Roket

Roket merupakan wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan terbang yang mendapatkan dorongan melalui reaksi roket terhadap keluarnya secara cepat bahan fluida dari keluaran mesin roket. Aksi dari keluaran dalam ruang bakar dan nozle pengembang, mampu membuat gas mengalir dengan kecepatan hipersonik sehingga menimbulkan dorongan reaktif yang besar untuk roket (sebanding dengan reaksi balasan sesuai dengan Hukum Pergerakan Newton ke 3). Seringkali definisi roket digunakan untuk merujuk kepada mesin roket.

Roket bermula untuk penggunaan militer dan rekreasipada abad ke-13 masehi. Penggunaan roket secara intensif untuk militer, industri dan ilmu pengetahuan dimulai pada awal abad ke-20, di mana teknologi peroketan mampu mengantarkan umat manusia menuju Era ruang angkasa, termasuk mengantarkan manusia menginjakan kakinya ke bulan.

Roket digunakan untuk kembang api, persenjataan, kursi penyelamat, kendaraan peluncur luar angkasa untuk Satelit buatan, kendaraan luar angkasa, dan eksplorasi ke planet lain. Walaupun kurang efisien dikecepatan rendah, roket mampu memberikan akselerasi luar biasa dan mencapai kecepatan sangat tinggi dengan efisiensi yang bisa diterima.

Roket kimia menyimpan sejumlah besar energi dalam bentuk yang mudah dilepaskan dan bisa sangat berbahaya, tetapi desain, tes, pembuatan dan penggunaan yang berhati hati bisa meminimalkan risiko.

Ukuran Roket berbeda dari model kecil yang bisa dibeli sebagai kembang api, atau roket hobi, sampai yang berukuran besar Saturn V yang digunakan untuk program Apollo.

Kebanyakan roket saat ini adalah roket kimia. Mesin roket ini memerlukan bahan bakar padat atau cair, seperti bahan bakar cair Booster/penguat Pesawat ulang-alik dan mesin utamanya yang digunakan untuk melepaskan diri dari gravitasi bumi. Reaksi kimia dimulai di ruang bakar dengan bahan bakar (dengan udara atau oksigen bila di ruang angkasa) dan gas panas yang dihasilkan 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.

Terdapat konsep jenis roket lain yang semakin sering digunakan di luar angkasa adalah pendorong ion, yang menggunakan energi elektromagnet bukan tenaga dari reaksi kimia. Roket termal nuklir juga telah dibangun, tetapi tidak pernah digunakan.

Penggunaan untuk luar angkasa

Untuk penjelajahan angkasa luar yang tidak terdapat udara maka roket tersebut harus membawa sendiri bahan bakar dan oksigen untuk menghasilkan daya dorong yang diperlukan.

Penggunaan untuk militer

Dalam istilah militer, Roket merujuk kepada bahan peledak berpendorong tanpa alat pengendali. Roket ini bisa diluncurkan oleh pesawat penyerang darat (roket udara ke permukaan), ditembakkan dari permukaan(darat/laut)ke sasaran diudara(darat ke udara), atau bisa ditembakkan dari permukaan(darat/laut) ke sasaran permukaan yang lain. Ketika era Perang Vietnam, terdapat juga roket darat-udara tanpa kendali yang dibuat untuk menyerang pesawat yang terbang dalam formasi.Peluru kendali serupa dengan roket dengan perbedaan sistem kendali untuk memperbesar kemungkinan mengenai sasaran.

Sejarah roket

Roket pertama dibuat di Tiongkok pada abad ke-13. Semenjak awal di Tiongkok, roket digunakan sebagai mercon/kembang api yang mampu melesat ke udara hingga membentuk kembang api raksasa di angkasa. Belakangan mercon dikembangkan menjadi roket dan dijadikan sarana untuk membawa muatan dengan tujuan perang maupun damai.

Pada masa perang, mercon berubah fungsi menjadi sarana peluncur panah api. Senjata ini antara lain digunakan tentara China atau Chin Tartar untuk menghalau serangan bangsa Mongolia yang dipimpin Kai Feng Fu pada tahun 1232.

Lewat jalur perdagangan, pengetahuan tentang pembuatan mercon itu sampai ke India dan bahkan sampai kepada bangsa barat. Ditangan bangsa barat mercon dikembangkan menjadi roket melalui serangkaian penelitian selama lima abad yaitu sejak abad ke-13 sampai ke-18. Nama Roket berasal dari Italia Rocchetta (yaitu sekering kecil), nama petasan kecil yang diciptakan oleh artificer Italia Muratori di 1379.

