Roket: Sejarah, Jenis Serta Komponen Dan Cara Bekerjanya

Menurut sejarah, ada beberapa kendaraan yang ingin menuju ke luar angkasa. Namun kendaraan tersebut gagal, karena kecepatan yang di miliki kendaraan tersebut tidak memenuhi dorongan yang telah di tentukan.

Kendaraan yang termasuk ingin mencapai ke luar angkasa adalah “Roket”. Roket adalah sebuah wahana di luar angkasa yang mendapat sebuah dorongan reaksi dari roket tersebut. Pada kesempatan kali ini, saya akan membahas tentang sejarah, jenis serta komponen dan cara roket bekerja yang akan di jelaskan secara lengkap.

Sejarah Roket

Roket merupakan sebuah permainan di luar angkasa, atau bisa di katakan seperti kendaraan terbang (peluru kendali) yang bekerja dengan mendapatkan dorongan dari reaksi menggunakan bahan flurida dan keluaran mesin roket.

th

Sejarah roket sendiri berasal dari bahasa Italia, yakni Rocchetta yang memiliki arti “petasan kecil”. Nama tersebut di pergunakan sampai sekarang, dan di ciptakan oleh Ludovico Antonio Muratori yang merupakan seorang ilmuwan dari negara Italia pada tahun 1379.

Roket bermula di gunakan untuk penggunaan militer dan rekreasi, pada abad ke 13 Masehi. Penggunaan roket secara intensif untuk militer, industri dan ilmu pengetahuan yang di mulai pada awal abad ke 20. Dimana teknologi peroketan mampu mengantarkan manusia menuju Era ruang angkasa, termasuk mengantarkan manusia menginjakan kakinya ke bulan.

Roket pertama kali di buat di negara Cina pada abad ke 13 atau sekitar 300 sebelum masehi. Semenjak roket ada di negara cina, roket juga bisa di gunakan sebagai kembang api atau mercon, persenjataan, kursi penyelamat, kendaraan peluncur luar angkasa untuk Satelit buatan, kendaraan luar angkasa, dan untuk melakukan penjelajahan ke planet lain untuk menemukan sesuatu. Walaupun kurang efisien di kecepatan rendah, roket mampu memberikan akselerasi luar biasa dan mencapai kecepatan sangat tinggi dengan efisiensi yang bisa di terima.

Lewat jalur perdagangan, pengetahuan tentang pembuatan kembang api itu sampai ke India dan bahkan sampai kepada bangsa barat. Di tangan bangsa barat, kembang api di kembangkan menjadi roket melalui serangkaian penelitian selama lima abad yaitu sejak abad ke 13 sampai abad ke 18.

Nama ilmuan barat yang mempunyai peran cukup nyata dalam perkembangan roket di antaranya Robert Anderson. Ilmuan Inggris ini pada tahun 1696 membuat cetakan roket dan campuran bahan bakar roket yang disebut propelan.

Roket modern bermula ketika Robert Goddard seorang insinyur dari Amerika Serikat meletakkan corong de Laval pada kamar pembakaran mesin roket, menggandakan daya dorong dan meningkatkan keefisienan pada roket.

Kemudian pada tahun 1926, Robert Goddard berhasil meluncurkan roket pertama di Auburn Massachusetts. Roket ini menggunakan minyak dan oksigen dan bisa meluncur sampai ketinggian 12 meter. Selanjutnya Goddard merancang roket yang lebih besar dan lebih cepat, hingga bisa terbang sampai ketinggian 2 km.

Di tangan bangsa Jerman, yang di motori Hermann Oberth dan Wernher von Braun, roket menjadi senjata ampuh sebagai peluru kendali disebut Roket V-2 (Vergelstungswaffe Zwei) yang di gunakan pada perang dunia II. Mereka juga merintis pengembangan roket sebagai wahana pembawa muatan yang kemudian menjadi cikal bakal dalam memajukan roket modern.

Setelah perang dunia ke-II dengan kalahnya Jerman dan sekutunya, maka teknologi peroketan ini di bawa ke USA. Di dua negara ini roket mengalami perkembangan yang sangat pesat.

Amerika Serikat dan Uni Soviet mengembangkan roket untuk peluru kendali pada tahun 1950. Di tangan Konstantin Tsiolkovsky, Uni Soviet kemudian berhasil meluncurkan roket pembawa satelit Sputnik ke orbit ke ruang angkasa pada 4 Oktober 1957 yang lalu.

