circadianshift.net

Falcon Heavy, Roket Ciptaan CEO SpaceX Elon Musk Yang Bisa Dipakai Kembali

Baru-baru ini kabar baik datang dari CEO SpaceX Elon Musk, ia adalah pendiri beberapa perusahaan teknologi populer, termasuk SpaceX yang bergerak di teknologi antariksa ‘Tesla Inc’ yang bergerak di bidang otomotif OpenAI, SolarCity, Neuralink serta beberapa perusahaan lainnya. Nah, kabarnya beberapa waktu yang lalu ia berhasil menerbangkan roket di Kennedy Space Center milik NASA lho. Roket tersebut bernama Falcon Heavy.

Yang lebih hebatnya lagi adalah roket ini bisa dipakai ulang. Keren banget bukan? Nah, untuk mengetahui lebih jauh lagi mengenai roket tersebut, silahkan lihat penjelasannya di bawah ini.

Pengertian Roket Falcon Heavy

Falcon Heavy adalah kendaraan peluncur super berat yang dapat digunakan kembali yang dirancang dan diproduksi oleh SpaceX. Falcon Heavy (sebelumnya dikenal sebagai Falcon 9 Heavy) adalah varian dari kendaraan peluncuran Falcon 9 dan akan terdiri dari inti roket Falcon 9 yang diperkuat dengan dua tahap tambahan Falcon 9 pertama sebagai penguat pengikat. Ini akan meningkatkan muatan rendah orbit Bumi (LEO) maksimum sampai 63.800 kilogram (140.700 lb), dibandingkan dengan 22.800 kilogram (50.300 lb) untuk dorongan penuh Falcon 9. Falcon Heavy dirancang sejak awal untuk membawa manusia ke luar angkasa dan akan memungkinkan misi awak kapal ke Bulan atau Mars.

SpaceX saat ini bertujuan untuk penerbangan demonstrasi pertama Falcon Heavy yang akan terjadi pada akhir Januari 2018. Menurut pendiri SpaceX Elon Musk, muatan bodoh pada penerbangan perdananya adalah Tesla Roadster-nya.

Konsep untuk kendaraan peluncuran Falcon Heavy awalnya didiskusikan sejak 2004. SpaceX mengumumkan rencana Falcon Heavy kepada publik pada sebuah konferensi pers Washington DC pada bulan April 2011, dengan uji coba awal yang diharapkan pada tahun 2013. Dalam acara tersebut, sejumlah faktor menunda penerbangan perdana yang direncanakan sampai 2018, termasuk dua anomali dengan kendaraan peluncuran Falcon 9 yang menempatkan semua sumber daya rekayasa yang didedikasikan untuk analisis kegagalan dan beberapa bulan menghentikan operasi penerbangan.

Integrasi dan tantangan struktural untuk menggabungkan tiga inti Falcon 9 jauh lebih sulit dari perkiraan. Elon Musk menyatakan secara terbuka pada bulan Juli 2017 bahwa “Sebenarnya ini adalah cara yang lebih sulit untuk dilakukan Falcon Heavy daripada yang kita duga. Sungguh cara yang jauh lebih sulit dari yang kita duga sebelumnya. Kami sangat naif tentang itu.” Tes awal penerbangan saat ini dimaksudkan tidak lebih awal dari Januari 2018.

Desain

Konfigurasi berat terdiri dari Falcon 9 yang diperkuat secara struktural sebagai komponen “inti”, dengan dua tambahan tahap pertama Falcon 9 bertindak sebagai pengikat pengikat cair, yang secara konseptual serupa dengan peluncur dan peluncur EELV Delta IV Heavy untuk Atlas V Heavy dan Angara A5V Rusia. Falcon Heavy akan memiliki kemampuan mengangkat lebih banyak daripada roket operasional lainnya dengan muatan 64.000 kilogram (141.000 lb) ke orbit bumi rendah dan 16.800 kilogram (37.000 lb) untuk injeksi trans-Mars. Roket ini dirancang untuk memenuhi atau melampaui semua persyaratan terkini untuk penilaian manusia.