Nama-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. Memasuki tahun 1806, roket sudah digunakan oleh armada perang Napoleon tetapi hasilnya belum akurat untuk menembak sasaran. Baru pada awal abad ke-20 muncul dua orang ilmuwan yang bermimpi menggunakan roket untuk ke ruang angkasa, yaitu Konstantin Tsiolkovsky dari Rusia dan Robert Goddard dari Amerika Serikat.

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 dimotori Hermann Oberth dan Wernher von Braun, roket menjadi senjata ampuh sebagai peluru kendali disebut Roket V-2 (Vergelstungswaffe Zwei) yang digunakan 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 dibawa ke Uni Soviet dan Amerika Serikat. Di dua negara ini roket mengalami perkembangan yang sangat pesat.

Amerika Serikat dan Uni Soviet mengembangkan roket untuk peluru kendali pada tahun 1950. Ditangan Konstantin Tsiolkovsky, Uni Soviet kemudian berhasil meluncurkan roket pembawa satelit Sputnik ke orbit di ruang angkasa pada 4 Oktober 1957. Keberhasilan peluncuran satelit untuk pertama kali itu disusul peluncuran roket yang membawa Sputnik II wahana ruang angkasa berawak. Dan pada tahun 1961, dengan menggunakan roket A-1 kosmonaut 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 diawaki 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 disewakan oleh beberapa pemasok untuk meluncurkan satelit komersial ke dalam orbit. Pemasok utama adalah NASA dan European Space Agency (ESA).

Pada zaman kuno

Ketersediaan bubuk hitam (mesiu) untuk mendorong proyektil adalah pelopor pengembangan pertama dari roket berbahan bakar padat. Pada abad ke sembilan Ahli kimia Taoisme Tiongkok menemukan bubuk hitam saat sedang berusaha membuat Obat awet muda (elixir of immortality). Penemuan secara kebetulan ini mengarah ke percobaan dalam bentuk senjata seperti bom, meriam, panah api pembakar dan panah api pembakar berpendorong roket. ^{[nb 1]}^{[nb 2]} Penemuan mesiu diperkirakan adalah abad eksperimen produk alkimia .^[3]

Tepat ketika penerbangan pertama dari roket terjadi adalah dilombakan. Ada yang mengatakan bahwa penggunaan roket pertama tercatat dalam pertempuran oleh orang Tiongkok di 1232 melawan Mongol. Ada laporan dari panah api dan 'panci besi' yang bisa didengar ssmpai 5 Liga (25 km, atau 15 mil) ketika mereka meledak karena benturan, menyebabkan kehancuran sampai radius 600 meter (2.000 kaki), tampaknya akibat pecahan peluru.^[4] Penurunan jumlah pot besi mungkin merupakan jalan bagi yang tentara terkepung untuk meledakkan penyerang. Panah api entah panah dengan bahan peledak yg melekat, atau anak panah didorong oleh mesiu, seperti Hwacha Korea.

Informasi yang lebih tidak kontroversial, dicatat bahwa salah satu perangkat yang paling awal menggunakan roket pembakaran internal adalah tikus-tanah, sebuah jenis kembang api, yang dicatat pada 1264 menakuti Ibu Suri-Kung Sheng di sebuah pesta yang diadakan untuk menghormatinya oleh putranya sang Kaisar Lizong.^[5]

Selanjutnya, salah satu dari teks-teks awal yang menyebutkan penggunaan roket adalahHuolongjing , ditulis oleh perwira artileri Tiongkok Jiao Yu pada pertengahan abad ke-14. Teks ini juga menyebutkan penggunaan pertama yang diketahui dari roket multi-tahap, yaitu 'api-naga keluar dari air "(shui huo chu panjang), yang digunakan kebanyakan oleh Angkatan Laut Tiongkok.^[6]

Penyebaran teknologi roket

Teknologi roket pertama kali dikenal ke Eropa menyusul penggunaannya oleh pasukan Mongol pimpinan Genghis Khan dan Ogadai Khan ketika mereka menaklukkan sebagian dari Rusia, Eropa Timur, dan Eropa Tengah. Para Mongolia telah memperoleh teknologi dengan menaklukan Tiongkok bagian utara dan juga oleh pekerja dari ahli peroketan Tiongkok sebagai tentara bayaran untuk militer Mongol. Laporan dari Pertempuran Mohi pada tahun 1241 menggambarkan penggunaan roket-seperti senjata oleh bangsa Mongol terhadap Magyar.^[4] Rocket teknologi juga menyebar ke Korea, pada abad ke-15 dengan hwacha beroda yang akan meluncurkan roket Shin Ki Chon.

