Metode Baru Pendorong Pesawat Luar Angkasa

ScienceDaily – Dalam film Star Wars tidak pernah nampak sekalipun pesawat-pesawat antar bintang digerakkan dengan roket. Bahkan dalam film tersebtu kita jumpai sebuah pesawat kemudi tunggal yang ukurannnya kecil bisa lepas landas dari sebuah planet kemudian sampai ke luar angkasa dan kemudian bergerak dengan warp-speed menuju sistem bintang lain.

Meskipun itu hanya dalam sebuah film, ternyata beberapa waktu yang lalu beberapa peneliti dari NASA Amerika menemukan sebuah metode baru pendorong pesawat luar angkasa yang tidak memakai tenaga roket. Sistem pendorong tersebut diberi nama M2P2 (Mini-Magnetospheric Plasma Propulsion). Para ilmuwan Universitas Washington meyakini, sistem M2P2 tersebut bisa memberikan daya dorong yang sangat besar pada pesawat, bahkan sampai 10 kali kecepatan pesawat luar angkasa saat ini.

NASA Institute for Advanced Concepts beberapa waktu yang lalu memberikan hibah sebesar $500.000 kepada tim UW yang dikepalai oleh ahli geofisika Robert Winglee untuk melanjutkan riset tentang Mini-Magnetospheric Plasma Propulsion. Bila kerja laboratorium dan pengujian luar angkasa sukses, dia mengharapkan dalam 10 tahun pesawat yang ditenagai dengan M2P2 bisa diluncurkan, yang akan menjadi pesawat pertama yang akan meninggalkan sistem Tata Surya.

Meskipun hal itu memerlukan kerja keras, dengan memperhatikan pesawat luar angkasa yang kita luncurkan dengan Voyager 1 pada tahun 1977 sekarang berjarak 6,8 juta mil dari bumi, yang masih dalam lingkungan Tata Surya.

Winglee, seorang Lektor geofisika, telah mengerjakan M2P2 selama 9 bulan bersama dengan profesor geofisika George Parks dan John Slough, seorang Lektor riset pada aeronautika dan astronautika. Mereka mengembangkan sebuah prototip dan menyiapkan pengujian di Laboratorium Redmond Plasma Physics UW.

Sistem mereka akan menggunkan sebuah kamar plasma seukuran 10 x 10 inch, yang dikaitkan pada sebuah pesawat. Sel-sel surya dan koil-koil solenoid akan memberi tenaga dengan menciptakan plasma termagnetisasi dengan rapat, atau gas terionkan, yang akan melontarkan sebuah medan elektromagnet sejauh radius 10 – 12 mil di sekeliling pesawat. Medan magnet tersebut akan berinteraksi dengan angin matahari sehingga mucul gaya dorong.

Pembuatan medan magnet ini serupa dengan pembentangan sebuah layar raksasa yang akan didorong oleh angin matahari, yang bergerak dengan kecepatan 780.000 sampai 1,8 juta mil per jam. Itu adalah energi yang cukup untuk menggerakkan pesawat luar angkasa seberat 300 pon pada kecepatan sampai 180.000 mil per jam atau 4,3 juta mil per hari. Sementara pesawat ulang alik saat ini terbang dengan kecepatan hanya 18.000 mil per jam atau 430.000 mil per hari.

Pada kecepatan tersebut, pesawat luar angkasa yang ditenagai M2P2 yang diluncurkan hari ini akan mencapai Voyager 1 dalam 8 tahun, sementara Voyager 1 sendiri perlu waktu 22 tahun untuk mencapai posisinya sekarang (publikasi ini ditulis tahun 1999). Ide pembuatan M2P2 muncul dari penelitian jet plasma yang terbentuk di sekitar bintang muda, dan direalisasikan dengan didanai oleh NASA.

Sistem tersebut memiliki nilai keuntungan melebihi layar matahari (solar sail), yang ukurannya sangat besar, lembaran material tipis reflektif seperti Mylar yang mampu menjadikan cahaya matahari menjadi gaya dorong. Tabung plasma M2P2 jauh lebih ringan dan ramping daripada layar matahari. Hanya butuh tenaga beberapa kilowatt saja dengan tambahan 100 pon propelan. Meskipun alat ini tergolong mahal, namun dengannya akan sangat menghemat biaya keseluruhan misi dan akan mempermudah akses ke planet-planet, begitu kata Winglee.

Meski demikian, masih banyak pula orang yang mengatakan, “Itu masih kurang cepat.” (karena mereka sudah tercekoki dengan film Star Trek). Orang-orang tersebut menginginkan sebuah kecepatan warp sehingga mereka bisa pergi ke sistem tata surya yang lain.

Akan tetapi, warp drive pada Star Trek dan pendorong hyperdrive pada film Star Wars, yang keduanya bisa mencapai kecepatan cahaya (186.000 mil per detik dalam vakum), tidak mungkin dicapai dengan pemahaman sekarang akan hukum-hukum fisika.

Untuk sekarang, setidaknya, pendorong plasma mampu menjadi pilihan terbaik untuk sistem pendorong fiksi. Jika pengujian M2P2 berhasil, Winglee mengharapkan penggunaan perdana mesin tersebut akan segera tergapai.