Margin pengaman struktural adalah 40% di atas beban terbang, lebih tinggi dari margin 25% roket lainnya. Falcon Heavy dirancang dari awal untuk membawa manusia ke ruang angkasa dan akan mengembalikan kemungkinan misi awak kapal terbang ke Bulan atau Mars. Namun dengan perkembangan BFR, Falcon Heavy meluncurkan manusia ke Mars sangat tidak mungkin.

Tahap pertama didukung oleh tiga inti turun Falcon 9, masing-masing dilengkapi dengan sembilan mesin Merlin 1D. Falcon Heavy memiliki daya dorong permukaan laut total di lepas landas dari 22.819 kN (5.130.000 lbf), dari mesin Merlin 1D 27, sementara dorong naik menjadi 24.681 kN (5.549.000 lbf) saat pesawat tersebut naik keluar dari atmosfer. Gelombang atas didukung oleh mesin Merlin 1D tunggal yang dimodifikasi untuk operasi vakum dengan dorong 934 kN (210.000 lbf), rasio ekspansi 117: 1 dan waktu bakar nominal 397 detik. Untuk menambahkan keandalan restart, mesin memiliki dual redundant pyrophoric igniters (TEEA-TEB).

Interstage yang menghubungkan tahap atas dan bawah untuk Falcon 9 adalah struktur komposit inti aluminium serat karbon. Pemisahan tahap terjadi melalui kolase pemisahan yang dapat digunakan kembali dan sistem pendorong pneumatik. Dinding dan kubah Falcon 9 terbuat dari paduan aluminium-litium. SpaceX menggunakan tangki pengelasan adiksi gesekan semua. Tangki tahap kedua dari Falcon 9 hanyalah versi yang lebih pendek dari tangki tahap pertama dan menggunakan sebagian besar teknik perkakas, material dan manufaktur yang sama. Pendekatan ini mengurangi biaya produksi selama produksi kendaraan.

Semua tiga inti Falcon Heavy mengatur mesin dalam bentuk struktural SpaceX memanggil Octaweb, yang bertujuan merampingkan proses pembuatannya dan masing-masing inti mencakup empat kaki pendaratan yang dapat diperluas. Untuk mengendalikan turunnya penguat dan inti pusat melalui atmosfer, SpaceX menggunakan sirip grid kecil yang menyebar dari kendaraan setelah dipisah. Setelah penguat sisi terpisah, mesin pusat di masing-masing akan terbakar selama beberapa detik untuk mengendalikan lintasan booster dengan aman dari roket.

Kaki kemudian akan menyebar saat penguat kembali ke Bumi, mendarat masing-masing dengan lembut di tanah. Inti pusat akan terus menyala sampai tahap pemisahan, setelah itu kakinya akan mengerahkan dan mendaratkannya kembali ke Bumi juga. Kaki pendaratan terbuat dari serat karbon dengan sarang lebah aluminium. Keempat kaki menyelimuti sepanjang sisi masing-masing inti saat lepas landas dan kemudian melebar ke luar dan ke bawah untuk mendarat. Baik sirip grid dan kaki pendaratan di Falcon Heavy saat ini sedang menjalani pengujian pada kendaraan peluncuran Falcon 9, yang dimaksudkan untuk digunakan untuk pendaratan vertikal begitu upaya pengembangan teknologi pasca-misi selesai.

Konsepsi dan Pendanaan

Untuk masalah pendanaan dan konsepsi, sebenarnya Elon Musk sudah mendiskusikannya dalam sebuah berita pada bulan September 2005, yang mengacu pada permintaan pelanggan dari 18 bulan sebelumnya. Berbagai solusi yang menggunakan rencana Falcon 5 telah dieksplorasi, namun satu-satunya iterasi yang hemat biaya dan andal adalah metode yang menggunakan tahap pertama 9-engine-Falcon 9. Eksplorasi lebih lanjut tentang kemampuan kendaraan Falcon 9 yang mengarah pada Falcon 9 Heavy concept. Falcon Heavy sedang dikembangkan dengan modal pribadi. Tidak ada pembiayaan pemerintah yang disediakan untuk pengembangannya.

