NASA Uji Perangkat Isi Bahan Bakar di Orbit untuk Misi Luar Angkasa

Telset.id – Misi luar angkasa masa depan mungkin harus mengisi bahan bakar di orbit Bumi sebelum melanjutkan perjalanan ke tujuan akhir. NASA telah menguji sebuah perangkat bernama “cryocoupler” yang dikembangkan oleh perusahaan teknologi asal Amerika, L3Harris, untuk mewujudkan pengisian bahan bakar di orbit.

Cryocoupler dapat diibaratkan sebagai nozzle pada pompa bensin yang berfungsi untuk menghubungkan selang ke tangki bahan bakar kendaraan. Perangkat ini memungkinkan wahana antariksa untuk terhubung ke stasiun pengisian bahan bakar di orbit, sehingga mereka bisa mengisi penuh tangki sebelum meninggalkan lingkungan planet Bumi.

“In-orbit cryogenic refueling between two spacecraft has yet to be done and remains one of the toughest engineering challenges in spaceflight,” ujar Travis Belcher, manajer proyek cryocoupler di Marshall Space Flight Center NASA di Huntsville, Alabama.

Tantangan utama dalam pengembangan cryocoupler adalah kemampuannya untuk mentransfer cairan yang sangat dingin, seperti hidrogen cair dan oksigen cair, tanpa mengalami kebocoran. Bahan bakar ini harus tetap berada dalam suhu ratusan derajat di bawah nol Fahrenheit, sehingga perangkat memerlukan material yang tepat dan segel yang kuat. Selain itu, perangkat ini tidak bisa dioperasikan secara manual.

“Cryocouplers we’re working on can attach and detach multiple times and are fully automated, so astronauts won’t have to perform a spacewalk to transfer propellant,” tambah Belcher. “They’re rigorously designed to withstand space and sized for the expected tank designs.”

Untuk menguji cryocoupler buatan L3Harris, tim Belcher menjalankan nitrogen cair pada suhu negatif 321 derajat Fahrenheit melalui beberapa konfigurasi sambungan dan pelepasan. Pengujian ini memberikan data tentang bagaimana perangkat bereaksi terhadap perbedaan suhu yang signifikan. Tim juga melakukan uji operasional, seperti simulasi docking yang tidak sejajar, karena perangkat dirancang untuk mengakomodasi sedikit ketidaksejajaran.

Pengujian saat ini masih pada tahap awal dan bersifat dasar. Belcher menyatakan bahwa pengujian di masa depan akan dirancang untuk misi-misi tertentu, sehingga cryocoupler dapat dinilai sesuai dengan persyaratan misi tersebut.

Teknologi pengisian bahan bakar di orbit ini menjadi kunci untuk misi eksplorasi luar angkasa jarak jauh. Dengan kemampuan mengisi bahan bakar di orbit, wahana antariksa dapat membawa lebih banyak muatan atau melakukan perjalanan yang lebih panjang tanpa harus membawa semua bahan bakar dari Bumi.

Cryocoupler yang diuji oleh NASA ini merupakan bagian dari upaya jangka panjang badan antariksa tersebut untuk mengembangkan solusi pengisian bahan bakar di orbit. Keberhasilan pengujian ini akan menjadi langkah penting menuju realisasi stasiun pengisian bahan bakar di orbit Bumi.

Para insinyur di Marshall Space Flight Center bekerja sama dengan L3Harris untuk memastikan bahwa cryocoupler dapat berfungsi dengan andal di lingkungan luar angkasa yang keras. Perangkat ini harus mampu bertahan terhadap radiasi, suhu ekstrem, dan vakum ruang angkasa.

Meskipun masih dalam tahap awal, pengujian cryocoupler ini menunjukkan kemajuan signifikan dalam teknologi antariksa. NASA rencanakan buang ISS ke laut pada waktunya, namun pengembangan teknologi seperti cryocoupler tetap menjadi prioritas untuk misi masa depan.

