Begini Cara Kerja Roket hingga Bisa Mencapai Luar Angkasa

Semakin besar massa yang dimiliki roket, semakin besar gaya dorong yang dibutuhkan untuk menggerakkan roket ke kecepatan yang diinginkan.

Penciptaan roket yang bisa terbang hingga ke angkasa luar pada abad ke-20 merupakan pencapaian yang luar biasa bagi manusia. Dengan terciptanya roket, manusia dapat menjelajahi alam semesta dengan lebih luas, bukan hanya sebatas di Bumi.

Mengutip IFLScience dan Space.com, Jumat (26/6), prinsip dari peroketan sebenarnya merupakan gagasan dasar dari ilmu fisika.

Benda yang memiliki massa cenderung menolak untuk digerakkan, tetapi ketika ia bergerak, ia akan terus bergerak selama tidak ada gesekan atau hambatan.

Hal tersebut disebut sebagai inersia atau kelembaman. Selanjutnya, ada hukum gerak ketiga Newton yang menyatakan bahwa setiap aksi memiliki reaksi yang sama dan berlawanan.

Kedua hal tersebut membentuk dasar teori untuk peluncuran roket. Untuk dapat pergi ke luar angkasa, roket memerlukan gaya dorong yang sangat besar.

Gaya dorong tersebut bergantung pada kecepatan gas buang dan massa gas yang dikeluarkan setiap detiknya.

Roket akan melakukan reaksi eksoterm, reaksi yang melepaskan panas dan energi. Roket memiliki bahan bakar, pengoksidasi/oksidator, dan sumber penyalaan.

Roket meluncur dengan sangat tinggi ke atmosfer, tempat yang jumlah oksigennya sangat sedikit.

Oleh karena itu, roket membawa oksidatornya sendiri, yang bisa memainkan peran yang sama seperti oksigen di Bumi. Biasanya, oksigen cair menjadi bentuk oksidator yang dipilih dan dibawa.

Di sisi lain, bahan bakar yang dibawa bisa bervariasi, seperti metana, minyak gas untuk roket, hingga hidrogen cair.

Roket, yang terbang dengan kecepatan tinggi, perlu diseimbangkan agar bisa sampai ke luar angkasa. Desain roket yang tipis dan tinggi dengan gaya dorong yang keluar dari bagian bawah bisa memberikan keseimbangan tersebut.

Roket harus memiliki fleksibilitas. Hal tersebut bisa datang dari nozel mesin yang dapat digerakkan dan elemen desain lainnya, seperti sirip roket.

Fitur lain yang bisa mendorong kesuksesan peluncuran roket adalah kehadiran roket pendorong. Tidak semua desain roket membutuhkan pendorong karena tidak semua roket harus menghasilkan daya dorong yang sama.

Semakin besar massa yang dimiliki roket, semakin besar gaya dorong yang dibutuhkan untuk menggerakkan roket ke kecepatan yang diinginkan. Akibatnya, semakin banyak pula bahan bakar yang dibutuhkan.

Akhirnya, pembuangan bagian roket ketika bagian tersebut sudah tidak lagi diperlukan dalam peluncuran dapat menghemat sumber daya tadi. Biasanya, hanya kapsul yang membawa kargo atau kru yang digunakan berulang kali.

Untuk melintasi garis Karman (altitudo 100 km) dan kembali turun, roket membutuhkan kecepatan sebesar 3.500 km/jam atau 1 km/detik.

Untuk mencapai dan tetap berada di orbit rendah Bumi (LEO/altitudo di bawah 2.000 km), dibutuhkan kecepatan 28.800 km/jam atau 8 km/detik.

Sementara itu, jika ingin meninggalkan tarikan gravitasi Bumi, kecepatan yang harus dibutuhkan adalah 40.000 km/jam atau 11,2 km/detik.