Perancangan dan Pengembangan

Karena rancangan Falcon Heavy didasarkan pada pesawat dan mesin Falcon 9, penerbangan pertama Falcon Heavy bergantung pada pengembangan Falcon 9. Kemudian pada tahun 2008, SpaceX bertujuan untuk peluncuran pertama Falcon 9 pada tahun 2009 dan “Falcon 9 Heavy akan berada dalam beberapa tahun.” Berbicara di Konferensi Masyarakat Mars 2008, Elon Musk juga mengatakan bahwa tahap atas berbahan bakar hidrogen akan mengikuti 2-3 tahun kemudian (pada tahun 2013).

Pada bulan April 2011, kemampuan dan performa kendaraan Falcon 9 lebih dipahami, SpaceX telah menyelesaikan 2 misi demonstrasi yang sukses ke LEO, salah satunya termasuk penguasaan ulang mesin tahap kedua. Pada sebuah konferensi pers di National Press Club di Washington, DC. pada tanggal 5 April 2011, Elon Musk menyatakan bahwa Falcon Heavy akan “membawa lebih banyak muatan ke orbit atau kecepatan melarikan diri daripada kendaraan dalam sejarah, terlepas dari roket Saturn V Moon dan roket Soviet Energia.” Pada tahun 2015, SpaceX mengumumkan sejumlah perubahan pada roket Falcon Heavy, bekerja bersamaan dengan upgrade kendaraan peluncuran Falcon 9 v1.1.

Pada 2011, dengan kenaikan permintaan yang diharapkan untuk kedua varian tersebut, SpaceX mengumumkan rencana untuk memperluas kapasitas produksi “saat kami membangun kemampuan untuk memproduksi tahap pertama Falcon 9 atau booster berat Falcon Heavy setiap minggu dan tahap atas setiap dua minggu.” Pada bulan Desember 2016, SpaceX merilis sebuah foto yang menunjukkan interstage Falcon Heavy di kantor pusat perusahaan di Hawthorne, California.

Pengujian

Pada bulan Mei 2013, sebuah tempat uji bawah tanah yang baru sebagian sedang dibangun di Fasilitas Pengembangan dan Uji Rocket SpaceX di McGregor, Texas untuk menguji tiga core dan dua puluh tujuh mesin roket Falcon Heavy. Namun tidak ada tes triple core di McGregor yang terjadi. Pada bulan Mei 2017, SpaceX melakukan uji api statis pertama dari pusat desain penerbangan Falcon Heavy center di fasilitas McGregor. Pada bulan September 2017, ketiga inti tahap pertama telah menyelesaikan pengujian api statis di ground test stand.

Pada bulan Juli 2017, Musk mendiskusikan tantangan pengujian kendaraan peluncur kompleks seperti Falcon Heavy tiga inti. Ada sebagian besar desain baru “yang benar-benar tidak mungkin diuji di lapangan” dan tidak dapat benar-benar diuji sampai tes penerbangan dimulai.

Penerbangan Perdana

Pada bulan April 2011, Elon Musk berencana untuk peluncuran pertama Falcon Heavy dari Vandenberg Air Force Base di Pantai Barat pada tahun 2013. SpaceX diperbaharui Launch Complex 4E di Vandenberg AFB untuk mengakomodasi Falcon 9 dan Heavy. Peluncuran pertama dari kompleks peluncuran Pantai Tanjung Canaveral Timur direncanakan pada akhir 2013 atau 2014.

