atau Chin Tartar
untuk menghalau serangan bangsa Mongolia yang dipimpin Kai Feng Fu pada
tahun 1232.
Lewat jalur perdagangan, pengetahuan tentang pembuatan mercon itu
sampai ke India dan bahkan sampai kepada bangsa barat. Ditangan bangsa
barat mercon dikembangkan menjadi roket melalui serangkaian penelitian
selama lima abad yaitu sejak abad ke-13 sampai ke-18. Nama Roket berasal
dari Italia Rocchetta (yaitu sekering kecil), nama petasan kecil yang
diciptakan oleh artificer Italia Muratori di 1379.
Nama-nama ilmuan barat yang mempunyai peran cukup nyata dalam
perkembangan roket di antaranya Robert Anderson. Ilmuan Inggris ini pada
tahun 1696 membuat cetakan roket dan campuran bahan bakar roket yang
disebut propelan. Memasuki tahun 1806, roket sudah digunakan oleh armada
perang Napoleon tetapi hasilnya belum akurat untuk menembak sasaran.
Baru pada awal abad ke-20 muncul dua orang ilmuwan yang bermimpi
menggunakan roket untuk ke ruang angkasa, yaitu Konstantin Tsiolkovsky
dari Rusia dan Robert Goddard dari Amerika Serikat.
Roket modern bermula ketika Robert Goddard seorang insinyur dari
Amerika Serikat meletakkan corong de Laval pada kamar pembakaran mesin
roket, menggandakan daya dorong dan meningkatkan keefisienan pada roket.
Kemudian pada tahun 1926, Robert Goddard berhasil meluncurkan roket
pertama di Auburn Massachusetts. Roket ini menggunakan minyak dan
oksigen dan bisa meluncur sampai ketinggian 12 meter. Selanjutnya
Goddard merancang roket yang lebih besar dan lebih cepat, hingga bisa
terbang sampai ketinggian 2 km.
Di tangan bangsa Jerman, yang dimotori Hermann Oberth dan Wernher von
Braun, roket menjadi senjata ampuh sebagai peluru kendali disebut Roket
V-2 (Vergelstungswaffe Zwei) yang digunakan pada perang dunia II.
Mereka juga merintis pengembangan roket sebagai wahana pembawa muatan
yang kemudian menjadi cikal bakal dalam memajukan roket modern.
Setelah perang dunia ke-II dengan kalahnya Jerman dan sekutunya, maka
teknologi peroketan ini dibawa ke Uni Soviet dan Amerika Serikat. Di
dua negara ini roket mengalami perkembangan yang sangat pesat.
Amerika Serikat dan Uni Soviet mengembangkan roket untuk peluru
kendali pada tahun 1950. Ditangan Konstantin Tsiolkovsky, Uni Soviet
kemudian berhasil meluncurkan roket pembawa satelit Sputnik ke orbit di
ruang angkasa pada 4 Oktober 1957. Keberhasilan peluncuran satelit untuk
pertama kali itu disusul peluncuran roket yang membawa Sputnik II
wahana ruang angkasa berawak. Dan pada tahun 1961, dengan menggunakan
roket A-1 kosmonot pertama Rusia Yuri Gagarin menjadi orang pertama di
dunia yang pergi keluar angkasa.
Sedangkan Amerika Serikat pada tahun 1969, dengan menggunakan roket
Sarturnus V yang membawa pesawat Apollo yang diawaki oleh Neil Amstrong
dan Edwin Aldrin membuat sejarah dengan menjadi manusia pertama yang
menginjakan kakinya di bulan.
Saat ini angkasa luar menjadi bisnis yang sangat menjanjikan dengan
nilai transaksi yang sangat besar, sehingga roketpun disewakan oleh
beberapa pemasok untuk meluncurkan satelit komersial ke dalam orbit.
Pemasok utama adalah NASA dan European Space Agency (ESA).
Pada zaman kuno
Tulisan paling awal yang diketahui berupa rumus untuk pembuatan mesiu, Zongyao Wujing, tahun 1044.
Ketersediaan bubuk hitam (
mesiu)
untuk mendorong proyektil adalah pelopor pengembangan pertama dari
roket berbahan bakar padat. Pada abad ke sembilan Ahli kimia
Taoisme Cina menemukan bubuk hitam saat sedang berusaha membuat
Obat awet muda (
elixir of immortality). Penemuan secara kebetulan ini mengarah ke percobaan dalam bentuk senjata seperti
bom,
meriam,
panah api pembakar dan
panah api pembakar berpendorong roket.
[nb 1][nb 2] Penemuan mesiu diperkirakan adalah abad eksperimen produk alkimia .
[3]
Roket pada masa awal cina.
Tepat ketika
penerbangan
pertama dari roket terjadi adalah dilombakan. Ada yang mengatakan bahwa
penggunaan roket pertama tercatat dalam pertempuran oleh orang Cina di
1232 melawan Mongol. Ada laporan dari panah api dan 'panci besi' yang
bisa didengar ssmpai 5
Liga
(25 km, atau 15 mil) ketika mereka meledak karena benturan, menyebabkan
kehancuran sampai radius 600 meter (2.000 kaki), tampaknya akibat
pecahan peluru.
[4]
Penurunan jumlah pot besi mungkin merupakan jalan bagi yang tentara
terkepung untuk meledakkan penyerang. Panah api entah panah dengan bahan
peledak yg melekat, atau anak panah didorong oleh mesiu, seperti
Hwacha Korea.
