Depot propelan orbital semakin mendekati kenyataan dengan uji cryocoupler NASA
Perjalanan luar angkasa tidak hanya memiliki satu tantangan, tetapi banyak tantangan. Yang paling utama adalah persyaratan bahwa pesawat ruang angkasa membawa seluruh pasokan bahan bakarnya sejak peluncuran. Ini adalah versi terakhir dari pengepakan berlebihan untuk perjalanan darat. Tapi bagaimana jika misi masa depan bisa berhenti untuk diisi? Badan antariksa AS baru-baru ini mengungkapkan tonggak penting dalam upayanya membangun “pom bensin” di orbit. NASA sedang mengembangkan dan menguji perangkat khusus yang disebut cryocoupler untuk memungkinkan misi eksplorasi ruang angkasa di masa depan untuk mengisi bahan bakar di depot propelan orbital. Perangkat keras khusus ini dirancang untuk menghubungkan pesawat ruang angkasa ke depot propelan orbital dengan aman. Hal ini memungkinkan transfer otomatis cairan super dingin seperti hidrogen cair dan oksigen cair yang didinginkan hingga ratusan derajat di bawah nol. “Pengisian bahan bakar kriogenik di orbit antara dua pesawat ruang angkasa belum dilakukan dan masih menjadi salah satu tantangan teknik terberat dalam penerbangan luar angkasa,” kata Travis Belcher, manajer proyek cryocoupler di Marshall Space Flight Center NASA di Huntsville, Alabama. “Transfer propelan ini sangat penting untuk jenis misi yang ingin diterbangkan NASA di masa depan, jadi mengembangkan alat penggandeng yang dapat menangani propelan ultra-dingin adalah langkah penting untuk mewujudkan kemampuan tersebut,” tambah Belcher. Pengujian cryocoupler NASA Proses perpindahan cairan kriogenik dalam ruang hampa sangatlah sulit, terutama saat menangani hidrogen cair dan oksigen cair. Zat-zat inilah yang harus dijaga pada suhu ratusan derajat di bawah nol Fahrenheit agar tetap stabil. Jika segel rusak atau material menjadi rapuh dan pecah akibat sengatan panas, seluruh misi berisiko. Perangkat keras bahan bakar terestrial yang dirancang untuk roket Sistem Peluncuran Luar Angkasa program Artemis tidak dapat berfungsi di lingkungan orbit. Skrup ini berat, dirancang untuk dilepas saat terjadi guncangan hebat saat peluncuran. Di orbit, diperlukan sesuatu yang lebih ringan, lebih bersih, dan sepenuhnya otomatis. Dikembangkan dalam kemitraan dengan L3Harris, cryocoupler baru ini dirancang setara dengan nosel orbital pada pompa bahan bakar. Ini akan mampu menghubungkan dua kapal dan menciptakan jembatan yang aman dan anti bocor di antara keduanya. “Kriokopler yang sedang kami kerjakan dapat dipasang dan dilepas beberapa kali dan sepenuhnya otomatis, sehingga astronot tidak perlu melakukan perjalanan luar angkasa untuk memindahkan propelan,” kata Belcher. “Mereka dirancang secara ketat agar tahan terhadap ruang dan ukurannya sesuai dengan desain tangki yang diharapkan.” Selama pengujian baru-baru ini di Marshall Space Flight Center NASA, para insinyur menggunakan meja robot untuk mensimulasikan tantangan dunia nyata dalam memasang dua pesawat ruang angkasa besar yang bergerak di orbit. Di luar angkasa, jarang sekali kendaraan dapat berjalan dengan sempurna. Oleh karena itu, tim sengaja membuat skenario docking yang tidak selaras untuk menunjukkan bahwa coupler masih dapat menyesuaikan, menyambung dengan aman, dan mempertahankan segelnya meskipun agak miring. Pengujian menyiapkan fondasi untuk masa depan Tim gabungan NASA dan L3Harris juga melakukan pengujian termal pada cryocoupler dengan menjalankan nitrogen cair pada suhu -321°F melalui berbagai pengaturan yang terhubung dan terputus. Pengujian ini mengevaluasi bagaimana perangkat keras, segel, dan aliran fluida menangani kontraksi termal yang ekstrim dan perbedaan suhu yang besar antara bahan propelan pembekuan dan bahan penggandeng. Pengujian yang dilakukan saat ini bersifat mendasar, yang membuktikan bahwa konsep tersebut berhasil, namun ini hanyalah permulaan. NASA berencana untuk mengulangi desain ini untuk memenuhi persyaratan spesifik arsitektur bulan dan Mars yang akan datang.
Diterbitkan : 2026-06-30 17:50:00
sumber : interestingengineering.com
