Ketika Elon Musk dari SpaceX tweet sesuatu yang menarik, itu menghasilkan gelombang kegembiraan. Jadi ketika ia tweeted baru-baru ini bahwa SpaceX mungkin sedang bekerja pada cara untuk mengambil tingkat atas dari roket mereka, itu memicu rantai tanggapan yang penasaran.
SpaceX akan mencoba untuk membawa roket tingkat atas kembali dari kecepatan orbital menggunakan balon pesta raksasa
- Elon Musk (@elonmusk) 15 April 2018
SpaceX telah mengambil dan menggunakan kembali tahapan yang lebih rendah untuk beberapa waktu sekarang, dan itu menurunkan biaya meluncurkan muatan ke luar angkasa. Tetapi ini adalah petunjuk pertama bahwa mereka mungkin mencoba melakukan hal yang sama dengan tahap atas.
Para responden Twitter ingin tahu persis apa yang ada dalam SpaceX, dan apa itu "balon pesta raksasa". Musk belum diuraikan, tetapi salah satu pengikut Twitternya memiliki sesuatu yang menarik untuk ditambahkan.
Quinn Kupec, seorang mahasiswa di Fakultas Teknik Universitas James Clark di tweet ke Musk:
Jika Anda mengusulkan apa yang saya pikirkan tentang Anda, deselerator koefisien entri balistik yang sangat rendah, maka Anda dan @SpaceX akan melihat apa yang kami miliki di @UofMaryland. Kami telah mengerjakan ini untuk sementara dan baru saja menyelesaikan beberapa pengujian pic.twitter.com/nJBvyUnzaK
- Quinn Kupec (@QuinnKupec) 16 April 2018
Space Magazine menghubungi Tn. Kupec untuk melihat apakah dia bisa membantu kami memahami apa yang mungkin didapat Musk. Tapi pertama-tama, sedikit latar belakang.
Sebuah "deselerator koefisien balistik entri sangat rendah" adalah sedikit suap. Koefisien balistik mengukur seberapa baik kendaraan dapat mengatasi hambatan udara dalam penerbangan. Koefisien balistik yang tinggi berarti kendaraan masuk kembali tidak akan kehilangan kecepatan dengan cepat, dan akan mencapai Bumi dengan kecepatan tinggi. Deselerator koefisien balistik masuk sangat rendah akan kehilangan kecepatan dengan cepat, yang berarti bahwa kendaraan akan melaju pada kecepatan subsonik rendah sebelum mencapai tanah.
Untuk memulihkan booster tahap atas, kecepatan rendah diperlukan, karena mereka menghasilkan lebih sedikit panas. Tetapi menurut Kupec, ada masalah lain yang harus diatasi.
“Apa yang terjadi ketika hal-hal ini melambat hingga kecepatan mendarat? Jika pusat gravitasi Anda diimbangi secara signifikan di belakang pusat tarik Anda, seperti halnya dengan tingkat atas yang kembali, itu bisa menjadi tidak stabil. Jika pusat gravitasi kendaraan re-entry terlalu tinggi, itu bisa menjadi terbalik, yang jelas tidak diinginkan. "
Jadi triknya adalah menurunkan kecepatan kendaraan masuk kembali ke titik di mana panas yang dihasilkan oleh masuk kembali tidak merusak booster, dan melakukannya tanpa menyebabkan kendaraan terbalik atau menjadi tidak stabil. Ini bukan masalah untuk booster panggung utama yang SpaceX sekarang pulih secara rutin; mereka memiliki roket retro sendiri untuk memandu keturunan dan pendaratan mereka. Tetapi untuk pemacu tingkat atas, yang mencapai kecepatan orbital, itu adalah kendala yang harus diatasi.
"Penelitian saya secara khusus berfokus pada seberapa tinggi Anda dapat mendorong pusat gravitasi dan tetap mempertahankan konfigurasi penerbangan yang tepat," kata Kupec.
Tapi bagaimana dengan "balon pesta raksasa" yang di-tweet Musk tentang?
Musk bisa merujuk, dalam istilah warna-warni, ke apa yang disebut ballute. Kata tersebut merupakan gabungan dari kata balon dan parasut. Mereka ditemukan pada 1950-an oleh Goodyear Aerospace. Mereka dapat menangkap turunnya kendaraan yang masuk dan memberikan stabilitas selama turun.
"... Balon harus berdiameter 120 kaki, dan terbuat dari kain bersuhu tinggi ..." - Profesor Dave Akin, Universitas Maryland
Space Magazine menghubungi Profesor Dave Akin dari University of Maryland untuk beberapa wawasan tentang tweet Musk. Profesor Akin telah bekerja pada sistem masuk kembali selama lebih dari 2 dekade.
Dalam pertukaran e-mail, Profesor Akin mengatakan kepada kami, “Ada konsep yang diusulkan untuk menyebarkan balon besar pada kabel yang ditarik di belakang Anda saat masuk. Balon menurunkan koefisien balistik Anda, yang berarti Anda melambat lebih tinggi di atmosfer dan beban panas lebih sedikit. " Jadi kuncinya adalah untuk menggosok kecepatan Anda sebelum Anda lebih dekat ke Bumi, di mana atmosfer lebih tebal dan menghasilkan lebih banyak panas.
Tetapi menurut Profesor Akin, ini tidak harus mudah dilakukan. "Untuk mendapatkan dua perintah pengurangan besar-besaran dalam koefisien balistik yang telah dibicarakan Elon tentang balon harus berdiameter 120 kaki, dan terbuat dari kain suhu tinggi, jadi itu tidak akan semudah itu."
Tetapi track record Musk menunjukkan dia tidak menghindar dari hal-hal yang tidak mudah.
Mengambil tahap roket atas bukan hanya tentang menurunkan biaya peluncuran, ini juga tentang sampah ruang angkasa. Badan Antariksa Eropa memperkirakan bahwa ada lebih dari 29.000 sampah antariksa yang mengorbit Bumi, dan beberapa sampah itu dihabiskan untuk pemacu tingkat atas. Sudah ada beberapa tabrakan dan kecelakaan, dengan beberapa satelit didorong ke orbit yang berbeda. Pada tahun 2009, satelit komunikasi Iridium 33 dan satelit komunikasi Rusia Cosmos 2251 yang tidak berfungsi bertabrakan satu sama lain, menghancurkan keduanya. Jika SpaceX dapat mengembangkan cara untuk mengambil pemacu tingkat atasnya, itu berarti lebih sedikit sampah ruang, dan lebih sedikit potensi tabrakan.
Ada preseden yang jelas untuk menggunakan balon untuk mengelola masuk kembali. Dengan orang-orang seperti Profesor Akin dan Quinn Kupec mengerjakannya, SpaceX tidak akan harus menemukan kembali roda. Tetapi mereka masih memiliki banyak pekerjaan yang harus dilakukan.
Musk tweet satu hal lain tak lama setelah tweet "balon pesta raksasa" nya:
Dan kemudian mendarat di rumah goyang
- Elon Musk (@elonmusk) 16 April 2018
Belum ada kata tentang apa artinya itu.
Kicauan "balon pesta raksasa" Elon Musk: https://twitter.com/elonmusk/status/985655249745592320
Tweet Quinn Kupec: https://twitter.com/QuinnKupec/status/985736260827471872