Informasi yang lebih tidak kontroversial, dicatat bahwa salah satu
perangkat yang paling awal menggunakan roket pembakaran internal adalah
tikus-tanah, sebuah jenis
kembang api, yang dicatat pada 1264 menakuti Ibu Suri-Kung Sheng di sebuah pesta yang diadakan untuk menghormatinya oleh putranya sang
Kaisar Lizong.
[5]
Selanjutnya, salah satu dari teks-teks awal yang menyebutkan penggunaan roket adalah
Huolongjing , ditulis oleh perwira artileri Cina
Jiao Yu pada pertengahan abad ke-14. Teks ini juga menyebutkan penggunaan pertama yang diketahui dari
roket multi-tahap, yaitu 'api-naga keluar dari air "(shui huo chu panjang), yang digunakan kebanyakan oleh Angkatan Laut Cina.
[6]
Penyebaran teknologi roket
Teknologi roket pertama kali dikenal ke
Eropa menyusul penggunaannya oleh pasukan
Mongol pimpinan
Genghis Khan dan
Ogadai Khan
ketika mereka menaklukkan sebagian dari Rusia, Eropa Timur, dan Eropa
Tengah. Para Mongolia telah memperoleh teknologi dengan menaklukan cina
bagian utara dan juga oleh pekerja dari ahli peroketan Cina sebagai
tentara bayaran untuk militer Mongol. Laporan dari
Pertempuran Mohi pada tahun
1241 menggambarkan penggunaan roket-seperti senjata oleh bangsa Mongol terhadap
Magyar.
[4] Rocket teknologi juga menyebar ke
Korea, pada abad ke-15 dengan
hwacha beroda yang akan meluncurkan roket
Shin Ki Chon.
Selain itu, penyebaran roket ke Eropa juga dipengaruhi oleh
Utsmani pada pengepungan
Konstantinopel
tahun 1453, meskipun sangat mungkin bahwa Ottoman itu sendiri
dipengaruhi oleh invasi Mongol beberapa abad sebelumnya. Dalam sejarah
mereka roket-roket yang dipublikasikan di Internet,
NASA,
mengatakan "Roket muncul dalam sastra Arab pada tahun 1258 Masehi, yang
menggambarkan penyerbuan Mongol menggunakan roket pada tanggal 15
Februari untuk merebut kota Baghdad." "
[4]
Antara 1270 dan 1280, Hasan Al-Rammah menulis
al-furusiyyah wa al-manasib al-harbiyya (
Buku milter menunggang kuda dan Alat Perang Cerdik), yang mencakup 107 resep bubuk mesiu, 22 di antaranya adalah untuk roket.
[7] Menurut
Ahmad Y Hassan, Resep Al-Rammah lebih gampang meledak daripada roket yg digunakan di Cina pada saat itu.
[8]
Nama Roket berasal dari
ItaliaRocchetta(yaitu
sekering kecil), nama petasan kecil yang diciptakan oleh artificer Italia Muratori di 1379.
[9]
Antara 1529 dan 1556
Conrad Haas menulis sebuah buku di mana ia menggambarkan teknologi roket, yang melibatkan kombinasi dari
kembang api dan teknologi senjata. Naskah ini ditemukan pada tahun 1961, dalam catatan umum Sibiu (Sibiu catatan umum
Varia II 374). Karyanya berurusan dengan teori gerakan roket multi-tahap , campuran bahan bakar yang berbeda menggunakan
bahan bakar cair, dan memperkenalkan
fin berbentuk
Delta dan
nozzle berbentuk lonceng .
[10]
Pada akhir abad ke 18, roket digunakan dalam peperangan di
India melawan
Inggris, yang mengambil dan memajukannya lebih lanjut pada abad ke 19. Tokoh utama dalam bidang roket ketika ini adalah
William Congreve. Dari situ, penggunaan roket ketenteraan merebak keseluruh Eropa.
Cahaya merah roket memberi inspirasi kepada lagu kebangsaan
US,
The Star-Spangled Banner.
Roket ketika itu amat tidak efisien. Roket modern bermula ketika
Robert Goddard meletakkan
corong de Laval
pada kamar pembakaran mesin roket, menggandakan daya dorong dan
meningkatkan keeffisen, membuka kemungkinan kepada perjalanan vertikal
ke angkasa. Teknik ini kemudian digunakan pada
roket V-2, dirancang oleh
Wernher Von Braun yang menjadi pemain utama dalam memajukan roket modern. V2 digunakan secara luas oleh
Adolf Hitler dalam fase akhir
Perang Dunia II sebagai senjata teror kepada penduduk
Inggris, setiap peluncuran yang berhasil menjulang tinggi ke angkasa menandai awal
Zaman Angkasa.
Deskripsi
Roket adalah wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan
terbang, yang mendapatkan dorongan melalui reaksi terhadap bahan fluida
dari keluaran mesin roket. Aksi dari keluaran dalam ruang bakar dan
nozzle pengembang itu mampu membuat gas mengalir dengan kecepatan
supersonik, sehingga menimbulkan dorongan reaktif yang besar bagi roket
untuk melaju.
Nama roket berasal dari bahasa Italia,
rocchetta, yang artinya
"sekering kecil", sebutan untuk petasan kecil yang diciptakan Ludovico
Antonio Muratori, seorang ilmuwan Italia, pada tahun 1379.