Selain itu, penyebaran roket ke Eropa juga dipengaruhi oleh Utsmani pada pengepungan Konstantinopel tahun 1453, meskipun sangat mungkin bahwa Ottoman itu sendiri dipengaruhi oleh invasi Mongol beberapa abad sebelumnya. Dalam sejarah mereka roket-roket yang dipublikasikan di Internet, NASA, mengatakan "Roket muncul dalam sastra Arab pada tahun 1258 Masehi, yang menggambarkan penyerbuan Mongol menggunakan roket pada tanggal 15 Februari untuk merebut kota Baghdad." "^[4]

Antara 1270 dan 1280, Hasan Al-Rammah menulis al-furusiyyah wa al-manasib al-harbiyya (Buku milter menunggang kuda dan Alat Perang Cerdik), yang mencakup 107 resep bubuk mesiu, 22 di antaranya adalah untuk roket.^[7] Menurut Ahmad Y Hassan, Resep Al-Rammah lebih gampang meledak daripada roket yang digunakan di Tiongkok pada saat itu.^[8]

Nama Roket berasal dari ItaliaRocchetta(yaitu sekering kecil), nama petasan kecil yang diciptakan oleh artificer Italia Muratori di 1379.^[9]

Antara 1529 dan 1556 Conrad Haas menulis sebuah buku di mana ia menggambarkan teknologi roket, yang melibatkan kombinasi dari kembang api dan teknologi senjata. Naskah ini ditemukan pada tahun 1961, dalam catatan umum Sibiu (Sibiu catatan umum Varia II 374). Karyanya berurusan dengan teori gerakan roket multi-tahap, campuran bahan bakar yang berbeda menggunakan bahan bakar cair, dan memperkenalkan fin berbentuk Delta dan nozzle berbentuk lonceng .^[10]

Pada akhir abad ke 18, roket digunakan dalam peperangan di India melawan Inggris, yang mengambil dan memajukannya lebih lanjut pada abad ke 19. Tokoh utama dalam bidang roket ketika ini adalah William Congreve. Dari situ, penggunaan roket ketenteraan merebak keseluruh Eropa. Cahaya merah roket memberi inspirasi kepada lagu kebangsaan US, The Star-Spangled Banner.

Roket ketika itu amat tidak efisien. Roket modern bermula ketikaRobert Goddard meletakkan corong de Laval pada kamar pembakaran mesin roket, menggandakan daya dorong dan meningkatkan keeffisen, membuka kemungkinan kepada perjalanan vertikal ke angkasa. Teknik ini kemudian digunakan pada roket V-2, dirancang oleh Wernher Von Braun yang menjadi pemain utama dalam memajukan roket modern. V2 digunakan secara luas oleh Adolf Hitler dalam fase akhir Perang Dunia II sebagai senjata teror kepada penduduk Inggris, setiap peluncuran yang berhasil menjulang tinggi ke angkasa menandai awal Zaman Angkasa.

Deskripsi

Roket adalah wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan terbang, yang mendapatkan dorongan melalui reaksi terhadap bahan fluida dari keluaran mesin roket. Aksi dari keluaran dalam ruang bakar dan nozzle pengembang itu mampu membuat gas mengalir dengan kecepatan supersonik, sehingga menimbulkan dorongan reaktif yang besar bagi roket untuk melaju.

Nama roket berasal dari bahasa Italia, rocchetta, yang artinya "sekering kecil", sebutan untuk petasan kecil yang diciptakan Ludovico Antonio Muratori, seorang ilmuwan Italia, pada tahun 1379.

Asal mula roket berawal pada abad ke-9, ketika para ahli kimia Tiongkok menemukan bubuk hitam (mesiu) ketika sedang berusaha menemukan obat awet muda (elixir of immortality). Penemuan yang terjadi secara kebetulan itu kemudian mengarah pada percobaan dalam bentuk senjata seperti bom, meriam, dan panah api pembakar, yang menggunakan bubuk hitam tersebut sebagai daya picunya.

