Alasan penggunaan baja tahan karat pada wahana Starship SpaceX

Ilustrasi wahana berpenumpang SpaceX yang sedang melesat.
Ilustrasi wahana berpenumpang SpaceX yang sedang melesat. | SpaceX

Sejak tahun 2015, Elon Musk, sosok di balik lahirnya mobil listrik Tesla, telah berujar memiliki mimpi untuk membangun koloni di Mars.

Sejak saat itu, ia terus aktif melakukan beragam usaha penjelajahan ruang angkasa, salah satunya melalui roket Falcon dari perusahaannya yang lain bernama SpaceX.

Pada Februari 2018, Musk meluncurkan roket Falcon Heavy guna pengembangan wahana pengangkut manusia ke Bulan, bahkan ke Mars. Wahana tersebut diidentifikasikan dengan julukan BFR (Big Fucking/Falcon Rocket).

BFR adalah kombinasi pesawat ruang angkasa/roket yang dapat digunakan kembali, yang dirancang untuk mengantarkan muatan (termasuk manusia) ke orbit sebagai bagian dari sistem transportasi antarplanet SpaceX.

Singkatnya pada Desember kemarin, Musk memamerkan citra purwarupa terbaru dari roket tersebut.

Nama dari roket besar itu kerap berubah. Bahkan, sebelum diidentifikasi sebagai BFR, disebut dengan julukan seperti "Mars Colonial Transporter", "Interplanetary Transport System", kemudian baru "Big Falcon Rocket", dan kini “Starship”.

Bentuk dari purwarupa mirip seperti gambaran roket-roket di film kartun. Berbentuk seperti peluru dengan tiga sirip bawah yang juga berfungsi sebagai dudukan saat berdiri tegak. Bodinya berwarna perak mengilap, seperti warna dasar logam pada umumnya. Bendera Amerika yang besar terlihat terpampang di salah satu sisi roket besar tersebut.

Dalam menjawab cuitan pengikutnya di Twitter, Elon Musk mengungkapkan bahwa material baja tahan karat akhirnya menjadi pilihan dari sebelumnya serat karbon.

Dalam wawancara baru-baru ini dengan Popular Mechanics, Musk menjelaskan apa yang memotivasi pergantian tersebut.

Biaya adalah salah satu faktornya. Serat karbon memiliki harga 135 USD (Rp1,9 juta) per kilogram, dan 35 persen dari material tersebut harus terbuang.

"Anda memotong kain (dengan pola tertentu), dan ada bagian di antaranya tidak dapat Anda gunakan," kata pendiri dan CEO SpaceX itu.

Jadi, biaya sebenarnya dari material tersebut hampir 200 USD (Rp2,8 juta) per kg, dibandingkan dengan hanya 3 USD (Rp42 ribu) untuk baja tahan karat, tambahnya.

Selain masalah harga, titik lebur tinggi dari bahan yang juga dikenal dengan nama stainless steel ini juga merupakan keuntungan lainnya.

Musk menjelaskan, biasanya aluminium atau serat karbon, untuk suhu pengoperasian dalam kondisi stabil, terbatas pada 150 derajat Celsius. Angka ini masih belum masuk dalam kondisi tingkat tinggi. Dalam beberapa kasus material yang umum digunakan, roket ini bisa menahan paparan suhu lebih tinggi seperti 180 derajat Celsius. Bahkan bisa juga mencapai angka 200 derajat Celsius jika dipaksakan.

Ada sejumlah jenis serat karbon yang dapat menahan suhu hingga setinggi itu, tetapi kemudian kekuatannya akan menurun. “Tapi, dengan baja, material ini bisa Anda paksa hingga menghadapi suhu 870 derajat Celsius,” kata Musk.

Terlebih dengan bodi seperti cermin akan memantulkan energi panas jauh lebih baik daripada material berbasis karbon yang digunakan banyak roket sebelumnya. Ini bisa membantu Starship tahan terhadap tekanan selama penerbangan ruang angkasa jangka panjang.

Musk turut merinci rencana SpaceX atas sistem pelindung panas inovatif Starship yang akan menggunakan pendingin transpirasi. Teknik melibatkan pembuatan cangkang untuk roket menggunakan dua lapisan baja tahan karat yang dipisahkan oleh celah berpendingin cairan.

"Hanya perlu, pada dasarnya, dua lapisan (baja tahan karat) yang disatukan dengan senar. Anda mengalirkan bahan bakar atau air di antara tumpukan lapisan, dan kemudian Anda memiliki perforasi mikro di lapisan luar—penembusan yang sangat kecil--dan Anda pada dasarnya merembeskan air, atau bisa merembeskan bahan bakar, melalui perforasi mikro di bagian luar," jelas Musk.

Menurutnya, rembesan cairan ini ke sisi roket yang terkena angin akan membuat wahana SpaceX tetap dingin. Sementara cangkang berdinding ganda sendiri menambah sifat kaku bodi roket yang membantu menghindari kehancuran.

"Sejauh pengetahuan saya, teori ini belum pernah diusulkan sebelumnya."

Musk mengatakan, misi peluncuran berpenumpang pertama ke Planet Mars oleh Starship bisa terwujud pada awal 2020-an, jika pengembangan dan pengujian berjalan dengan baik. Dengan tinggi hingga 18 lantai, wahana ini didesain dapat membawa 100 orang penumpang dan mungkin 150 ton muatan kargo.

Sayangnya wahana antariksa tersebut baru saja mengalami kerusakan pada bagian atas akibat hantaman angin kencang.

Melalui Twitter, Elon Musk mengonfirmasikan kondisi Starship dengan melaporkan bahwa wahana tidak lagi berdiri vertikal. Dia menambahkan bahwa “angin berkecepatan 80km/jam merusak blok tambatan tadi malam & fairing Starship hancur. Butuh beberapa minggu untuk memperbaikinya. ”

Perwakilan SpaceX secara independen mengonfirmasi kepada Business Insider bahwa bagian atas wahana yang disebut fairing atau nosecone, telah jatuh karena angin kencang.

BACA JUGA
Tanya Loper Tanya LOPER
Artikel terkait: SPONSOR