Asal mula roket berawal pada abad ke-9, ketika para ahli kimia Cina
menemukan bubuk hitam (mesiu) ketika sedang berusaha menemukan obat awet
muda (
elixir of immortality). Penemuan yang terjadi secara
kebetulan itu kemudian mengarah pada percobaan dalam bentuk senjata
seperti bom, meriam, dan panah api pembakar, yang menggunakan bubuk
hitam tersebut sebagai daya picunya.
Penggunaan roket pertama terjadi pada tahun 1232, ketika Cina
bertempur melawan Mongol. Pada waktu itu, pasukan Cina menggunakan panci
besi berukuran besar yang ditembakkan menggunakan mesiu, dan panci itu
mampu melaju hingga 25 kilometer (15 mil), serta dapat meledakkan zona
sasaran hingga radius 600 meter akibat pecahannya. Selain itu, pasukan
Cina juga menggunakan panah-panah api yang juga menggunakan mesiu
sebagai alat pendorongnya.
Teknologi roket pertama kali dikenal di Eropa ketika pasukan Mongol
di bawah pimpinan Jenghis Khan menaklukkan sebagian dari Rusia, Eropa
Timur, dan Eropa Tengah. Pada waktu itu, pasukan Mongol telah mengenal
teknologi roket setelah mengalahkan Cina bagian utara, dan merekrut para
pekerja roket di sana sebagai tentara bayaran.
Penyebaran roket ke Eropa juga dipengaruhi oleh
Turki Ottoman,
ketika mereka mengepung Konstantinopel pada tahun 1453, meski Ottoman
sendiri dipengaruhi oleh invasi Mongol beberapa abad sebelumnya.
Memasuki abad ke-15, roket juga mulai menyebar ke Korea.
Pada akhir abad ke-18, roket juga digunakan oleh pasukan India ketika
berperang melawan Inggris. Kemudian, Inggris yang baru mengenal
teknologi itu mengambil serta mengembangkannya lebih lanjut pada abad
ke-19. Dari situ, penggunaan roket dalam militer pun merebak ke seluruh
Eropa. Cahaya merah roket ketika melesat bahkan memberi inspirasi kepada
lagu kebangsaan Amerika, The Star-Spangled Banner.
Sejak itu teknologi roket terus dikembangkan, hingga
Robert Goddard menjadikannya semakin efisien, yang lalu diadopsi oleh Wernher von Braun ketika menciptakan roket V-2.
Wernher von Braun,
seorang ilmuwan Jerman, berhasil membuat roket jarak jauh pertama, yang
disebut V-2 (Vergeltungswaffe 2), pada tahun 1934. Roket V-2 adalah
peluru kendali balistik buatan manusia pertama yang bisa mencapai titik
sub-orbital di luar angkasa. Roket ini kemudian menginspirasi berbagai
roket modern lain, termasuk roket Saturn V yang dipergunakan dalam
perjalanan ke bulan.
Pada waktu Perang Dunia II, militer Jerman meluncurkan lebih dari
3.000 roket tipe tersebut untuk membidik pasukan Sekutu, yang
mengakibatkan kematian lebih dari 7.000 jiwa dari pihak militer dan
penduduk sipil, sedangkan tidak kurang dari 20.000 orang menemui ajalnya
di Mittelbau-Dora selama proses pembuatannya.
Setelah
Perang Dunia II selesai, von Braun pindah ke Amerika dan menjadi salah satu tokoh NASA.
Roket pada dasarnya adalah mesin untuk alat transportasi seperti
mesin jet, diesel, dan lain-lain. Tapi, berbeda dengan mesin
transportasi lain, roket bersifat 'anaerob'. Untuk melakukan pembakaran
bahan bakar ia membawa oksigen sendiri, sehingga praktis tak membutuhkan
oksigen dari luar. Karenanya, roket dapat digunakan sebagai mesin
transportasi ke ruang angkasa yang tak beroksigen.
Roket memiliki daya angkut yang luar biasa. Ariane 5, misalnya, dapat
menerbangkan 68 orang yang masing-masingnya berbobot 100 kg ke orbit
geostasioner. Kecepatan roket juga luar biasa, bisa melewati kecepatan
suara, kendati ketika meninggalkan landasan kecepatannya kelihatan
rendah. Bila pada detik pertama kecepatannya hanya 12 meter per detik
misalnya, maka pada tahap berikutnya roket dapat melaju dengan kecepatan
kelipatannya: 24 m/detik, 48 meter per detik, dan begitu seterusnya.
Pada umumnya, roket terdiri dari tiga bagian. Bagian pembawa muatan,
pengendali, dan bagian mesin. Bagian pembawa muatan berfungsi untuk
mengangkut barang—satelit, objek lainnya, hingga bahan peledak. Bagian
pengendali merupakan bagian di mana terdapat piranti untuk mengendalikan
roket. Dan, bagian mesin, merupakan bagian di mana terdapat mesin serta
bahan bakar roket. Sebagai catatan, mesin roket ini terbagi dalam dua
kelompok, tergantung dari jenis bahan bakarnya: cair dan padat.
Menurut catatan, roket telah digunakan sejak lama, mulai sekitar
tahun 1232, di Cina. Akan tetapi ketika itu mesin roket masih sangat
sederhana—berbentuk seperti peluru dan berbahan bakar padat (tak berbeda
dengan mercon roket). Mesin roket yang lebih komplek baru diketemukan
berabad-abad setelahnya, tahun 1926, oleh periset AS, Robert H. Goddart.
