Berita Terbaru (ID)

NASA menyiapkan satelit untuk menguji stasiun bahan bakar di orbit Bumi

Nasa
Foto: Nasa - Foto: SNEHIT PHOTO / Shutterstock.com

NASA telah mengambil langkah tegas untuk menjadikan pengisian bahan bakar pesawat ruang angkasa di luar angkasa menjadi kenyataan operasional. Badan Amerika Utara tersebut berencana untuk menguji teknologi kriogenik menggunakan satelit khusus, yang disebut LOXSAT (Liquid Oxygen Flight Demonstration), dengan tujuan membuat apa yang disebut sebagai “stasiun bahan bakar” orbital dapat berfungsi. Infrastruktur Essa dianggap penting untuk misi berawak Lua dan Marte di masa depan, selain mewakili kemajuan teknologi penting untuk eksplorasi ruang angkasa jarak jauh.

Satélite akan dirilis oleh Rocket Lab pada bulan Juli

LOXSAT akan diluncurkan dari Nova Zelândia paling lambat tanggal 17 Juli, dengan menggunakan roket Electron dari Rocket Lab. Satelit tersebut akan ditempatkan di orbit rendah Bumi (LEO) menggunakan platform Photon dari perusahaan yang sama, dalam misi yang diperkirakan akan berlangsung selama sembilan bulan. Durante Selama periode ini, peralatan tersebut akan menguji 11 komponen pengelolaan cairan kriogenik yang berbeda, mengumpulkan data penting untuk meningkatkan teknologi dan memungkinkannya ditingkatkan untuk operasi di masa depan.

Misi tersebut merupakan kolaborasi antara NASA dan Eta Space, sebuah perusahaan yang berbasis di Rockledge, Flórida, yang memimpin pengembangan teknologi kriogenik. Cientistas dan insinyur dari pusat Marshall, Glenn, dan Kennedy NASA berpartisipasi aktif dalam proyek ini. Inisiatif ini merupakan bagian dari program Tipping Point lembaga tersebut, yang memilih perusahaan swasta untuk menciptakan solusi yang mendukung program Artemis dan operasi berkelanjutannya di Lua hingga tahun 2030.

Tantangan teknis utama yang akan dihadapi LOXSAT adalah mempertahankan propelan kriogenik pada suhu yang sangat rendah untuk jangka waktu lama di ruang hampa udara. Fluidos seperti hidrogen cair dan oksigen cair perlu disimpan dalam kondisi yang sangat spesifik agar tidak menguap atau membeku secara tidak diinginkan. Atualmente, kesulitan ini adalah salah satu hambatan terbesar dalam penerapan sistem pengisian bahan bakar di orbit, sehingga membatasi kemampuan eksplorasi ruang angkasa berawak.

Bahan bakar Manutenção dalam ruang hampa

Cairan kriogenik menunjukkan sifat unik yang menjadikannya ideal untuk penggerak ruang angkasa, namun sangat sulit dikelola di orbit. Oksigen cair dan hidrogen cair menawarkan kepadatan energi yang lebih tinggi dibandingkan bahan bakar tradisional, sehingga memungkinkan muatan yang lebih besar atau jangkauan yang lebih jauh. Porém, propelan ini memerlukan isolasi termal yang canggih untuk menghindari pendidihan, suatu proses di mana cairan menguap secara alami bahkan dalam wadah khusus.

Pengujian LOXSAT akan memberikan data penting tentang cara kerja isolator termal multifasa dalam gayaberat mikro, cara tangki khusus mempertahankan tekanan internal tanpa katup konvensional, dan cara sistem transfer fluida beroperasi dalam kondisi vakum. Pengetahuan Esses sangat penting untuk merancang stasiun pengisian bahan bakar permanen yang dapat ditempatkan di orbit bulan atau orbit Bumi sebagai infrastruktur pendukung.

Komponen yang akan diuji meliputi sistem insulasi canggih, katup yang dioperasikan dari jarak jauh, sensor tekanan dan suhu khusus, serta struktur tangki yang dioptimalkan untuk lingkungan luar angkasa. Cada salah satu elemen ini akan terus dipantau selama misi sembilan bulan, menghasilkan database yang belum pernah ada sebelumnya mengenai perilaku kriogenik di luar angkasa.

Economia dan efisiensi untuk misi masa depan

Jika uji coba tersebut berhasil, konsekuensi eksplorasi ruang angkasa akan menjadi revolusioner. Pesawat luar angkasa akan dapat diluncurkan dari Terra dengan bahan bakar lebih sedikit, sehingga mengurangi biaya peluncuran secara signifikan dan meningkatkan efisiensi misi. Daripada membawa semua propelan yang diperlukan saat lepas landas, kapal-kapal tersebut dapat mengisi bahan bakar di stasiun orbit yang ditempatkan secara strategis selama perjalanannya.