Karena sebagian kegagalan SpaceX CRS-7 pada bulan Juni, pada bulan September SpaceX menjadwal ulang penerbangan Falcon Heavy untuk bulan April/Mei 2016, namun pada bulan Februari 2016 telah menundanya lagi sampai akhir 2016. Penerbangan tersebut akan diluncurkan dari Kompleks Peluncuran Kennedy Space Center yang telah diperbaharui 39A Pada bulan Agustus 2016, penerbangan demonstrasi dipindahkan ke awal 2017, kemudian ke musim panas 2017, sampai akhir 2017 dan sampai Januari 2018. Misi masa depan dijadwal ulang sesuai dengan itu.

Sebuah penerbangan demonstrasi kedua saat ini dijadwalkan pada 2018 dengan muatan Angkatan Udara AS STP-2. Misi operasional GTO untuk Intelsat dan Inmarsat, yang direncanakan pada akhir 2017, dipindahkan ke versi roket Falcon 9 Full Thrust karena telah menjadi cukup kuat untuk mengangkat muatan berat tersebut dalam konfigurasi yang dapat dibuang. Misi GTO komersial pertama juga dijadwalkan pada tahun 2018 untuk orang Arab.

Pada pertemuan pertemuan Penelitian dan Pengembangan Stasiun Luar Angkasa Juli lalu di Washington DC, Musk meremehkan harapan untuk keberhasilan penerbangan perdana tersebut dengan mengatakan “ada kemungkinan kendaraan tidak akan sampai ke orbit dan Saya harap itu membuat cukup jauh dari pada tidak menyebabkan kerusakan pada Saya dan akan mempertimbangkan bahkan bahwa itu benar, jujur”. Musk melanjutkan dengan mengatakan integrasi dan tantangan struktural menggabungkan 3 inti Falcon 9 adalah jauh lebih sulit dari yang diharapkan.

Pada bulan Desember 2017, Elon Musk men-tweet bahwa muatan dummy pada peluncuran Falcon Heavy perdana akan menjadi Tesla Roadster pribadinya yang akan diluncurkan ke orbit mengelilingi Matahari yang akan membawanya sejauh orbit Mars. Dia merilis gambar di hari-hari berikutnya. Pada tanggal 28 Desember, Falcon Heavy dipindahkan ke landasan peluncuran untuk persiapan uji api statis dari semua 27 mesin, yang diperkirakan akan berlangsung pada tanggal 6 Januari. Kontingen pada hasil tes, jendela peluncuran pendahuluan akan dibuka pada 15 Januari. Rencananya ketiga core tersebut akan mendarat kembali di Bumi setelah diluncurkan.

Kemampuan

Falcon Heavy jatuh ke dalam jajaran sistem peluncuran super berat di bawah sistem klasifikasi yang digunakan oleh panel tinjauan ruang angkasa NASA. Konsep awal (Falcon 9-S9 2005) mengemukakan muatan 24.750 kilogram (54.560 lb) kepada LEO, namun pada bulan April 2011 ini diproyeksikan mencapai 53.000 kilogram (117.000 lb) dengan muatan GTO sampai 12.000 kilogram ( 26.000 lb).

Kemudian laporan pada tahun 2011 memproyeksikan muatan yang lebih tinggi di luar LEO, termasuk 19.000 kilogram (42.000 lb) ke orbit pengalihan geostasioner, 16.000 kilogram (35.000 lb) ke lintasan transliner dan 14.000 kilogram (31.000 lb) pada orbit trans-Mars ke Mars. Pada akhir 2013, SpaceX menaikkan muatan GTO yang diproyeksikan untuk Falcon Heavy sampai dengan 21.200 kilogram(46.700 lb).

Pada bulan April 2017, muatan LEO yang diproyeksikan untuk Falcon Heavy meningkat dari 54.400 kilogram (119.900 lb) menjadi 63.800 kilogram (140.700 lb). Beban maksimum dicapai saat roket tersebut menerbangkan profil peluncuran yang sepenuhnya dapat dibuang, tidak memulihkan salah satu dari tiga penguat tahap pertama.