Sejak ini, penelitian mengenai roket—cair maupun padat—kian marak.
Sebagian ditujukan untuk mesin perang, sebagian lagi untuk alat angkut
ke angkasa luar. Roket yang paling terkenal pada saat ini, misalnya,
Long March (Cina), Delta, Atlas dan Titan (AS), Ariane (Eropa), dan
Proton (Rusia).
Indonesia juga telah melangkah ke dunia peroketan. Kita pernah punya
roket RX (Rocket Experiment) 150/150, sebuah roket berbahan bakar padat
dan terdiri dari dua tingkat. Selain itu, sebanyak 50 buah Roket R-Han
122 produksi Indonesia, berhasil diujicobakan dengan ditembakkan ke
sasaran di udara di Pusat Latihan Tempur TNI AD Baturaja, Kabupaten Ogan
Komering Ulu (OKU), Sumatera Selatan, Rabu (28/3) lalu.
Wooden Bird
Salah satu roket pertama yang berhasil menerapkan prinsip-prinsip
penting dalam penerbangan roket adalah Wooden Bird. Penulis Aulus
Gellius seorang Romawi, menceritakan sebuah kisah tentang seorang yang
bernama Archytas dari Yunani yang tinggal di kota Tarentum yang sekarang
menjadi bagian dari Italia selatan.
Di suatu tempat sekitar 400 tahun SM, Archytas bingung dan geli
terhadap warga Tarentum dengan alat terbang wooden bird yang terbuat
dari kayu. Alat tersebut mengeluarkan uap untuk mendorong Wooden Bird
diikatkan pada kabel. Wooden Bird menggunakan prinsip aksi-reaksi, yang
tidak dinyatakan sebagai hukum ilmiah sampai abad ke-17.
Sekitar tiga ratus tahun setelah wooden bird, Ilmuwan lain dari
Yunani, Alexandria menciptakan perangkat roket yang serupa dan disebut
Aeolipile. Roket ini juga menggunakan sebagai uap gas pendorong.
Aeolipile
Ilmuwan tersebut memasang bola di atas ketel air. Api di bawah ketel
mengubah air menjadi uap, dan gas tersebar mengalir melalui pipa hingga
ke bola. Dua tangan berbentuk tabung L di sisi berlawanan dari bola
memungkinkan gas untuk keluar dari bola, dan dengan hal itu memberikan
dorongan yang menyebabkannya berputar.
Sebenarnya Roket pertama kali ditemukan masih tidak jelas. Cerita
awal sebuah roket muncul secara sporadis melalui catatan sejarah dari
berbagai budaya. Mungkin roket sejati pertama sebuah penemuan karena
kebetulan.
Roket Panah Api Terbang
Pada abad pertama Masehi, Cina dilaporkan memiliki bentuk sederhana
dari mesiu yang terbuat dari sendawa, belerang, dan debu arang. Untuk
membuat ledakan selama festival keagamaan, mereka mengisi tabung bambu
dengan campuran dan membakarnya dengan api. Mungkin beberapa dari tabung
tersebut gagal meledak dan tidak terbang didorong oleh gas dan percikan
api yang dihasilkan oleh pembakaran bubuk mesiu.
Orang Cina mulai bereksperimen dengan bubuk mesiu pada tabung. Pada
titik tertentu, mereka melekatkan panah pada tabung bambu dan
meluncurkan mereka dengan busur. Segera mereka menemukan bahwa tabung
mesiu bisa membuat roket meluncur. Hingga saat itu Roket yang benar
lahir.
Tanggal pelaporan penggunaan pertama dari roket yang sebenarnya
adalah pada tahun 1232. Pada saat itu, orang Cina dan Mongol sedang
berperang satu sama lain. Selama pertempuran Kai-Keng, Cina ditolak
penjajah Mongol oleh rentetan "panah api terbang."
Api-panah adalah bentuk sederhana dari sebuah roket padat-propelan.
Sebuah tabung, ditutup di salah satu ujung, berisi mesiu. Ujung lain
dibiarkan terbuka dan tabung melekat pada tongkat panjang. Ketika bubuk
itu dinyalakan, pembakaran yang cepat pada bubuk oleh api menghasilkan
asap, dan gas yang lolos keluar ujung terbuka dan menghasilkan dorongan.
Tongkat bertindak sebagai sistem panduan sederhana yang membuat roket
menuju satu arah umum seperti terbang di udara. Tidak jelas seberapa
efektif panah-panah api terbang sebagai senjata pemusnah, namun efek
psikologis mereka pada Mongol sangat besar.
Setelah pertempuran Kai-Keng, bangsa Mongol menghasilkan roket mereka
sendiri dan mungkin telah bertanggung jawab untuk penyebaran roket ke
Eropa. Sepanjang abad 13 hingga abad ke-15 ada laporan percobaan roket
yang banyak.
Di Inggris, seorang biarawan bernama Roger Bacon bekerja pada
bentuk-bentuk peningkatan mesiu yang sangat meningkatkan jangkauan
roket. Di Perancis, Jean Froissart menemukan bahwa penerbangan yang
lebih akurat dapat dicapai dengan meluncurkan roket melalui tabung. Ide
Froissart adalah pendahulu dari bazooka modern. Joanes de Fontana dari
Italia merancang roket bertenaga torpedo untuk menghancurkan kapal
musuh.