Keberhasilan peluncuran satelit untuk pertama kalinya itu, di susul peluncuran roket yang membawa Sputnik II wahana ruang angkasa berawak. Dan pada tahun 1961, dengan menggunakan roket A-1 kosmonot pertama Rusia Yuri Gagarin menjadi orang pertama di dunia yang pergi keluar angkasa.

Sedangkan Amerika Serikat pada tahun 1969, dengan menggunakan roket Sarturnus V yang membawa pesawat Apollo yang diawali oleh Neil Amstrong dan Edwin Aldrin membuat sejarah dengan menjadi manusia pertama yang menginjakan kakinya di bulan.

Saat ini angkasa luar menjadi bisnis yang sangat menjanjikan dengan nilai transaksi yang sangat besar, sehingga roketpun di sewakan oleh beberapa pemasok untuk meluncurkan satelit komersial ke dalam orbit. Pemasok utama adalah NASA dan European Space Agency (ESA).

Kebanyakan roket saat ini adalah roket yang menggunakan bahan kimia. Mesin roket ini memerlukan bahan bakar padat atau cair, seperti bahan bakar cair Booster atau penguat Pesawat ulang alik dan mesin utamanya yang di gunakan untuk melepaskan diri dari gravitasi bumi.

Reaksi kimia di mulai di ruang bakar dengan bahan bakar (dengan udara atau oksigen bila di ruang angkasa) dan gas panas yang di hasilkan mengalir dengan tekanan tinggi keluar melalui saluran yang menuju ke arah belakang roket. Tekanan gas yang menyembur keluar inilah yang menghasilkan gaya dorong bagi roket sehingga roket dapat bergerak maju atau ke atas.

Jenis-jenis Roket

Selain sejarah yang telah di bahas di atas, ada juga beberapa jenis roket antara lain sebagai berikut:

Saturn V

Saturn-V-185x300

Saturn V merupakan roket terbesar di dunia dan mempunyai tenaga yang besar yang pernah di bangun dalam sejarah umat manusia. Ini adalah roket yang memungkinkan bagi manusia bisa untuk mendarat di Bulan. Saturn V tingginya hampir 363 kaki atau bisa di bilang setinggi gedung 40 lantai.

N-1

N-1

N-1 adalah roket yang mempunyai tenaga dan roket terbesar yang di kembangkan oleh Uni Soviet untuk bisa mengirim orang ke Bulan. N-1 mempunyai panjang sekitar 344,5 meter. Namun, dalam tahapan uji coba yang di lakukan oleh Uni Soviet terhadap roket ini, terjadinya kegagalan yang masih terus mengembangkan teknologi N-1 yang nantinya ingin sampai ke bulan.

Ares-1

Ares-12-300x202

Ares-1 adalah roket lain yang di rancang oleh negara Amerika Serikat yang saat ini sedang dalam pembangunan atau pengembangan. Setelah pensiun dari shuttle, Ares-1 akan menjadi transportasi manusia untuk pergi ruang angkasa dan bahkan ke Bulan lagi. Ares-1 memiliki panjang 310 kaki dan di dukung oleh satu mesin roket padat selama lepas landas.

Delta IV

Delta-IV-300x200

Delta IV adalah roket yang di buat oleh negara Amerika dengan tujuan untuk penggunaan militer dan komersial. Roket ini memiliki ketinggian 206 meter.

Atlas V

Atlas-V3-269x300

Atlas V adalah roket buatan Amerika Serikat yang di rancang untuk membawa beban-beban berat untuk di angkut dan segera di luncurkan ke orbit Bumi. Roket ini memiliki ketinggian 195 kaki dan memiliki total angkat dari massa 333.298 kg.

Ariane 5

Ariane-5-200x300

Roket yang memiliki ketinggian 193 kaki yang pertama kali di luncurkan ke bulan pada bulan Juni 1996 dan mengalami kegagalan dan hancur selama 37 detik saat di luncurkan, karena terdapat kerusakan pada sistem software control yang terdapat pada Ariane 5.

Space Shuttle

Space-Shuttle-300x225

Roket yang satu ini merupakan roket ulang alik dengan mesin yang canggih buatan dari negara Amerika yang di gunakan untuk pengangkutan kargo dan astronot menuju luar angkasa. Space Shuttle memiliki ketinggian sepanjang 184 kaki.

