Mars atau Jupiter? Seberapa jauh eksplorasi ruang angkasa bisa dilakukan?

De malam berbintang de Vincent Van Gogh bahkan film seperti Antarbintang de Christopher Nolan, umat manusia selalu ingin tahu tentang besarnya ruang dan hal-hal yang tidak diketahui di luar planet kita. Kemungkinan mengetahui planet yang berbeda telah membangkitkan minat orang selama bertahun-tahun dan kemajuan teknologi membuka kemungkinan fiksi dan teori menjadi kenyataan di masa depan. 

Selama abad ke-2000, tema ini muncul dengan intensitas yang lebih besar, terutama karena kemajuan teknologi yang ditaklukkan umat manusia, dan mengambil alih imajinasi populer dengan ekspektasi tinggi terkait seperti apa masa depan setelah tahun XNUMX-an. Perang Dingin, ketika Amerika Serikat dan Uni Soviet menggelar perlombaan luar angkasa sebagai unjuk kekuatan. 

Namun, seberapa dekatkah kita dengan masa depan yang memungkinkan untuk mengunjungi benda langit lain di Tata Surya? Seberapa jauh kita bisa mendapatkan?

Apa itu eksplorasi ruang angkasa?

Definisi eksplorasi ruang angkasa adalah serangkaian upaya manusia yang ditujukan untuk menjelajahi ruang angkasa dan benda langitnya. Salah satu konsep pertamanya berasal dari tahun 1865, ketika Jules Verne menerbitkan buku tersebut Dari Bumi ke Bulan (Dari Bumi ke Bulan, dalam terjemahan Portugis) menggambarkan perjalanan ke Bulan dari Bumi. Dengan keberhasilan tersebut, beberapa karya lain mengangkat tema tersebut, menggugah minat masyarakat terkait cita-cita visioner tersebut.

Dengan munculnya konsep eksplorasi ruang angkasa, beberapa motivasi, selain keingintahuan murni, muncul dan, dari pendalaman tema, terjadi kemajuan besar dalam teknologi dengan daya tarik yang lebih besar terhadap sains.

“Menjelajahi ruang angkasa akan memiliki efek yang lebih besar; itu akan sepenuhnya mengubah masa depan umat manusia dan mungkin menentukan apakah kita memiliki masa depan sama sekali. Ini tidak akan menyelesaikan banyak masalah langsung kita di Bumi, tetapi ini akan memberi kita perspektif baru tentangnya dan menyebabkan kita melihat ke luar dan ke dalam. Mudah-mudahan, menjelajahi ruang angkasa dapat menyatukan kita untuk mengatasi tantangan bersama.”

Stephen Hawking

Sejak itu, konsep tersebut menyebar dan saat ini menjadi bahan diskusi tentang sains, budaya, dan filsafat. Eksplorasi ruang angkasa adalah salah satu tujuan besar umat manusia, baik mencari kekayaan di tempat-tempat yang belum dijelajahi atau mencari pengetahuan tentang asal usul atau masa depan kita.

Seberapa jauh manusia telah pergi ke luar angkasa?

Pada 12 April 1961, kosmonot Soviet Yuri Gagarin melakukan salah satu misi terpenting dalam sejarah manusia. Menjalankan orbit mengelilingi Bumi, ia melakukan penerbangan luar angkasa pertama yang diawaki oleh manusia pada misi Vostok 1. Sejauh ini, umat manusia telah mencapai hal-hal hebat dan misi ke Mars tampaknya tidak jauh dari kenyataan kita saat ini. Namun, sejauh mana umat manusia datang?

Selama Perang Dingin, dengan kemajuan teknologi Soviet, itu NASA (Administrasi Penerbangan dan Antariksa Nasional Amerika Serikat) ditugaskan untuk menempatkan manusia di bulan. Menghadapi proposal yang begitu ambisius, program ini dibuat Apollo, dengan total 17 misi dengan tujuan membawa umat manusia ke satelit alami kita untuk pertama kalinya dan memperluas cakrawala dalam eksplorasi ruang angkasa.