Penggunaan roket pertama terjadi pada tahun 1232, ketika Tiongkok bertempur melawan Mongol. Pada waktu itu, pasukan Tiongkok menggunakan panci besi berukuran besar yang ditembakkan menggunakan mesiu, dan panci itu mampu melaju hingga 25 kilometer (15 mil), serta dapat meledakkan zona sasaran hingga radius 600 meter akibat pecahannya. Selain itu, pasukan Tiongkok juga menggunakan panah-panah api yang juga menggunakan mesiu sebagai alat pendorongnya.

Teknologi roket pertama kali dikenal di Eropa ketika pasukan Mongol di bawah pimpinan Jenghis Khan menaklukkan sebagian dari Rusia, Eropa Timur, dan Eropa Tengah. Pada waktu itu, pasukan Mongol telah mengenal teknologi roket setelah mengalahkan Tiongkok bagian utara, dan merekrut para pekerja roket di sana sebagai tentara bayaran.

Penyebaran roket ke Eropa juga dipengaruhi oleh Turki Ottoman, ketika mereka mengepung Konstantinopel pada tahun 1453, meski Ottoman sendiri dipengaruhi oleh invasi Mongol beberapa abad sebelumnya. Memasuki abad ke-15, roket juga mulai menyebar ke Korea.

Pada akhir abad ke-18, roket juga digunakan oleh pasukan India ketika berperang melawan Inggris. Kemudian, Inggris yang baru mengenal teknologi itu mengambil serta mengembangkannya lebih lanjut pada abad ke-19. Dari situ, penggunaan roket dalam militer pun merebak ke seluruh Eropa. Cahaya merah roket ketika melesat bahkan memberi inspirasi kepada lagu kebangsaan Amerika, The Star-Spangled Banner.

Sejak itu teknologi roket terus dikembangkan, hingga Robert Goddard menjadikannya semakin efisien, yang lalu diadopsi oleh Wernher von Braun ketika menciptakan roket V-2.

Wernher von Braun, seorang ilmuwan Jerman, berhasil membuat roket jarak jauh pertama, yang disebut V-2 (Vergeltungswaffe 2), pada tahun 1934. Roket V-2 adalah peluru kendali balistik buatan manusia pertama yang bisa mencapai titik sub-orbital di luar angkasa. Roket ini kemudian menginspirasi berbagai roket modern lain, termasuk roket Saturn V yang dipergunakan dalam perjalanan ke bulan.

Pada waktu Perang Dunia II, militer Jerman meluncurkan lebih dari 3.000 roket tipe tersebut untuk membidik pasukan Sekutu, yang mengakibatkan kematian lebih dari 7.000 jiwa dari pihak militer dan penduduk sipil, sedangkan tidak kurang dari 20.000 orang menemui ajalnya di Mittelbau-Dora selama proses pembuatannya.

Setelah Perang Dunia II selesai, von Braun pindah ke Amerika dan menjadi salah satu tokoh NASA.

Roket pada dasarnya adalah mesin untuk alat transportasi seperti mesin jet, diesel, dan lain-lain. Tapi, berbeda dengan mesin transportasi lain, roket bersifat 'anaerob'. Untuk melakukan pembakaran bahan bakar ia membawa oksigen sendiri, sehingga praktis tak membutuhkan oksigen dari luar. Karenanya, roket dapat digunakan sebagai mesin transportasi ke ruang angkasa yang tak beroksigen.

Roket memiliki daya angkut yang luar biasa. Ariane 5, misalnya, dapat menerbangkan 68 orang yang masing-masingnya berbobot 100 kg ke orbit geostasioner. Kecepatan roket juga luar biasa, bisa melewati kecepatan suara, kendati ketika meninggalkan landasan kecepatannya kelihatan rendah. Bila pada detik pertama kecepatannya hanya 12 meter per detik misalnya, maka pada tahap berikutnya roket dapat melaju dengan kecepatan kelipatannya: 24 m/detik, 48 meter per detik, dan begitu seterusnya.

Pada umumnya, roket terdiri dari tiga bagian. Bagian pembawa muatan, pengendali, dan bagian mesin. Bagian pembawa muatan berfungsi untuk mengangkut barang—satelit, objek lainnya, hingga bahan peledak. Bagian pengendali merupakan bagian di mana terdapat peranti untuk mengendalikan roket. Dan, bagian mesin, merupakan bagian di mana terdapat mesin serta bahan bakar roket. Sebagai catatan, mesin roket ini terbagi dalam dua kelompok, tergantung dari jenis bahan bakarnya: cair dan padat.