H-IIB

H-IIB-300x225

H-IIB merupakan roket buatan dari negara Jepang yang berbahan bakar cair yang sudah menyediakan sistem peluncuran untuk mencapai tujan utamanya yaitu peluncuran H-II Transfer Vehicle (HTV) terhadap stasiun luar angkasa. Roket ini memiliki ketinggian 56 meter.

Falcon 9Falcon-9-300x199

Roket kali ini merupakan roket yang masih dalam masa pengembangan dan telah di luncurkan pada tahun 2009 yang lalu. Falcon 9 memiliki bahan bakar yang cair dan memiliki ketinggian 178 kaki. Falcon 9 ini juga dapat di gunakan untuk mengorbit oksigen cair dan minyak roket bertenaga kendaraan yang di produksi oleh Space-X.

Proton

Proton-300x200

Proton pertama kali di luncurkan pada tahun 1965 dengan sistem peluncuran yang masih di gunakan pada tahun 2009, dan menjadikannya salah satu dari para pendukung paling sukses berat dalam sejarah luar angkasa. Roket ini memiliki ketinggian 53 meter.

Indonesia sendiri juga mampu memproduksi roket buatan indonesia yang memiliki ukuran cukup besar adalah  RX-420 yang mampu  menempuh jarak 101 kilometer dan dapat mencapai ketinggian 53 kilometer.

Dnepr-1

Dnepr-1-300x225

Roket Dnepr adalah ICBM konversi di gunakan untuk meluncurkan satelit ke orbit, yang di operasikan oleh penyedia layanan peluncuran ISC Kosmotras. Peluncuran pertama, pada tanggal 21 April 1999, berhasil mennempatkan UoSAT-12, satelit demonstrasi mini 350 kg, pada lingkar 650 km Orbit Bumi Rendah (LEO).

Komponen Yang Terdapat Pada Roket

Roket juga mempunyai beberapa komponen yang terdapat di dalamnya, antara lain sebagai berikut:

  • Rangka atau Badan Roket (Rocket Frame)

Badan roket (Rocket frame) terbuat dari bahan yang ringan dan kuat seperti aluminium, karena rangka sendiri mempunyai fungsiter sendiri yaitu sebagai pelindung roket. Badan roket ini juga di lapisi dengan lapisan kusus untuk melindungi dari panas matahari yang berlebihan saat menembus atmosfir bumi dan juga untuk melindungi dari dingin yang berlebihan. Sirip di pasang pada bagian bawah roket untuk menjaga stabilitas selama peluncuran.

  • Sistem Beban

Merupakan tempat untuk membawa beban. Jadi sistem ini tergantung pada misi yang di miliki oleh roket sendiri. Jika untuk mengorbitkan satelit, maka rancangannya pun harus di sesuaikan dengan tujuan tersebut.

  • Sistem Pemandu (Guidance System)

Merupakan alat yang akan menuntun roket ke orbit yang mempunyai tujuan sendiri. Sistem pemandu dari roket ini di lengkapi dengan sensor, komputer, radar, dan alat komonikasi.

  • Sistem Propulsi (Propultion System)

Propultion System merupakan sebuah mesin yang di gunakan sebagai tenaga pendorong rodet. Sistem propulsi roket secara garis besar menggunakan roket berbahan bakar padat dan roket berbahan bakar cair. Sistem propulsi roket V2 terdiri dari tangki oksidasi, pompa, bilik pembakaran dan nozel.

Prinsip Kerja Roket

Selain komponen yang di miliki oleh roket, ternyata kendaraan yang satu ini memiliki prinsip kerja. Prinsip kerja roket mirip dengan prinsip terdorongnya balon mainan.

Sebuah roket mengandung sebuah tangki yang berisi bahan hidrogen cair dan oksigen cair. Kedua bahan bakar ini di campur dalam satu ruang pembakaran sehinga terjadi pembakaran yang menghasilkan gas panas yang akan menyembur keluar melalui mulut pipa yang terletak pada ekor roket.

Terjadi perubahan momentum gas dari nol (0) menjadi mv selama selang waktu tertentu (∆t). Ini menghasilkan gaya yang di kerjakan roket pada gas (sesuai dengan persamaan F=∆p/∆t, gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan momentum benda per satuan waktu ) dengan arah kebawah.

Sesuai hukum III Newton, timbul reaksi gaya yang di kerjakan gas pada roket, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan yaitu ke atas. Jadi, gas akan mengerjakan gaya ke atas pada roket sehingga roket akan terdorong ke atas.

