Peristiwa sains luar angkasa yang luar biasa pada tahun 2024

Tahun 2024 menandai tahun banyaknya keberhasilan misi orbital dan bulan, termasuk penangkapan roket 'chopsticks' milik SpaceX.

Pesawat ruang angkasa Jepang berhasil mendarat di Bulan

Wahana antariksa SLIM milik Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang (JAXA) mendarat di Bulan pada 19 Januari, menjadikan Jepang negara kelima yang mendaratkan wahana antariksa di satelit alami Bumi, setelah Uni Soviet, Amerika Serikat, Tiongkok, dan India. Wahana ini menempuh rute yang panjang dan berliku, dan akhirnya mencapai orbit Bulan pada 25 Desember. SLIM bertujuan mendarat dalam jarak 100 meter dari targetnya, di tepi Kawah Shioli.

Dengan biaya $120 juta dan berat hanya 200 kilogram, SLIM dirancang untuk melakukan sejumlah kegiatan ilmiah , termasuk mempelajari lingkungan di sekitar wilayah Laut Nektar, yang terletak di 15 derajat lintang selatan, menggunakan spektrometer. Data dari perangkat ini dapat memberikan informasi tentang komposisi wilayah tersebut, yang akan mengungkap sejarah pembentukan dan evolusi Bulan.

Tak lama setelah mendarat, operator JAXA menemukan bahwa wahana pendarat itu mendarat terbalik, artinya panel surya yang digunakan untuk mengumpulkan energi di dalamnya tidak menghadap matahari. Malam pertama SLIM di bulan dimulai pada 31 Januari dan berakhir pada 15 Februari. SLIM kemudian mengalami malam bulan keduanya pada 29 Februari, dan tim memperkirakan bahwa suhu akan turun dari 100 derajat Celsius menjadi -170 derajat Celsius, yang akan menyebabkan wahana pendarat tersebut mati.

Kemungkinan malfungsi meningkat seiring berulangnya siklus suhu ekstrem. Ketika JAXA mencoba memulihkan operasi pada pertengahan Maret, mereka menemukan bahwa fungsi-fungsi utama wahana pendarat masih berfungsi. Hal yang sama terjadi ketika SLIM terbangun untuk ketiga kalinya setelah malam bulan yang panjang pada pertengahan April, mengirimkan sinyal ke Bumi pada 23 April.

Terakhir kali JAXA melakukan kontak dengan SLIM adalah pada 28 April. JAXA mengumumkan pada 26 Agustus bahwa misi pendaratan bulan SLIM telah resmi berakhir setelah berbulan-bulan gagal memulihkan kontak dengan wahana tersebut. Namun, tujuan utama SLIM telah tercapai. Tujuannya adalah untuk mendemonstrasikan kemampuan mendarat di benda langit dengan presisi yang luar biasa. Zona pendaratan elipsnya mengelilingi titik yang ditentukan pada jarak 100 meter, jauh lebih kecil daripada jarak biasanya yang hanya beberapa kilometer.

Tiongkok meluncurkan pesawat ruang angkasa untuk mengumpulkan sampel dari sisi gelap Bulan

Chang'e-6 lepas landas dengan roket Long March 5 dari Pusat Peluncuran Satelit Wenchang di Pulau Hainan pukul 16.27 tanggal 3 Mei waktu Hanoi . Selama perjalanan 53 hari, Chang'e-6 menuju Cekungan Kutub Selatan-Aitken (SPA) di sisi terjauh Bulan, sisi yang tidak dapat diamati dari Bumi. Chang'e-6 terdiri dari empat modul: pendarat bulan, modul pengangkut sampel, pengorbit, dan wahana peluncur (roket kecil yang menyertai pendarat).

Pada 1 Juni, wahana pendarat mendarat di Kawah Apollo di Cekungan Kutub Selatan-Aitken (SPA), zona tumbukan selebar 2.500 kilometer di sisi terjauh Bulan. Wahana pendarat tersebut mengumpulkan hampir 2 kilogram sampel bulan menggunakan sekop dan bor. Sampel-sampel berharga tersebut dipindahkan ke wahana peluncur pada 3 Juni dan berlabuh dengan wahana pengorbit beberapa hari kemudian. Wahana pengorbit kembali ke Bumi dengan kapsul sampel pada 21 Juni. Kapsul sampel bulan Chang'e 6 mendarat di Daerah Otonomi Mongolia Dalam, Tiongkok, pada 25 Juni.