Menurut catatan, roket telah digunakan sejak lama, mulai sekitar tahun 1232, di Tiongkok. Akan tetapi ketika itu mesin roket masih sangat sederhana—berbentuk seperti peluru dan berbahan bakar padat (tak berbeda dengan mercon roket). Mesin roket yang lebih komplek baru diketemukan berabad-abad setelahnya, tahun 1926, oleh periset AS, Robert H. Goddart. Sejak ini, penelitian mengenai roket—cair maupun padat—kian marak. Sebagian ditujukan untuk mesin perang, sebagian lagi untuk alat angkut ke angkasa luar. Roket yang paling terkenal pada saat ini, misalnya, Long March (Tiongkok), Delta, Atlas dan Titan (AS), Ariane (Eropa), dan Proton (Rusia).

Indonesia juga telah melangkah ke dunia peroketan. Kita pernah punya roket RX (Rocket Experiment) 150/150, sebuah roket berbahan bakar padat dan terdiri dari dua tingkat. Selain itu, sebanyak 50 buah Roket R-Han 122 produksi Indonesia, berhasil diujicobakan dengan ditembakkan ke sasaran di udara di Pusat Latihan Tempur TNI AD Baturaja, Kabupaten Ogan Komering Ulu (OKU), Sumatera Selatan, Rabu (28/3) lalu.

Wooden Bird

Salah satu roket pertama yang berhasil menerapkan prinsip-prinsip penting dalam penerbangan roket adalah Wooden Bird. Penulis Aulus Gellius seorang Romawi, menceritakan sebuah kisah tentang seorang yang bernama Archytas dari Yunani yang tinggal di kota Tarentum yang sekarang menjadi bagian dari Italia selatan.

Di suatu tempat sekitar 400 tahun SM, Archytas bingung dan geli terhadap warga Tarentum dengan alat terbang wooden bird yang terbuat dari kayu. Alat tersebut mengeluarkan uap untuk mendorong Wooden Bird diikatkan pada kabel. Wooden Bird menggunakan prinsip aksi-reaksi, yang tidak dinyatakan sebagai hukum ilmiah sampai abad ke-17.

Sekitar tiga ratus tahun setelah wooden bird, Ilmuwan lain dari Yunani, Alexandria menciptakan perangkat roket yang serupa dan disebut Aeolipile. Roket ini juga menggunakan sebagai uap gas pendorong.

Aeolipile

Ilmuwan tersebut memasang bola di atas ketel air. Api di bawah ketel mengubah air menjadi uap, dan gas tersebar mengalir melalui pipa hingga ke bola. Dua tangan berbentuk tabung L di sisi berlawanan dari bola memungkinkan gas untuk keluar dari bola, dan dengan hal itu memberikan dorongan yang menyebabkannya berputar.

Sebenarnya Roket pertama kali ditemukan masih tidak jelas. Cerita awal sebuah roket muncul secara sporadis melalui catatan sejarah dari berbagai budaya. Mungkin roket sejati pertama sebuah penemuan karena kebetulan.

Roket Panah Api Terbang

Pada abad pertama Masehi, Tiongkok dilaporkan memiliki bentuk sederhana dari mesiu yang terbuat dari sendawa, belerang, dan debu arang. Untuk membuat ledakan selama festival keagamaan, mereka mengisi tabung bambu dengan campuran dan membakarnya dengan api. Mungkin beberapa dari tabung tersebut gagal meledak dan tidak terbang didorong oleh gas dan percikan api yang dihasilkan oleh pembakaran bubuk mesiu.

Orang Tiongkok mulai bereksperimen dengan bubuk mesiu pada tabung. Pada titik tertentu, mereka melekatkan panah pada tabung bambu dan meluncurkan mereka dengan busur. Segera mereka menemukan bahwa tabung mesiu bisa membuat roket meluncur. Hingga saat itu Roket yang benar lahir.

Tanggal pelaporan penggunaan pertama dari roket yang sebenarnya adalah pada tahun 1232. Pada saat itu, orang Tiongkok dan Mongol sedang berperang satu sama lain. Selama pertempuran Kai-Keng, Tiongkok ditolak penjajah Mongol oleh rentetan "panah api terbang."