Step Rocket
Pada abad ke-16 roket tidak lagi digunakan sebagai senjata perang,
meskipun mereka masih digunakan untuk menampilkan kembang api, dan
pembuat kembang api Jerman, Johann Schmidlap, menemukan "Step Rocket"
sebuah roket multi yang dipentaskan untuk mengangkat kembang api hingga
ketinggian tertentu. Sebuah roket besar (tahap pertama) membawa roket
yang lebih kecil (tahap kedua). Ketika roket besar terbakar, roket kecil
terus meluncur ke ketinggian yang lebih tinggi sebelum ledakan dan
hamburan sinar. Ide Schmidlap adalah dasar untuk semua roket hari ini
yang masuk ke luar angkasa.
Roket Alat Transportasi
Hampir semua penggunaan roket hingga saat ini adalah untuk perang
atau kembang api, tapi ada sebuah legenda tua dari Cina yang menarik
melaporkan penggunaan roket sebagai alat transportasi. Dengan bantuan
dari asisten yang banyak, seorang pejabat kurang terkenal Cina bernama
Wan-Hu dirakit kursi bertenaga roket terbang. Roket dengan Layang-layang
besar, dan dengan empat puluh tujuh tembakan panah roket.
Pada hari penerbangan, Wan-Hu duduk sendiri di kursi dan memberi
perintah untuk menyalakan roket. Asisten Empat puluh tujuh roket,
masing-masing bersenjata dengan obor, bergegas ke depan untuk menyalakan
sekering. Dalam beberapa saat, terdengar suara gemuruh yang luar biasa
disertai dengan kepulan asap. Ketika asap hilang, Wan-Hu dan kursinya
terbang pergi. Tidak ada yang tahu pasti apa yang terjadi dengan Wan-Hu,
tetapi kemungkinan bahwa jika hal itu benar-benar terjadi, Wan-Hu dan
kursinya hancur berkeping-keping. Panah api cenderung meledak saat
terbang.
Roket Menjadi Kajian Sains
Selama bagian akhir dari abad ke-17, dasar ilmiah untuk peroketan
modern diletakkan oleh ilmuwan besar Inggris Sir Isaac Newton
(1642-1727). Newton menjelaskan pemahaman tentang gerak fisik dibagi
menjadi tiga hukum ilmiah yang disebut Hukum Newton tentang gerak.
Hukum-hukum tersebut menjelaskan bagaimana roket bekerja dan mengapa
roket mampu bekerja dalam ruang hampa di angkasa. Hukum Newton segera
mulai memiliki dampak praktis pada desain roket. Sekitar tahun 1720,
seorang profesor Belanda, Willem Gravesande, membangun model mobil yang
didorong oleh jet uap. Rocket peneliti di Jerman dan Rusia mulai bekerja
dengan roket dengan massa lebih dari 45 kilogram.
Selama akhir abad ke-18 dan awal ke-19, roket mengalami kebangkitan
singkat sebagai senjata perang. Keberhasilan waduk roket India melawan
Inggris pada tahun 1792 dan sekali lagi pada tahun 1799 menangkap
kepentingan ahli artileri, Kolonel William Congreve. Congreve bekerja
untuk mendesain roket untuk digunakan oleh militer Inggris.
Roket Congreve yang sangat sukses dalam pertempuran. Digunakan oleh
kapal-kapal Inggris untuk pon Fort McHenry dalam Perang tahun 1812,
mereka terinspirasi Francis Scott Key yang menulis "The Rocket Red
Glare" kata-kata dalam puisinya yang kemudian menjadi The Star-Spangled
Banner.
Bahkan dengan pekerjaan Congreve itu, keakuratan roket masih belum
banyak membak dari sebelumnya. Di seluruh dunia, peneliti roket
bereksperimen dengan beragam cara-cara untuk meningkatkan akurasi.
Seorang peneliti Inggris, William Hale, mengembangkan teknik yang
disebut stabilisasi spin. Dalam metode ini, gas buang keluar menekan
baling-baling kecil di bagian bawah roket, menyebabkan ia berputar
sebagai peluru dalam penerbangan. Variasi prinsip tersebut masih
digunakan sampai sekarang.
Roket terus digunakan dengan sukses dalam pertempuran di seluruh
benua Eropa. Namun, dalam perang dengan Prussia, brigade roket Austria
bertemu pertandingan mereka melawan artileri yang baru dirancang. Meriam
menjadi alat ledak yang jauh lebih efektif daripada perang menggunakan
roket terbaik. Sekali lagi, roket diasingkan dan tidak digunakan
kembali.
Awal Roket Modern
Pada tahun 1898, seorang guru Rusia, Konstantin Tsiolkovsky
(1.857-1.935), mengusulkan gagasan eksplorasi ruang angkasa dengan
roket. Dalam sebuah laporan yang diterbitkan pada tahun 1903,
Tsiolkovsky menyarankan penggunaan propelan cair untuk roket dapat
mencapai jangkauan yang lebih besar. Tsiolkovsky menyatakan bahwa
kecepatan dan jangkauan roket yang hanya dibatasi oleh kecepatan knalpot
gas yang keluar. Untuk ide-idenya, penelitian yang cermat, dan visi
besar, Tsiolkovsky telah disebut sebagai bapak modern astronautika.