Jika gaya berat yang di abaikan sehingga tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem roket, maka prinsip terdorongnya roket memenuhi hukum Kekekalan Momentum. Oleh karena itu, mula-mula sistem (roket dan bahan bakar) diam, maka momentumnya sama dengan nol. sesudah gas yang menyembur keluar dari roket, momentum sistem tetap, atau dengan kata lain momentum sebelum dan sesudah keluar adalah sama.

m1 v1+m2 v2 = 0
m1 v1 = -m2 v2

Berasarkan kekekalan momentum, kelajuan akhir yang dapat dicapai sebuah roket bergantung pada banyaknya bahan bakar yang dapat di bawa oleh roket dengan kelajuan pancaran gas. Oleh karena itu, kedua besaran ini terbatas maka di gunakanlah roket-roket bertahap (multistage rokets).

Ketika bahan bakar tahap pertama telah terbakar habis, roket ini di lepaskan begitu pula seterusnya. Sehingga pesawat-pesawat antariksa yang pergi ke luar angkasa dapat terbang tinggi meninggalkan bumi. Banyaknya stage atau tahapan tergantung kebutuhan kelajuan pada misi roket itu sendiri.

Bagaimana Cara Roket Bekerja?

Cara roket bekerja adalah melepaskan sebuah massa dengan kecepatan yang sangat tinggi. Massa ini disebut dengan istilah “Propelan”, dan perlu di bawa oleh roket. Propelan bisa saja memiliki energi, atau dengan kata lain juga merangkap sebagai bahan bakar.

Gambar1-300x166

Propelan adalah sebuah bahan yang di gunakan oleh roket sebagai produksi dalam reaksi kimia, reaksi massa (massa pendorong) yang di keluarkan dengan kecepatan yang sangat tinggi dari mesin roket untuk menghasilkan daya dorong dan dengan demikian memberikan propulsi pesawat ruang angkasa.

Dalam suatu propelan roket, bahan kimia mengalami reaksi kimia eksotermis untuk menghasilkan gas panas. Mungkin ada propelan tunggal, atau beberapa propelan dalam sebuah kecepatan. Dalam kasus terakhir seseorang dapat membedakan bahan bakar dan oksidator. Gas yang di hasilkan memperluas dan mendorong pada nozz, yang mempercepat mereka sampai bergegas keluar dari belakang roket dengan kecepatan yang sangat tinggi.

Gbr2

Roket dapat pula bertenaga listrik dengan menggunakan mesin pendorong ion (ion thruster). Pada mesin ion, roket dapat memanfaatkan energi dari matahari melalui panel surya. Untuk propelan, contohnya adalah gas xenon. Gaya yang di hasilkan oleh mesin ion relatif kecil, sehingga untuk peluncuran roket dari permukaan bumi, mesin ion tidak dapat di gunakan.

Seperti kebanyakan mesin, roket membakar bahan bakar. Kebanyakan mesin roket mengubah bahan bakar menjadi gas panas yang keluar dari punggungnya. Gas inilah yang membuat roket dapat terdorong ke depan.

Roket pun berbeda dengan mesin jet. Mesin jet membutuhkan udara untuk bekerja sementara roket tidak membutuhkan udara karena roket sudah membawa semua hal yang di butuhkannya termasuk oksigen. Makanya roket dapat bekerja di luar angkasa di mana tidak adanya udara.

images-1

Di luar angkasa, mesin roket tidak dapat mendorong balik atau daya tolak dorong. Ilmuwan Inggris Sir Isaac Newton mencatat tiga Hukum Gerak. Dia melakukan ini lebih dari 300 tahun yang lalu. Hukum yang ketiga mengatakan bahwa untuk setiap tindakan, ada reaksi sama dan berlawanan.

Kekuatan besar (aksi) yang di hasilkan oleh gas panas yang menembak ke belakang dari mesin roket menghasilkan gaya yang sama (reaksi) yang mendorong roket ke depan melalui ruang angkasa.

Sebagian besar bahan bakar yang di bawa roket di gunakan dalam beberapa menit pertama dari misi untuk mencapai kecepatan melarikan diri dari gravitasi Bumi minimal 25.000 mph (7 mil per detik atau 40.000 km per jam).

Demikian pembahasan mengenai sejarah, pengertian, prinsip kerja, jenis beserta komponen yang ada pada roket. Semoga pembahasan kali ini bisa menambah wawasan kalian. Terimakasih