Api-panah adalah bentuk sederhana dari sebuah roket padat-propelan. Sebuah tabung, ditutup di salah satu ujung, berisi mesiu. Ujung lain dibiarkan terbuka dan tabung melekat pada tongkat panjang. Ketika bubuk itu dinyalakan, pembakaran yang cepat pada bubuk oleh api menghasilkan asap, dan gas yang lolos keluar ujung terbuka dan menghasilkan dorongan. Tongkat bertindak sebagai sistem panduan sederhana yang membuat roket menuju satu arah umum seperti terbang di udara. Tidak jelas seberapa efektif panah-panah api terbang sebagai senjata pemusnah, namun efek psikologis mereka pada Mongol sangat besar.

Setelah pertempuran Kai-Keng, bangsa Mongol menghasilkan roket mereka sendiri dan mungkin telah bertanggung jawab untuk penyebaran roket ke Eropa. Sepanjang abad 13 hingga abad ke-15 ada laporan percobaan roket yang banyak.

Di Inggris, seorang biarawan bernama Roger Bacon bekerja pada bentuk-bentuk peningkatan mesiu yang sangat meningkatkan jangkauan roket. Di Prancis, Jean Froissart menemukan bahwa penerbangan yang lebih akurat dapat dicapai dengan meluncurkan roket melalui tabung. Ide Froissart adalah pendahulu dari bazooka modern. Joanes de Fontana dari Italia merancang roket bertenaga torpedo untuk menghancurkan kapal musuh.

Step Rocket

Pada abad ke-16 roket tidak lagi digunakan sebagai senjata perang, meskipun mereka masih digunakan untuk menampilkan kembang api, dan pembuat kembang api Jerman, Johann Schmidlap, menemukan "Step Rocket" sebuah roket multi yang dipentaskan untuk mengangkat kembang api hingga ketinggian tertentu. Sebuah roket besar (tahap pertama) membawa roket yang lebih kecil (tahap kedua). Ketika roket besar terbakar, roket kecil terus meluncur ke ketinggian yang lebih tinggi sebelum ledakan dan hamburan sinar. Ide Schmidlap adalah dasar untuk semua roket hari ini yang masuk ke luar angkasa.

Roket Alat Transportasi

Hampir semua penggunaan roket hingga saat ini adalah untuk perang atau kembang api, tetapi ada sebuah legenda tua dari Tiongkok yang menarik melaporkan penggunaan roket sebagai alat transportasi. Dengan bantuan dari asisten yang banyak, seorang pejabat kurang terkenal Tiongkok bernama Wan-Hu dirakit kursi bertenaga roket terbang. Roket dengan Layang-layang besar, dan dengan empat puluh tujuh tembakan panah roket.

Pada hari penerbangan, Wan-Hu duduk sendiri di kursi dan memberi perintah untuk menyalakan roket. Asisten Empat puluh tujuh roket, masing-masing bersenjata dengan obor, bergegas ke depan untuk menyalakan sekering. Dalam beberapa saat, terdengar suara gemuruh yang luar biasa disertai dengan kepulan asap. Ketika asap hilang, Wan-Hu dan kursinya terbang pergi. Tidak ada yang tahu pasti apa yang terjadi dengan Wan-Hu, tetapi kemungkinan bahwa jika hal itu benar-benar terjadi, Wan-Hu dan kursinya hancur berkeping-keping. Panah api cenderung meledak saat terbang.

Roket Menjadi Kajian Sains

Selama bagian akhir dari abad ke-17, dasar ilmiah untuk peroketan modern diletakkan oleh ilmuwan besar Inggris Sir Isaac Newton (1642-1727). Newton menjelaskan pemahaman tentang gerak fisik dibagi menjadi tiga hukum ilmiah yang disebut Hukum Newton tentang gerak.

Hukum-hukum tersebut menjelaskan bagaimana roket bekerja dan mengapa roket mampu bekerja dalam ruang hampa di angkasa. Hukum Newton segera mulai memiliki dampak praktis pada desain roket. Sekitar tahun 1720, seorang profesor Belanda, Willem Gravesande, membangun model mobil yang didorong oleh jet uap. Rocket peneliti di Jerman dan Rusia mulai bekerja dengan roket dengan massa lebih dari 45 kilogram.

Selama akhir abad ke-18 dan awal ke-19, roket mengalami kebangkitan singkat sebagai senjata perang. Keberhasilan waduk roket India melawan Inggris pada tahun 1792 dan sekali lagi pada tahun 1799 menangkap kepentingan ahli artileri, Kolonel William Congreve. Congreve bekerja untuk mendesain roket untuk digunakan oleh militer Inggris.