Analisis awal menunjukkan bahwa sampel sisi gelap memiliki struktur yang lebih berpori dan berisi rongga. Sampel baru ini membantu memajukan pemahaman kita tentang beberapa aspek penting satelit alami Bumi, termasuk evolusi awalnya, perbedaan aktivitas vulkanik antara sisi dekat dan jauh, sejarah tumbukan tata surya bagian dalam, jejak aktivitas galaksi yang terawetkan dalam regolit bulan, serta komposisi dan struktur kerak dan mantel bulan.

Pesawat ruang angkasa Boeing mengalami malfungsi setelah membawa astronot ke ISS

Setelah bertahun-tahun tertunda, Starliner milik Boeing berhasil lepas landas dengan roket Atlas V dari Cape Canaveral, Florida, pada 5 Juni, membawa astronaut NASA Butch Wilmore dan Suni Williams ke ISS dalam penerbangan 25 jam. Wilmore dan Williams dijadwalkan menghabiskan seminggu di orbit dan kembali ke Bumi pada 13 Juni. Namun, selama penerbangan, Starliner mengalami serangkaian masalah, termasuk lima kebocoran helium dan lima kegagalan pendorong pada sistem kendali reaksi. Hal ini memaksa para insinyur untuk memecahkan masalah di darat dan memperpanjang masa tinggal para astronaut di ISS dari seminggu menjadi lebih dari setengah tahun.

Dalam konferensi pers pada 24 Agustus, NASA mengumumkan bahwa setelah menilai situasi dengan cermat, para insinyur NASA dan Boeing tidak dapat mencapai kesepakatan mengenai apakah aman untuk menerbangkan kembali astronot Butch Wilmore dan Suni Williams dengan pesawat ruang angkasa Starliner yang mengalami malfungsi. Akibatnya, mereka memutuskan bahwa kru akan tetap berada di ISS hingga Februari 2025, ketika pesawat ruang angkasa Dragon milik SpaceX akan berlabuh di stasiun dan membawa pulang kru.

Pesawat ruang angkasa Starliner milik Boeing kembali ke Bumi tanpa awak pada 6 September 2024, mendarat di White Sands Spaceport di New Mexico, AS. Kapsul tersebut diturunkan menggunakan parasut deselerasi dan ditopang oleh kantung udara. Starliner kemudian dipindahkan ke Kennedy Space Center milik NASA di Florida untuk analisis lebih lanjut. NASA dan Boeing akan bekerja sama untuk menentukan langkah selanjutnya bagi program ini.

Misi luar angkasa swasta pertama

Wahana antariksa Crew Dragon dalam misi Polaris Dawn, misi spacewalk swasta pertama, lepas landas dengan roket SpaceX Falcon 9 pukul 05.23 pagi tanggal 10 September (16.23 waktu Hanoi) dari Kompleks Peluncuran 39A di Kennedy Space Center (KSC) NASA. Sembilan setengah menit kemudian, pendorong roket kembali ke Bumi, mendarat di sebuah tongkang di lepas pantai timur Florida.

Crew Dragon, yang membawa empat astronaut, terpisah dari tahap atas Falcon 9 sekitar 12 menit setelah peluncuran. Pesawat ruang angkasa itu memasuki orbit elips dan, setelah beberapa putaran, mencapai ketinggian 1.400 kilometer (870 mil), lebih tinggi daripada yang pernah dicapai astronaut mana pun sejak misi Apollo terakhir pada tahun 1972.

Setelah mencapai ketinggian rekor, wahana antariksa tersebut turun ke ketinggian 737 km. Di sana, wahana tersebut mengalami dekompresi. Komandan misi, miliarder Jared Isaacman, dan karyawan SpaceX, Sarah Gillis, keluar dari kapsul satu per satu. Perjalanan luar angkasa dimulai pukul 17.12 tanggal 12 September waktu Hanoi, dan berlangsung selama 1 jam 46 menit. Selama perjalanan, Isaacman dan Gillis melakukan beberapa uji coba untuk menguji sistem komunikasi berbasis laser baru yang terhubung ke satelit Starlink dan fleksibilitas pakaian antariksa ultra-ringan rancangan SpaceX.

Kapsul kru Polaris Dawn mendarat di Teluk Meksiko pada 15 September, mengakhiri misi lima hari di orbit yang merupakan salah satu misi SpaceX paling menantang. Keberhasilan misi ini menandai perjalanan luar angkasa komersial pertama dan ketinggian orbit tertinggi yang pernah dicapai manusia. Selain itu, data dari uji komunikasi Starlink dapat membantu mengembangkan komunikasi antariksa untuk misi-misi mendatang.

