Tiongkok Ingin Bangun Pesawat Luar Angkasa Sepanjang Satu Kilometer

PENNSYLVANIA - Program luar angkasa Tiongkok kembali menarik perhatian. Baru-baru ini, proposalnya untuk mempelajari cara membangun pesawat ruang angkasa dengan ukuran besar, setidaknya sepanjang satu kilometer.

Sebagai gambaran, Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) hanya memiliki lebar 109 meter, namun menelan biaya 150 miliar dollar Amerika Serikat (AS), dan membutuhkan waktu pembuatan tiga puluh misi selama satu dekade. Proposal Tiongkok adalah untuk pesawat ruang angkasa 10 kali ukuran ISS. Ini mungkin terdengar gila, tetapi jangan membuat kesalahan dengan mengabaikannya.

"Ini tentang ambisi, pemikiran jangka panjang, dan penanaman tujuan. Pemikiran jangka panjang seperti itu tidak cocok dengan pemikiran barat jangka pendek, yang mungkin keliru menganggap ini sebagai propaganda," kata analis ruang angkasa Brian Harvey, yang menulis buku China in Space: The Great Leap Forward.

Tidak ada keraguan Tiongkok telah membuat langkah serius dalam eksplorasi ruang angkasa baru-baru ini. Ini telah mengembalikan sampel batuan bulan ke bumi untuk dianalisis, menjadikannya negara ketiga di belakang AS dan Russia yang melakukannya.

Mereka telah mendaratkan wahana penjelajah di Mars, prestasi yang sebelumnya hanya dikelola oleh AS, dan telah melakukan pendaratan pertama di sisi jauh bulan. Selain itu, Tiongkok sekarang sedang membangun stasiun luar angkasa Tiangong, yang dihuni selama 90 hari tahun ini, dan dirancang untuk akhirnya menyaingi ISS.

Memikirkan masa depan, Harvey merujuk pada laporan Tiongkok yang diterbitkan pada 2009 berjudul Roadmap 2050, yang merupakan cetak biru rencana Tiongkok untuk menjadi negara penjelajah antariksa terkemuka di dunia pada pertengahan abad ini.

"Cakrawala untuk penerbangan luar angkasa Tiongkok bukanlah tahun atau dekade, tetapi setengah abad," katanya.

Memulai Konstruksi

Dengan kata lain, pengumuman terbaru ini adalah awal dari pemikiran Tiongkok tentang bagaimana membangun pesawat ruang angkasa seperti itu di masa depan, daripada sebuah deklarasi bahwa mereka bermaksud untuk memulai konstruksi.

Gagasan itu dilontarkan dalam seruan yang lebih luas untuk proposal penelitian dari National Science Foundation of China, sebuah lembaga pendanaan yang dikelola oleh Kementerian Sains dan Teknologi Tiongkok. Ini menawarkan 15 juta yuan (1,7 juta dollar AS) untuk studi kelayakan lima tahun ke dalam desain dan bahan baru yang ringan, dan teknik konstruksi di luar angkasa.

Tetapi, mengapa Tiongkok menginginkan pesawat ruang angkasa sepuluh kali lebih besar dari apa pun yang telah dibangun sebelumnya? Jawabannya bisa jadi gravitasi buatan. Sebuah stasiun luar angkasa yang menampilkan gravitasi buatan dapat membantu para astronaut mencegah beberapa efek paling merusak dari keadaan tanpa bobot, seperti penurunan massa otot dan hilangnya kepadatan tulang.

Untuk penerbangan luar angkasa berdurasi lama ke Mars atau lebih, gravitasi buatan dapat membuat perbedaan dramatis dalam menjaga kesehatan kru.

"Gravitasi buatan telah menjadi benda suci 'fiksi ilmiah' untuk penerbangan luar angkasa manusia selama satu abad, dan cara utama untuk melakukannya adalah struktur pemintalan yang besar," kata asisten profesor di institut robotika Universitas Carnegie Mellon, Pennsylvania, Zachary Manchester.

Di dalam struktur yang berputar, gaya sentrifugal membuat benda bergerak keluar. Jika struktur berputar pada kecepatan yang benar, ini dapat menciptakan gaya yang meniru efek gravitasi.

Masalah dengan ini bahwa manusia sangat rentan terhadap tingkat rotasi. Jika Anda berputar lebih cepat dari beberapa putaran per menit, rata-rata orang akan mulai menderita mabuk perjalanan. Namun, percobaan telah menunjukkan bahwa efek ini hampir hilang pada tingkat rotasi satu hingga dua putaran per menit. Jadi, seberapa besar pesawat ruang angkasa untuk menciptakan gravitasi bumi dengan berputar pada 1-2 rpm?

"Ternyata Anda membutuhkan struktur yang lebarnya sekitar satu kilometer," kata Manchester, yang menerima hibah dari NASA pada Februari, sehingga ia dan rekan-rekannya dapat mempelajari skenario konstruksi untuk pesawat ruang angkasa sepanjang satu kilometer.

Sementara itu, Tiongkok tampaknya sedang mencari cara untuk membangun sesuatu yang besar di orbit setelah meluncurkan banyak komponen ke luar angkasa, Manchester sedang mempelajari apakah mungkin untuk membangun struktur lengkap yang akan melipat menjadi kerucut hidung dari satu roket besar, SpaceX Falcon. Berat misalnya. Itu kemudian akan sangat berkembang setelah dikerahkan di luar angkasa.

Kunci dari ide ini adalah memanfaatkan sesuatu yang dikenal sebagai meta-material mekanik. Ini menggunakan sambungan seperti gunting untuk melipat ke sebagian kecil dari ukuran yang digunakan.