Pada awal abad ke-20, seorang Amerika, Robert H. Goddard (1882-1945),
melakukan eksperimen praktis dalam peroketan. Dia menjadi tertarik pada
cara untuk mencapai ketinggian yang lebih tinggi yang mungkin lebih
ringan dari balon udara. Ia menerbitkan sebuah pamflet tahun 1919
berjudul A Method of Reaching Extreme Altitudes. Itu adalah analisis
matematis dari apa yang hari ini disebut roket dalam meteorologi.
Eksperimen Goddard awal adalah dengan roket solid-propelan. Pada
tahun 1915, ia mulai mencoba berbagai jenis bahan bakar padat dan untuk
mengukur kecepatan knalpot dari gas yang terbakar. Ketika bekerja pada
roket solid-propelan, Goddard menjadi yakin bahwa roket bisa didorong
lebih baik dengan bahan bakar cair. Tidak ada yang pernah membangun
sebuah roket propelan cair-sukses sebelumnya.
Hal itu adalah tugas yang jauh lebih sulit daripada membangun roket
solid-propelan. Bahan bakar dan oksigen tank, turbin, dan ruang
pembakaran. Terlepas dari kesulitan, Goddard mencapai penerbangan
pertama yang sukses dengan roket cair-propelan pada tanggal 16 Maret
1926. Dipicu oleh oksigen cair dan bensin, roket terbang hanya dua
setengah detik, naik 12,5 meter, dan mendarat 56 meter di ladang kubis.
Dengan standar roket hari ini, penerbangan itu tidak mengesankan,
tapi pada penerbangan pesawat pertama oleh Wright bersaudara pada tahun
1903, roket bensin Goddard adalah cikal bakal dari sebuah era baru dalam
penerbangan roket.
Eksperimen Goddard dalam cairan propelan roket berlanjut selama
bertahun-tahun. Roketnya menjadi lebih besar dan lebih tinggi terbang.
Dia mengembangkan sistem giroskop untuk kontrol penerbangan dan sebuah
kompartemen payload untuk instrumen ilmiah. Parasut sistem pemulihan
dipekerjakan kembali dalam roket dan instrumen aman lainnya. Goddard,
atas prestasinya, telah disebut sebagai bapak peroketan modern.
Seorang pelopor ruang ketiga besar, Hermann Oberth (1894-1989) lahir
pada tanggal 25 Juni 1894 di Hermannstadt (Transylvania), dan meninggal
pada tanggal 28 Desember 1989 di Nuremberg, Jerman, menerbitkan sebuah
buku tahun 1923 tentang wisata roket ke luar angkasa. Tulisan-tulisannya
yang penting. Karena dari mereka, banyak roket kecil bermunculan di
seluruh dunia. Di Jerman, pembentukan satu masyarakat tersebut, Verein
fur Raumschiffahrt (Society for Space Travel), menyebabkan perkembangan
dari roket V-2, yang digunakan untuk melawan London selama Perang Dunia
II. Pada tahun 1937, insinyur Jerman dan ilmuwan, termasuk Oberth,
dirakit di Peenemünde di tepi Laut Baltik. Ada roket paling maju pada
masanya akan dibangun dan diterbangkan bawah direktur Wernher von Braun.
Roket V-2
Roket V-2 (di Jerman disebut A-4) adalah roket kecil dibandingkan
dengan roket hari ini. Ini dicapai dari dorongan yang besar dengan
membakar campuran oksigen cair dan alkohol pada tingkat sekitar satu ton
setiap tujuh detik. Setelah diluncurkan, V-2 adalah senjata yang
tangguh yang dapat menghancurkan blok seluruh kota.
Untungnya bagi London dan pasukan Sekutu, V-2 datang terlambat dalam
perang. Namun, pada akhir perang, para ilmuwan roket Jerman dan insinyur
telah meletakkan rencana untuk rudal canggih yang mampu mencakup
Samudera Atlantik dan mendarat di Amerika Serikat. Rudal ini akan
memiliki bagian atas bersayap tetapi kapasitas muatan yang sangat kecil.
Dengan jatuhnya Jerman, banyak roket V-2 yang tidak terpakai dan
komponen ditangkap oleh Sekutu. Banyak ilmuwan roket Jerman datang ke
Amerika Serikat. Lainnya pergi ke Uni Soviet. Para ilmuwan Jerman,
termasuk Wernher von Braun, kagum pada kemajuan Goddard dengan roket
yang telah dibuat.
Baik Amerika Serikat dan Uni Soviet menyadari potensi peroketan
sebagai senjata militer dan mulai berbagai program eksperimental. Pada
awalnya, Amerika Serikat mulai program dengan ketinggian roket hingga
atmosfer, salah satu ide awal Goddard. Kemudian, rudal balistik
antarbenua dikembangkan. Ini menjadi titik awal dari program luar
angkasa AS. Rudal seperti Redstone, Atlas, dan Titan akhirnya akan
meluncurkan astronot ke ruang angkasa.
Pada tanggal 4 Oktober 1957, dunia terpana oleh berita sebuah satelit
yang mengorbit di Bumi buatan diluncurkan oleh Uni Soviet. Disebut
Sputnik I, satelit berhasil masuk pertama dalam perlombaan untuk ruang
antara dua negara adikuasa. Kurang dari sebulan kemudian, Soviet diikuti
dengan peluncuran satelit membawa anjing bernama Laika terbang. Laika
bertahan di ruang angkasa selama tujuh hari sebelum mati karena pasokan
oksigen habis.