Propelan Crossfeed

Falcon Heavy pada awalnya dirancang dengan kemampuan crossover propelan yang unik, di mana mesin inti pusat disertakan dengan bahan bakar dan oksidator dari dua sisi inti, sampai inti samping hampir kosong dan siap untuk acara pemisahan pertama. Mengabaikan semua mesin dari ketiga core saat diluncurkan dan mengoperasikannya dengan dorongan penuh dengan bahan bakar terutama dari penguat samping akan menghabiskan penguat sisi lebih cepat, membiarkan pemisahan mereka sebelumnya, yang pada gilirannya meninggalkan inti pusat sebagian besar propelannya pada pemisahan booster.

Sistem propelan crossfeed, yang dijuluki “pementasan asparagus”, berasal dari desain booster yang diusulkan dalam sebuah buku tentang mekanika orbital oleh Tom Logsdon. Menurut buku tersebut, seorang insinyur bernama Ed Keith menciptakan istilah “pendorong asparagus-stalk” untuk kendaraan peluncuran yang menggunakan propelan crossfeed. Elon Musk telah menyatakan bahwa crossfeed saat ini tidak direncanakan untuk diimplementasikan, setidaknya dalam versi Falcon Heavy pertama. Rencana saat ini memiliki pendorong pusat yang meluncur turun tak lama setelah lepas landas dan melanjutkan dorongan penuh setelah penguat samping terpisah.

Usabilitas

Meskipun bukan bagian dari desain Falcon Heavy awal, SpaceX sedang melakukan pengembangan paralel pada sistem peluncuran roket yang dapat digunakan kembali yang dimaksudkan agar dapat diperluas ke Falcon Heavy, memulihkan semua bagian roket.

Sejak awal, SpaceX telah menyatakan harapan bahwa semua tahap roket pada akhirnya dapat digunakan kembali. SpaceX telah menunjukkan baik pemulihan darat dan laut tahap pertama Falcon 9 beberapa kali dan telah berusaha untuk mendapatkan kembali fairing tersebut. Pendekatan ini sangat sesuai untuk Falcon Heavy, di mana dua inti luar terpisah dari roket jauh lebih awal dalam profil penerbangan dan oleh karena itu keduanya bergerak dengan kecepatan lebih rendah pada peristiwa pemisahan awal. Sejak akhir 2013, setiap tahap pertama Falcon 9 telah diinstruksikan dan dilengkapi sebagai kendaraan uji coba yang dikendalikan. Untuk penerbangan pertama Falcon Heavy, SpaceX sedang mempertimbangkan kemungkinan untuk memulihkan tahap kedua.

SpaceX telah mengindikasikan bahwa kinerja muatan Falcon Heavy to geosynchronous transfer orbit (GTO) akan berkurang karena penambahan teknologi yang dapat digunakan kembali, namun akan terbang dengan harga peluncuran yang jauh lebih rendah. Dengan usabilitas penuh pada ketiga inti penguat, muatan GTO akan menjadi 8.000 kg (18.000 lb). Jika hanya dua inti luar yang terbang sebagai inti yang bisa digunakan kembali sementara inti tengahnya bisa dilepas, muatan GTO kira-kira 16.000 kg (35.000 lb).  “Falcon 9 akan melakukan satelit hingga kira-kira 3,5 ton, dengan usabilitas penuh dari tahap peningkatan dan Falcon Heavy akan melakukan satelit hingga 7 ton dengan kemampuan penuh dari ketiga tahap peningkatan tersebut,” kata Musk, mengacu pada ketiganya.

Falcon 9 booster core yang akan terdiri dari tahap pertama Falcon Heavy. Dia juga mengatakan Falcon Heavy bisa melipatgandakan kinerja muatannya ke GTO “jika, misalnya, kita bisa dibuang di inti pusat.”