Dari misi program ini Apollo, bertanggung jawab menempatkan manusia di bulan untuk pertama kalinya Apollo 11 dengan para astronot Neil Armstrong, Michael Collins dan Buzz Aldrin pada tahun 1969. Misi lain dilakukan dengan tujuan mendarat di satelit alami, seperti misi Apollo 12, Apollo 14, Apollo 15, Apollo 16 e Apollo 17. Menjadi satu-satunya kegagalan, misi Apollo 13 yang menjadi populer karena ungkapan tersebut "Houston kita punya masalah” berasal dari ledakan tangki oksigen di modul layanan yang mencegah pendaratan di Bulan.

Pada tahun 2000-an, Stasiun ruang angkasa Internasional - dikenal sebagai ISS — sebagai bagian dari proyek AS untuk menggunakan luar angkasa sebagai tempat penelitian dan pengembangan teknologi. Dengan itu, meskipun Perang Dingin telah berakhir, penelitian dikembangkan berkat eksplorasi ruang angkasa, meningkatkan keinginan umat manusia untuk melangkah lebih jauh.

Saat ini ada rencana untuk NASA dan dari inisiatif pribadi dari perjalanan berawak baru dengan eksplorasi ruang angkasa ke tempat-tempat yang lebih jauh di planet Bumi. Namun, hingga saat ini, rekor jarak terjauh yang pernah ditempuh manusia masih dipegang oleh salah satu misi program tersebut. Apollo, ini adalah perjalanan dari Apollo 13 pada April 1970 dengan perkiraan jarak 400.171 km dari permukaan bumi.

Teknologi apa yang dibutuhkan untuk perjalanan jauh?

Hambatan perjalanan jarak jauh ke luar angkasa tidak sedikit dan beberapa di antaranya melebihi kemampuan teknologi manusia saat ini. Ketika sebuah pesawat ruang angkasa dikembangkan dengan tujuan membawa manusia ke luar angkasa, sejumlah sumber daya diperlukan untuk memungkinkan perjalanan yang aman. 

Durasi dan jarak adalah musuh terbesar karena mereka membutuhkan sistem yang hanya dapat dioperasikan oleh kru, dengan kemungkinan kegagalan cenderung nol, karena tidak ada cara untuk mengirimkan sumber daya untuk menyelesaikan masalah yang mungkin terjadi. Beberapa teknologi yang diperlukan untuk perjalanan jauh didaftar oleh NASA adalah:

sistem pendukung

Hal utama dalam perjalanan luar angkasa adalah keselamatan kru Anda. Mengingat hal tersebut, sistem pendukung astronot menjadi salah satu teknologi utama dalam perjalanan eksplorasi ruang angkasa. Mereka adalah sistem yang bertanggung jawab untuk menjaga kru tetap hidup dengan cara yang sangat andal dan menempati volume paling sedikit dalam perjalanan. Menjadi kombinasi peralatan yang bertanggung jawab untuk memungkinkan kehidupan sebagai a penghilang karbon dioksida, teknologi yang bisa menghasilkan air untuk kru, sistem kebakaran dan bahkan kamar mandi yang memadai.

propulsi tingkat lanjut

Penggerak pesawat ruang angkasa diperlukan agar perjalanan memiliki ketepatan yang diperlukan tahan kursus yang Anda inginkan dan bahwa itu mungkin kru kembali ke Bumi. Propulsi berdampak pada waktu dan jarak perjalanan, yang diperlukan bahan bakar yang cukup untuk operasinya selama misi.

tahan panas

Pulang ke rumah bisa menjadi salah satu tahapan yang paling menantang dalam eksplorasi ruang angkasa dan sebagian dari masalah tersebut berasal dari panas yang dihasilkan oleh pesawat ruang angkasa yang memasuki atmosfer bumi. Berapa harganya semakin jauh perjalanan, semakin besar panas yang dihasilkan dalam perjalanan pulang dan karena panas yang tercipta ini, semuanya harus tahan terhadap panas, agar tidak ada kerugian manusia dan teknologi.

perlindungan radiasi

Di sekitar planet Bumi terdapat medan magnet yang melindungi kita setiap hari dari radiasi luar angkasa. Dalam kasus perjalanan luar angkasa, pesawat luar angkasa pasti akan berada di luar bidang ini, menderita radiasi konstan dari benda langit seperti matahari. Mengingat hal ini, pesawat ruang angkasa perlu dikembangkan dengan sistem yang melindungi awak dan peralatan dari kemungkinan peristiwa radiasi.

Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai planet seperti Mars dan Jupiter?

Waktu yang dibutuhkan untuk perjalanan tentu tergantung pada teknologi yang dicapai yang akan menentukan kecepatan pesawat ruang angkasa dan lintasan orbit planet. Mempertimbangkan bahwa Mars berjarak sekitar 220 juta kilometer dari Matahari dan Bumi berjarak 150 juta kilometer dari Matahari, secara intuitif berpikir bahwa jarak kita ke Mars adalah 70 juta kilometer. 

Namun, orbit planet berbentuk elips dan terjadi di sekitar Matahari. Dengan demikian, jarak antara kedua planet sangat bergantung pada posisinya di orbit masing-masing, yang sangat mengubah waktu perjalanan antara kedua lokasi tersebut. Perjalanan ke planet lain adalah perjalanan dari lokasi bergerak ke lokasi bergerak lainnya. Segera, jarak antara kedua benda ini adalah variabel.

Faktor penting lainnya untuk perhitungan ini adalah kecepatan pesawat ruang angkasa. Mempertimbangkan kemungkinan kecepatan tertinggi menurut fisika — yaitu kecepatan cahaya — perjalanan antara dua planet hanya akan memakan waktu 22 menit, tetapi kecepatan ini belum memungkinkan dengan teknologi yang kita miliki. Karena itu, Diperlukan 260 hari, rata-rata, untuk perjalanan itu.

Dalam kasus perjalanan ke planet yang lebih jauh seperti Jupiter, kami memiliki referensi pesawat ruang angkasa Juno, yang saat ini mengorbit di sekitar planet tersebut. Berdasarkan NASA, Sebuah Juno membutuhkan waktu hampir 5 tahun untuk mencapai planet tersebut. Oleh karena itu, masih diperlukan banyak upaya teknologi dan matematis untuk menentukan peralatan dan lintasan yang ideal agar perjalanan berlangsung seoptimal mungkin, dengan waktu yang sesingkat mungkin.

Apa risiko bepergian seperti ini?

Ada berbagai risiko dalam perjalanan luar angkasa dan yang utama terkait dengan teknologi yang diperlukan yang disebutkan di atas. Kegagalan peralatan teknologi — sedemikian rupa sehingga tidak mungkin untuk mempertahankannya selama perjalanan — adalah salah satu risiko terbesar yang mungkin terjadi. Karena ini adalah perjalanan yang jauh dari planet kita, penumpang rentan terhadap kebutuhan peralatan yang tidak tersedia.

Namun, beberapa risiko lain terkait dengan perjalanan eksplorasi ruang angkasa, seperti penyakit fisik dan mental. Selama pandemi Covidien-19, kami semua terjebak di rumah untuk waktu yang lama dan banyak orang merasakan efek mental dari kurangnya kontak dengan orang lain dan lingkungan. Dan, dalam kasus perjalanan luar angkasa, skenario ini tidak jauh berbeda. Dengan lingkungan yang benar-benar tertutup dan kontak terbatas hanya antar anggota kru, ada risiko serius terkena penyakit mental pada anggota kru.

Terlepas dari ini, dan semua tantangan lainnya, penjelajahan luar angkasa adalah keinginan umat manusia, entah karena penasaran atau mengejar kekayaan. Bagaimanapun, umat manusia selalu dalam pencarian tanpa henti untuk mengetahui yang tidak diketahui.

"Bumi adalah panggung yang sangat kecil di arena kosmik yang luas."

Carl Sagan

Lihat juga:

Kami membuat artikel lengkap tentang semua perjalanan ke Bulan oleh NASA dan sebuah video yang menceritakan mengapa umat manusia tidak pergi ke Bulan dalam beberapa dekade terakhir:

Fontes: NASA, thomas edward, Fernando Alcoforado e Space.