Beberapa bulan setelah Sputnik pertama, Amerika Serikat mengikuti Uni
Soviet dengan satelit sendiri. Explorer diluncurkan oleh Angkatan Darat
AS pada tanggal 31 Januari 1958. Pada bulan Oktober tahun itu, Amerika
Serikat secara resmi menyelenggarakan program luar angkasa dengan
menciptakan National Aeronautics and Space Administration (NASA). NASA
menjadi lembaga sipil dengan tujuan eksplorasi ruang hampa untuk
kepentingan seluruh umat manusia.
Segera, banyak orang dan mesin yang sedang diluncurkan ke ruang
angkasa. Astronot mengorbit Bumi dan mendarat di Bulan. Pesawat ruang
angkasa robot melakukan perjalanan ke planet-planet. Ruang angkasa
tiba-tiba dibuka untuk eksploitasi eksplorasi dan komersial. Satelit
memungkinkan para ilmuwan untuk menyelidiki dunia kita, meramalkan
cuaca, dan untuk berkomunikasi secara instan di seluruh dunia. Sebagai
permintaan untuk muatan lebih banyak dan lebih besar meningkat, beragam
roket kuat dan serbaguna harus dibangun.
Sejak hari-hari awal penemuan dan eksperimen, roket telah berevolusi
dari perangkat mesiu sederhana menjadi kendaraan raksasa yang mampu
melakukan perjalanan ke luar angkasa. Roket telah membuka alam semesta
untuk eksplorasi langsung oleh manusia.
Bagian dan fungsi roket
Roket merupakan wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan
terbang yang menghasilkan dorongan melalui reaksi pembakaran dari mesin
roket. Dorongan ini terjadi karena reaksi cepat pembakaran/ledakan dari
satu atau lebih bahan bakar yang dibawa dalam roket. Seringkali definisi
roket digunakan untuk merujuk kepada mesin roket. Bagian dan fungsi
mesin roket:
- Hidung (Nose)
Bagian paling depan yang biasanya diisi hulu ledak muatan ilmiah atau
peralatan indera/kendali Tabung silindris (cylinder) Badan utama roket
yang biasanya diisi bahan bakar dan peralatan bakarnya
- Ekor (tail)
Bagian paling belakang berisi saluran sumber pembakaran (nozzle) mekanisme pengendalian
- Sirip (fin/stabilizer)
Alat kendali aerodinamik, yang berfungsi sebagai pemberi kemudi maupun kestabilan
Komponen roket
Komponen utama roket terdiri dari empat bagian yaitu rangka
(structure sistem), Beban (payload system), sistem pemandu (guidance
system) dan sistem propulsi (propultion system).
- Rangka atau badan roket (rocket frame) terbuat dari bahan yang ringan dan kuat seperti titanium dan aluminium
karena rangka berfungsi sebagai pelindung . Badan roket ini juga
dilapisi dengan lapisan kusus untuk melindungi nya dari panas yang
berlebihan saat menembus atmosfir bumi dan juga untuk melindungi dari
dingin yang berlebihan. Sirip di pasang pada bagian bawah roket untuk
menjaga stabilitas selama peluncuran.
- Sistem beban merupakan tempat untuk membawa wahana. Jadi
sistem ini tergantung pada misi yang di emban roket. Jika untuk
mengorbitkan satelit, maka rancangannya pun harus disesuaikan. Gambar di
atas merupakan sistem beban V2 Jerman yang berisi bahan peledak.
- Sistem pemandu (guidance system) merupakan alat yang akan
menuntun roket ke orbit yang di tuju. Sistem pemandu roket ini
dilengkapi dengan sensor, komputer, radar, dan alat komunikasi.
- Sistem propulsi (propultion system) adalah mesin yang
digunakan sebagai tenaga pendorong rodet. Sistem propulsi roket secara
garis besar menggunakan roket berbahan bakar padat dan roket berbahan
bakar cair. sistem propulsi roket V2 terdiri dari tangki oksidasi,
pompa, bilik pembakaran dan nozel.
Prinsip kerja roket
Perkembangan teknologi sekarang ini semakin berkembang sangat pesat,
salah satunya teknologi roket yang saat ini terus berkembang. Roket
adalah sejenis sistem propulsi yang membawa bahan bakar dan oksigennya
sendiri. Dorongan pada roket merupakan penerapan yang menarik dari hukum
III Newton dan Kekekalan momentum yaitu dengan memancarkan aliran massa
hasil pembakaran propelan. Roket memiliki tangki yang berisi bahan
bakar hidrogen cair dan oksigen cair. Bahan bakar tersebut dibakar dalam
ruang pembakaran sehingga menghasilkan gas lalu dibuang melalui mulut
pipa yang terletak dibelakang roket. Akibatnya terjadi perubahan
momentum pada gas selama selang waktu tertentu. Jika ditinjau dari hukum
ketiga Newton tersebut ketika suatu benda mengerjakan gaya pada benda
lain, maka benda yang dikerjakan gaya akan mengerjakan gaya pada benda
yang mengerjakan gaya padanya, gaya ini disebut gaya aksi-reaksi yang
besarnya sama, namun arahnya berlawanan, dan juga impuls dan momentum,
dikatakan bahwa gaya eksternal yang bekerja pada suatu benda atau sistem
akan mengakibatkan laju perubahan momentum benda tersebut.
Rocket dapat meluncur secara vertikal ke atas karena rocket memiliki
mesin pendorong yang dapat memberikan kecepatan pada roket. Gaya dorong
roket bekerja berdasarkan impuls yang diberikan oleh mesin roket.