SpaceX berhasil menguji sistem roket 'chopstick'

Sistem roket Starship secara bertahap membuktikan ambisi miliarder Elon Musk, CEO perusahaan kedirgantaraan SpaceX, untuk mengirim manusia ke Mars. Ini adalah roket tertinggi (sekitar 120 m) dan terkuat yang pernah dibuat, yang mampu menghasilkan daya dorong hampir 8.000 ton saat diluncurkan.

Pada uji peluncuran Starship kelima dari Starbase, Texas, pukul 08.25 tanggal 13 Oktober (20.25 waktu Hanoi), SpaceX mencapai tonggak penting ketika berhasil memulihkan tahap pendorong Super Heavy menggunakan teknologi "chopstick" baru. Tepatnya, sekitar 7 menit setelah peluncuran, tahap pendorong ini mendarat tepat di dekat menara peluncuran Mechazilla dan tertahan oleh lengan robot. Sementara itu, tahap atas Starship mendarat di Samudra Hindia.

"Ini hari bersejarah bagi dunia teknik. Luar biasa! Pada percobaan pertama, kami berhasil menarik kembali pendorong Super Heavy ke menara peluncuran," ujar Kate Tice, manajer sistem mutu SpaceX.

Starship harus mengandalkan menara peluncuran dengan sepasang lengan robotik berbentuk sumpit untuk kembali ke Bumi karena tidak memiliki kaki pendaratan. Melepas kaki-kaki tersebut akan mempersingkat waktu putar balik roket dan mengurangi bobotnya secara signifikan. Setiap kilogram massa yang dihemat akan memungkinkan roket untuk membawa lebih banyak kargo ke orbit.

Visi Musk adalah bahwa di masa depan, lengan tersebut dapat dengan cepat mengembalikan roket ke landasan peluncuran – memungkinkannya lepas landas lagi setelah diisi ulang bahan bakarnya – mungkin dalam waktu 30 menit setelah pendaratan. Dengan meningkatkan perjalanan luar angkasa, Musk berharap dapat membangun koloni di Mars, menjadikan umat manusia sebagai spesies multiplanet.

Upaya untuk memanfaatkan tenaga surya di luar angkasa

Memanfaatkan energi Matahari yang melimpah di luar angkasa bukanlah ide yang mustahil. Matahari merupakan sumber energi yang tersedia setiap saat, tanpa terpengaruh oleh cuaca buruk, tutupan awan, waktu malam, atau musim.

Ada banyak ide tentang bagaimana hal ini dapat dilakukan, tetapi cara kerjanya yang umum adalah sebagai berikut. Satelit yang dilengkapi panel surya diluncurkan ke orbit ketinggian tinggi. Panel surya mengumpulkan energi matahari, mengubahnya menjadi gelombang mikro, dan mengirimkannya secara nirkabel ke Bumi melalui pemancar besar yang dapat dikirim ke lokasi tertentu di permukaan bumi dengan presisi tinggi. Gelombang mikro dapat dengan mudah menembus awan dan cuaca buruk, serta mencapai antena penerima di Bumi. Gelombang mikro kemudian diubah kembali menjadi listrik dan disalurkan ke jaringan listrik.

Misalnya, tahun lalu, sebuah satelit yang dibangun oleh para insinyur di California Institute of Technology (Caltech) sebagai bagian dari misi Space Solar Power Demonstrator berhasil mengirimkan energi surya pertama dari luar angkasa. Misi ini berakhir pada Januari 2024.

Inisiatif keberlanjutan Islandia, Transition Labs, juga bekerja sama dengan perusahaan energi lokal Reykjavik Energyt dan Space Solar yang berbasis di Inggris untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga surya di luar atmosfer Bumi. Space Solar mengumumkan pada bulan April sebuah terobosan dalam teknologi transmisi daya nirkabel, sebuah langkah besar menuju realisasi gagasan pembangkit listrik tenaga surya di luar angkasa.

Jepang juga sedang mempersiapkan transmisi energi surya dari luar angkasa ke Bumi pada tahun 2025. Pada bulan April, Koichi Ijichi, seorang penasihat di lembaga penelitian Sistem Luar Angkasa Jepang, menguraikan peta jalan untuk menguji pembangkit listrik tenaga surya kecil di luar angkasa, yang akan mentransmisikan energi secara nirkabel dari orbit rendah ke Bumi. Dengan demikian, sebuah satelit kecil dengan berat sekitar 180 kg akan mentransmisikan sekitar 1 kW listrik dari ketinggian 400 km. Jika berhasil, teknologi ini akan berkontribusi dalam mengatasi kebutuhan energi dunia yang sangat besar.

Menurut Hak Kekayaan Intelektual

Sumber: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/nhung-su-kien-khoa-hoc-vu-tru-noi-bat-nam-2024/20241219010204419