Harga Roket Falcon Heavy

Pada suatu penampilan di bulan Mei 2004 sebelum Komite Senat Amerika Serikat untuk Perdagangan, Ilmu Pengetahuan dan Transportasi, Elon Musk memberi kesaksian, “Rencana jangka panjang menyerukan pengembangan produk angkat berat dan bahkan sangat berat, jika ada permintaan pelanggan, berharap bahwa setiap peningkatan ukuran akan menghasilkan penurunan biaya per pon yang berarti untuk mengorbit. Pada akhirnya, saya percaya $ 500 per pon atau kurang sangat mungkin dicapai.” Nilai $ 1.100 per kilogram ($ 500/lb) ini dinyatakan oleh Musk pada tahun 2011 adalah 35% dari biaya sistem peluncuran LEO yang paling murah per jamnya dalam studi sekitar tahun 2000: Zenit, kendaraan peluncuran medium-lift yang dapat membawa 14.000 kilogram (30.000 lb) ke LEO.

Pada Maret 2013, harga peluncuran Falcon Heavy di bawah $ 2.200 per kilogram ($ 1.000/lb) ke orbit rendah Bumi saat kendaraan peluncuran mengangkut muatan kargo maksimum yang diantarkan. Harga yang diumumkan untuk peluncuran Falcon Heavy telah berpindah beberapa dari tahun ke tahun, dengan mengumumkan harga untuk berbagai versi Falcon Heavy dengan harga $ 80-125 juta pada tahun 2011, $ 83-128M pada tahun 2012, $ 77-135M di 2013, $ 85M sampai dengan 6.400 kilogram (14.100 lb) untuk GTO pada tahun 2014 dan $ 90 juta sampai 8.000 kilogram (18.000 lb) untuk GTO pada tahun 2016 (tanpa harga yang dikeluarkan untuk GTO yang lebih berat atau muatan LEO). Peluncuran kontrak biasanya mencerminkan harga peluncuran pada saat kontrak ditandatangani.

Pada tahun 2011, SpaceX menyatakan bahwa biaya untuk mencapai orbit Bumi yang rendah bisa serendah $ 2.200 per kilogram ($ 1.000/lb) jika tingkat tahunan dari empat peluncuran dapat dipertahankan dan pada tahun 2011 direncanakan untuk meluncurkan sebanyak 10 Falcon Berat dan 10 Falcon 9 per tahun. Situs peluncuran ketiga, yang ditujukan khusus untuk penggunaan pribadi SpaceX, direncanakan di Boca Chica di dekat Brownsville, Texas.

SpaceX diharapkan untuk memulai pembangunan di fasilitas peluncuran Falcon Heavy yang ketiga, setelah pemilihan akhir, tidak lebih awal dari 2014, dengan peluncuran pertama dari fasilitas tersebut tidak lebih awal dari tahun 2016. Pada akhir 2013, SpaceX telah memproyeksikan pelantikan Falcon Heavy pada suatu waktu di tahun 2014, namun pada bulan Oktober 2017 peluncuran pertama diperkirakan akan terjadi pada akhir tahun 2017 karena keterbatasan kapasitas produksi dan kebutuhan untuk mewujudkan peluncuran Falcon 9. Pada bulan November 2017, tanggal peluncuran awal didorong kembali ke bulan Januari 2018.

Pada akhir 2013, harga SpaceX untuk peluncuran ruang angkasa sudah paling rendah di industri ini. Penghematan harga SpaceX dari pesawat luar angkasa mereka yang dapat digunakan kembali, yang bisa mencapai 30%, dapat menyebabkan era ruang ekonomi yang baru digerakkan.

Nah, itulah tadi kurang lebih penjelasan mengenai roket Falcon Heavy, semoga apa yang disampaikan bisa bermanfaat untuk kita semua. Terima kasih.

Your Header Sidebar area is currently empty. Hurry up and add some widgets.