Pada saat roket sedang bergerak, akan berlaku Hukum Kekekalan
Momentum. Mesin pendorong roket berbahan bakar hidrogen dan nitrogen
cair. Kedua bahan bakar tersebut bercampur dalam sebuah ruang pembakar,
kemudian akan menghasilkan gas panas yang keluar pada bagian ekor roket
tersebut.
Sebelum roket dinyalakan momentum roket adalah nol(0). Setelah bahan
bakar di dalamnya dinyalakan pancaran gas yang keluar dari ekor roket
akan mendorong roket tersebut melaju ke udara. Pada gerak roket ini
berlaku: Hukum Kekekalan Momentum Oleh kareNa mula-mula sistem dalam
keadaan diam, pencaran gas belum ada dan roker masih diam, momentumnya
nol.
Sesudah gas menyembur keluar, roket bergerak. Momentum sistem sesudah dan sebelum gas menyembur adalah tetap.
Contoh roket
Roket merupakan wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan
terbang yang mendapatkan dorongan melalui reaksi roket terhadap
keluarnya secara cepat bahan fluida dari keluaran mesin roket.
Roket ini juga berisi bahan bakar roket padat atau bahan bakar cair
kimiawi yang saling bergabung untuk memberikan dorongan besar sehingga
dapat melepaskan diri dari gravitasi bumi hampir 11 km/sec.
Roket tidak hanya digunakan untuk tujuan militer tapi juga untuk ilmu
pengetahuan, komunikasi dan bahkan digunakan bagi manusia untuk
mendarat di Bulan. kemajuan teknologi di berbagai belahan dunia begitu
juga bervariasi ukuran roket.
Saturn V
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Saturn V
Saturn V merupakan roket terbesar di dunia dan paling bertenaga yang
pernah dibangun dalam sejarah umat manusia. Ini adalah roket yang
memungkinkan bagi manusia untuk mendarat di Bulan. Saturn V tingginya
hampir 363 kaki setinggi gedung 40 lantai
N-1
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
N1
N1 adalah roket yang cukup bertenaga dan roket terbesar yang
dikembangkan oleh soviet untuk mengirim orang ke Bulan. Namun semua
roket tersebut telah hancur selama penerbangan uji coba mereka. N1
panjangnya sekitar 344,5 meter.
Ares-1
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Ares-1
Ares-1 adalah roket lain yang dirancang AS yang saat ini sedang dalam
pembangunan. Setelah pensiun dari shuttle, Ares akan menjadi
transportasi manusia untuk pergi ruang angkasa dan bahkan ke Bulan lagi.
Ares-1 memiliki panjang 310 kaki dan didukung oleh satu mesin roket
padat selama lepas landas
Delta IV
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Delta IV
Delta IV adalah roket yang dirancang AS dengan tujuan untuk
penggunaan militer dan komersial. Roket ini memiliki ketinggian 206
meter
Atlas V
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Atlas V
Atlas V adalah roket buatan Amerika Serikat yang dirancang untuk
membawa beban berat untuk diangkut ke orbit Bumi. Roket ini memiliki
ketinggian 195 kaki dan memiliki total angkat dari massa 333.298 kg
Ariane 5
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Ariane 5
Uji terbang pertama Ariane 5 yang gagal pada bulan Juni 1996, dengan
perusakan diri selama 37 detik setelah diluncurkan karena kerusakan pada
software kontrol, yang tak diragukan lagi salah satu bug komputer
paling mahal dalam sejarah. Roket ini memiliki ketinggian 193 kaki
Space Shuttle
Sekarang tiba disini dengan mesin canggih, yaitu pesawat ulang alik.
Dibuat di USA, Pesawat Ulang Alik sedang digunakan untuk pengiriman
kargo dengan ukuran sedang ke orbit dan dioperasikan oleh tujuh awak
laki-laki. Space Shuttle memiliki tinggi sepanjangi 184 kaki
H-IIB
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
H-IIB
H-IIB adalah roket berbahan bakar cair buatan Jepang yang menyediakan
sistem peluncuran untuk tujuan utama peluncuran H-II Transfer Vehicle
(HTV) terhadap Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS). Ini memiliki
ketinggian 56m
Falcon 9
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Falcon 9
Falcon 9 adalah dua-tahap dapat digunakan untuk orbit; oksigen cair
dan minyak roket bertenaga meluncurkan kendaraan yang diproduksi oleh
SpaceX. Roket ini masih di dalam pengembangan dan akan diluncurkan pada
akhir 2009. Roket ini memiliki ketinggian 178 kaki
Proton
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Proton
Proton pertama diluncurkan pada tahun 1965 dan sistem peluncuran
masih digunakan pada 2009, yang menjadikannya salah satu dari para
pendukung paling sukses berat dalam sejarah luar angkasa. Ini memiliki
ketinggian 53m
Dnepr-1
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Dnepr-1
Roket Dnepr adalah ICBM konversi digunakan untuk meluncurkan satelit
ke orbit, yang dioperasikan oleh penyedia layanan peluncuran ISC
Kosmotras. Peluncuran pertama, pada tanggal 21 April 1999, berhasil
mennempatkan UoSAT-12, satelit demonstrasi mini 350 kg, pada lingkar
650 km Orbit Bumi Rendah (LEO).
Sumber : Wikipedia bahasa Indonesia
Nama : Galih Setiaji
Nomor : 30-013-194-7