Pendekatan ini dianggap sangat penting untuk misi jarak jauh, seperti perjalanan ke Marte, di mana jumlah bahan bakar yang dibutuhkan merupakan kendala logistik yang signifikan. Pesawat luar angkasa berawak untuk Marte akan membutuhkan jumlah bahan bakar yang sebanding dengan beratnya sendiri untuk melakukan seluruh perjalanan hanya menyisakan Terra. Dengan adanya stasiun pengisian bahan bakar di orbit, bobot awal ini akan berkurang secara drastis, sehingga memungkinkan penggunaan kembali kendaraan peluncuran dan membuat perjalanan antarplanet menjadi layak secara ekonomi.

The ability to refuel in space is also seen as an essential step towards enabling a permanent human presence on other celestial bodies. Stasiun bahan bakar orbital Sem, membangun pangkalan atau kota bulan permanen di Marte akan tetap memungkinkan secara teknis tetapi tidak praktis secara ekonomi. Dengan infrastruktur pengisian bahan bakar, biaya per ton yang diterbangkan ke luar angkasa akan turun drastis, membuka peluang wisata luar angkasa, penambangan asteroid, dan komersialisasi sumber daya orbit.

Infrastruktur orbital teknis dan komersial Viabilidade

Hasil percobaan LOXSAT akan sangat penting dalam menentukan kelayakan teknis dan ekonomi dari infrastruktur pengisian bahan bakar orbital permanen. Insinyur NASA dan Eta Space berharap data yang diperoleh akan memungkinkan mereka mensertifikasi teknologi untuk digunakan dalam operasi rutin. Atualmente, tidak ada stasiun pengisian bahan bakar kriogenik yang beroperasi pada skala operasional permanen di luar angkasa.

Satelit ini secara khusus akan fokus pada pelestarian dan penanganan propelan kriogenik dalam kondisi luar angkasa nyata, bukan dalam simulasi laboratorium. Microgravidade, radiasi matahari, dan variasi suhu yang disebabkan oleh rotasi orbit menciptakan tantangan yang tidak dapat ditiru sepenuhnya pada Terra. Faktor Esses memengaruhi perilaku cairan di dalam tangki, penurunan isolasi termal seiring berjalannya waktu, dan fungsi sistem mekanis setelah berbulan-bulan terpapar lingkungan luar angkasa yang keras.

Kemitraan publik-swasta antara NASA dan Eta Space menunjukkan bagaimana badan tersebut berupaya mempercepat inovasi teknologi. Enquanto NASA menyediakan keahlian, meluncurkan infrastruktur dan validasi teknis, perusahaan swasta menanggung risiko komersial dan memberikan solusi inovatif. Model Esse telah memungkinkan kemajuan di bidang-bidang yang mengalami stagnasi selama beberapa dekade, seperti kendaraan yang dapat digunakan kembali dan propulsi hipersonik.

Program Integração ke Artemis dan ekonomi orbital

Program Artemis mewakili upaya eksplorasi bulan paling ambisius sejak misi Apollo pada tahun 1970an. NASA berencana membangun pangkalan bulan berkelanjutan yang mampu mendukung penelitian ilmiah, ekstraksi sumber daya, dan operasi komersial. Estações untuk pengisian bahan bakar orbital akan menjadi bagian mendasar dari strategi ini, memungkinkan kapal melakukan banyak perjalanan dengan konsumsi energi yang lebih sedikit.

Além dari program Artemis, teknologi ini dapat memberikan manfaat bagi operasi bisnis yang sedang berkembang. Empresas swasta mengembangkan satelit komunikasi, platform manufaktur di orbit, dan kendaraan wisata luar angkasa. Todas aplikasi ini akan mendapat manfaat dari infrastruktur pengisian bahan bakar yang andal dan hemat biaya. Keberhasilan LOXSAT dapat meletakkan dasar bagi jaringan stasiun pengisian bahan bakar luar angkasa, yang melayani misi pemerintah dan komersial.

Ekonomi orbital yang kuat bergantung pada pengurangan biaya melalui penggunaan kembali dan pengisian bahan bakar yang efisien. Roket Rocket Lab Electron, yang akan meluncurkan LOXSAT, dirancang agar dapat digunakan kembali, sehingga mengurangi biaya peluncuran. Jika digabungkan dengan stasiun pengisian bahan bakar di orbit, model ini akan menciptakan sistem transportasi ruang angkasa yang benar-benar berkelanjutan dan ekonomis untuk dekade berikutnya.

Beberapa bulan ke depan akan menjadi masa kritis. LOXSAT akan memasuki orbit pada pertengahan Juli dan segera memulai pengujian. Data Cada yang dikumpulkan akan berkontribusi dalam memvalidasi atau menyesuaikan desain stasiun pengisian bahan bakar yang lebih besar dan permanen. Keberhasilan misi ini dapat menandai momen ketika eksplorasi ruang angkasa berawak tidak lagi menjadi urusan pemerintah semata dan menjadi infrastruktur yang digunakan bersama antara badan antariksa dan perusahaan swasta, sehingga membuka jalan bagi ekonomi orbital yang sebenarnya berdasarkan layanan logistik di luar angkasa.