Pengujian yang dilakukan meliputi simulasi berbagai skenario yang mungkin terjadi selama misi sebenarnya. Tim peneliti mengumpulkan data tentang kinerja perangkat dalam berbagai kondisi, termasuk saat terjadi kebocoran kecil atau tekanan yang tidak stabil.

Belcher menekankan bahwa cryocoupler dirancang untuk dapat digunakan berulang kali. Ini berarti perangkat dapat dipasang di stasiun pengisian bahan bakar orbit dan digunakan untuk melayani banyak wahana antariksa selama masa pakainya.

Salah satu aspek penting dari desain cryocoupler adalah kemampuannya untuk menangani perbedaan suhu yang ekstrem. Bahan bakar roket seperti hidrogen cair dan oksigen cair harus disimpan pada suhu yang sangat rendah, sementara lingkungan luar angkasa bisa sangat panas saat terkena sinar matahari langsung.

Tim pengujian menggunakan nitrogen cair sebagai pengganti bahan bakar roket selama pengujian awal. Nitrogen cair memiliki sifat yang mirip dengan bahan bakar roket dalam hal suhu rendah, tetapi lebih aman untuk ditangani di laboratorium.

Hasil pengujian awal menunjukkan bahwa cryocoupler mampu mentransfer cairan dingin tanpa kebocoran yang signifikan. Perangkat juga berhasil beroperasi dalam simulasi docking yang tidak sejajar, menunjukkan fleksibilitas yang diperlukan untuk aplikasi di dunia nyata.

NASA telah lama meneliti teknologi pengisian bahan bakar di orbit sebagai bagian dari strategi eksplorasi luar angkasa yang berkelanjutan. Badan antariksa ini percaya bahwa kemampuan untuk mengisi bahan bakar di orbit akan membuka pintu bagi misi yang lebih ambisius ke Bulan, Mars, dan seterusnya.

L3Harris, sebagai mitra industri dalam proyek ini, membawa pengalaman mereka dalam pengembangan sistem antariksa yang andal. Perusahaan ini telah bekerja sama dengan NASA dalam berbagai proyek sebelumnya.

Pengujian cryocoupler dilakukan di fasilitas khusus yang dapat mensimulasikan kondisi luar angkasa. Tim peneliti menggunakan peralatan canggih untuk memantau kinerja perangkat secara real-time selama pengujian.

Selain menguji kemampuan transfer bahan bakar, tim juga mengevaluasi daya tahan cryocoupler terhadap siklus termal yang berulang. Perangkat harus mampu bertahan terhadap perubahan suhu yang drastis saat berpindah dari tempat teduh ke tempat terkena sinar matahari langsung di orbit.

Keberhasilan pengujian ini akan menjadi dasar untuk pengembangan sistem pengisian bahan bakar orbit yang lebih kompleks. NASA berencana untuk mengintegrasikan cryocoupler ke dalam desain stasiun pengisian bahan bakar orbit di masa depan.

Para ahli antariksa melihat teknologi ini sebagai langkah penting menuju eksplorasi luar angkasa yang lebih efisien dan berkelanjutan. Dengan kemampuan mengisi bahan bakar di orbit, misi ke Mars dan tujuan lain di tata surya akan menjadi lebih layak secara teknis dan ekonomis.

Pengujian cryocoupler L3Harris ini merupakan bagian dari program NASA yang lebih luas untuk mengembangkan infrastruktur pendukung misi luar angkasa. Program ini mencakup pengembangan teknologi untuk produksi bahan bakar di orbit dan penyimpanan jangka panjang.

Belcher dan timnya optimis bahwa cryocoupler akan menjadi komponen kunci dalam arsitektur misi luar angkasa masa depan. Mereka terus menyempurnakan desain perangkat berdasarkan data dari pengujian yang dilakukan.

Untuk informasi lebih lanjut tentang perkembangan teknologi antariksa, Anda dapat membaca artikel tentang prototype rover Ernest NASA yang mampu melaju lebih cepat dan memanjat rintangan.

Pengujian cryocoupler ini juga relevan dengan misi misi Swift Boost NASA yang menyelamatkan teleskop yang jatuh, menunjukkan komitmen NASA dalam mengembangkan teknologi pendukung misi.