Mencari Racikan Bahan Bakar Roket Paling Sempurna
Roket adalah kendaraan terbang yang bergerak menggunakan gaya dorong dari semburan mesinnya. Prinsip kerjanya didasarkan pada hukum ke-3 Newton yang menyatakan bahwa setiap aksi selalu menghasilkan reaksi yang sama besar dengan arah berlawanan. Gas berkecepatan tinggi yang menyembur dari bawah mesin bertindak sebagai aksi pembentuk dorongan kuat yang melesatkan roket ke depan.
Sejarah roket berawal dari ketidaksengajaan para peracik obat Tiongkok pada abad ke-9 yang justru menemukan bubuk mesiu. Pasukan Tiongkok lalu menggunakan bubuk ini untuk membuat senjata proyektil besi guna menahan serangan Mongol pada tahun 1232. Senjata tersebut berupa 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. Teknologi ini akhirnya menyebar ke Eropa seiring perluasan wilayah kekuasaan Jenghis Khan. Setelah berabad-abad sekadar menjadi senjata militer dan bahan kembang api, pada abad ke-20, roket mulai dikembangkan untuk kepentingan sains sampai akhirnya berhasil membawa manusia mendarat di bulan.
Saat diluncurkan, roket harus melaju di lintasan melengkung hingga menembus kecepatan 28.646 kilometer per jam agar dapat terlepas dari tarikan gravitasi. Ketika mencapai titik orbit yang dituju, roket akan melepaskan muatannya seperti satelit. Satelit tersebut tidak jatuh ke bumi karena adanya keseimbangan antara tarikan gravitasi Bumi melawan dorongan momentum laju dari roket itu sendiri.
Agar mampu bertahan dan beroperasi di ruang hampa udara, roket dirancang dengan struktur yang khusus. Roket terdiri atas empat komponen yang meliputi:
- Tangki bahan bakar beserta oksidator (misalnya oksigen cair).
- Ruang pembakaran dan nozzle pendorong.
- Sistem kontrol arah navigasi.
- Payload atau muatan seperti satelit, modul maupun kapsul astronot.
Kunci keberhasilan peluncuran roket sangat bergantung pada jenis propelan atau bahan bakarnya. Para ahli biasanya menggunakan propelan padat maupun cair untuk mendapatkan performa mesin terbaik. Kombinasi bahan bakar cair yang paling sering digunakan adalah kerolox. Perpaduan antara bahan bakar RP-1 yang mirip minyak tanah bersama oksigen cair ini terbukti efisien dengan biaya peluncuran yang terjangkau. Roket seri Saturn hingga Falcon milik SpaceX masih mengandalkan campuran ini. Selain itu ada juga pilihan propelan berbasis hidrogen cair bersanding dengan oksigen cair. Campuran bersuhu ekstrem ini jauh lebih efisien untuk menghasilkan tenaga dorong walaupun membutuhkan tangki dan komponen mesin yang jauh lebih rumit.
Untuk kebutuhan alternatif bahan bakar tunggal, industri antariksa sering memakai senyawa hydrazine. Senyawa beracun dengan bau tajam ini sangat reaktif dan bisa menghasilkan dorongan besar dari ukuran tangki yang kecil. Penyimpanannya pun cukup praktis karena bisa dilakukan pada tekanan suhu ruang normal. Hal ini membuat hydrazine sangat cocok untuk kebutuhan manuver satelit atau pesawat di orbit luar angkasa walau penggunaannya membutuhkan standar keselamatan ekstra ketat.
Pada kenyataannya, tidak ada bahan bakar roket yang sempurna untuk seluruh tahapan terbang. Kerosin sangat unggul untuk menghasilkan tenaga pendorong maksimal saat roket baru lepas landas. Di sisi lain hidrogen cair jauh lebih hemat untuk perjalanan di ruang hampa. Namun hidrogen cair akan merepotkan jika dipakai sejak awal karena menuntut ukuran tangki yang kelewat besar. Sebagai solusi penengah, para ahli mulai menggunakan gas metana yang tingkat efisiensinya berada tepat di antara kerosin dan hidrogen.
Sayangnya, metana kurang padat dibandingkan kerosin sehingga kurang bertenaga untuk peluncuran awal sekaligus tidak sehemat hidrogen untuk tahapan akhir. Namun metana memiliki nilai tambah yang sangat menguntungkan karena bisa terbakar bersih tanpa meninggalkan banyak kerak jelaga di dalam mesin. Kelebihan ini membuat umur pakai mesin jauh lebih panjang sehingga sangat cocok untuk mendukung pengembangan mesin roket daur ulang masa depan.
Jadi, bahan bakar roket yang paling baik adalah kombinasi yang disesuaikan dengan kebutuhan setiap tahap penerbangan. Kerolox sangat diandalkan sebagai pendorong utama di tahap awal peluncuran saat menembus gravitasi. Setelah berada di luar angkasa, hidrogen cair mengambil alih tugas sebagai bahan bakar andalan untuk perjalanan jarak jauh. Hydrazine sebagai pendorong untuk manuver yang lincah dan presisi di area orbit. Sementara itu, metana hadir sebagai alternatif inovatif yang bersih dan hemat perawatan untuk mendukung teknologi roket yang bisa dipakai berulang kali. Sinergi dari berbagai bahan bakar inilah yang memungkinkan manusia untuk terus memperluas batas eksplorasi luar angkasa.
DAFTAR PUSTAKA
Engheim, E. 2023. What is the Best Rocket Fuel?. Erik Explores. https://erikexplores.substack.com/p/what-is-the-best-rocket-fuel.
Wiki berbudi. Bahan Bakar Roket. Ini Budi Wiki. https://inibudi.or.id/wiki/index.php/Bahan_Bakar_Roket.
Kompas.com. 2024. Bagaimana Cara Kerja Roket?. Kompas Sains. https://www.kompas.com/sains/read/2024/06/26/200000823/bagaimana-cara-kerja-roket-.
Leishman, J. G. 2026. Rocket Engines. Introduction to Aerospace Flight Vehicles. https://eaglepubs.erau.edu/introductiontoaerospaceflightvehicles/chapter/rocket-engines/.
Medigrafia. 2026. Mengenal Mesin Kimia dalam Roket: Peran Hydrazine dan LOX/LH2 dalam Sistem Propulsi Luar Angkasa. Medigrafia. https://medigrafia.com/mengenal-mesin-kimia-dalam-roket-peran-hydrazine-dan-lox-lh2-dalam-sistem-propulsi-luar-angkasa/#gsc.tab=0.
NASA. 2023. Rocket Parts. NASA Glenn Research Center. https://www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/rocket-parts/.
Nestria, A. 2020. Cara Kerja Roket dan Analisis. Aisyah Nestria. https://www.aisyahnestria.com/2020/05/cara-kerja-roket-dan-analisis.html. (Diakses pada 23 Mei 2026).
Wikipedia. 2026. Kerolox. Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. https://id.wikipedia.org/wiki/Kerolox.
Wikipedia. 2026. Roket. Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. https://id.wikipedia.org/wiki/Roket.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.