Roket Congreve yang sangat sukses dalam pertempuran. Digunakan oleh kapal-kapal Inggris untuk pon Fort McHenry dalam Perang tahun 1812, mereka terinspirasi Francis Scott Key yang menulis "The Rocket Red Glare" kata-kata dalam puisinya yang kemudian menjadi The Star-Spangled Banner.

Bahkan dengan pekerjaan Congreve itu, keakuratan roket masih belum banyak membak dari sebelumnya. Di seluruh dunia, peneliti roket bereksperimen dengan beragam cara-cara untuk meningkatkan akurasi. Seorang peneliti Inggris, William Hale, mengembangkan teknik yang disebut stabilisasi spin. Dalam metode ini, gas buang keluar menekan baling-baling kecil di bagian bawah roket, menyebabkan ia berputar sebagai peluru dalam penerbangan. Variasi prinsip tersebut masih digunakan sampai sekarang.

Roket terus digunakan dengan sukses dalam pertempuran di seluruh benua Eropa. Namun, dalam perang dengan Prussia, brigade roket Austria bertemu pertandingan mereka melawan artileri yang baru dirancang. Meriam menjadi alat ledak yang jauh lebih efektif daripada perang menggunakan roket terbaik. Sekali lagi, roket diasingkan dan tidak digunakan kembali.

Awal Roket Modern

Pada tahun 1898, seorang guru Rusia, Konstantin Tsiolkovsky (1.857-1.935), mengusulkan gagasan eksplorasi ruang angkasa dengan roket. Dalam sebuah laporan yang diterbitkan pada tahun 1903, Tsiolkovsky menyarankan penggunaan propelan cair untuk roket dapat mencapai jangkauan yang lebih besar. Tsiolkovsky menyatakan bahwa kecepatan dan jangkauan roket yang hanya dibatasi oleh kecepatan knalpot gas yang keluar. Untuk ide-idenya, penelitian yang cermat, dan visi besar, Tsiolkovsky telah disebut sebagai bapak modern astronautika.

Pada awal abad ke-20, seorang Amerika, Robert H. Goddard (1882-1945), melakukan eksperimen praktis dalam peroketan. Dia menjadi tertarik pada cara untuk mencapai ketinggian yang lebih tinggi yang mungkin lebih ringan dari balon udara. Ia menerbitkan sebuah pamflet tahun 1919 berjudul A Method of Reaching Extreme Altitudes. Itu adalah analisis matematis dari apa yang hari ini disebut roket dalam meteorologi.

Eksperimen Goddard awal adalah dengan roket solid-propelan. Pada tahun 1915, ia mulai mencoba berbagai jenis bahan bakar padat dan untuk mengukur kecepatan knalpot dari gas yang terbakar. Ketika bekerja pada roket solid-propelan, Goddard menjadi yakin bahwa roket bisa didorong lebih baik dengan bahan bakar cair. Tidak ada yang pernah membangun sebuah roket propelan cair-sukses sebelumnya.

Hal itu adalah tugas yang jauh lebih sulit daripada membangun roket solid-propelan. Bahan bakar dan oksigen tank, turbin, dan ruang pembakaran. Terlepas dari kesulitan, Goddard mencapai penerbangan pertama yang sukses dengan roket cair-propelan pada tanggal 16 Maret 1926. Dipicu oleh oksigen cair dan bensin, roket terbang hanya dua setengah detik, naik 12,5 meter, dan mendarat 56 meter di ladang kubis.

Dengan standar roket hari ini, penerbangan itu tidak mengesankan, tetapi pada penerbangan pesawat pertama oleh Wright bersaudara pada tahun 1903, roket bensin Goddard adalah cikal bakal dari sebuah era baru dalam penerbangan roket.

Eksperimen Goddard dalam cairan propelan roket berlanjut selama bertahun-tahun. Roketnya menjadi lebih besar dan lebih tinggi terbang. Dia mengembangkan sistem giroskop untuk kontrol penerbangan dan sebuah kompartemen payload untuk instrumen ilmiah. Parasut sistem pemulihan dipekerjakan kembali dalam roket dan instrumen aman lainnya. Goddard, atas prestasinya, telah disebut sebagai bapak peroketan modern.

Seorang pelopor ruang ketiga besar, Hermann Oberth (1894-1989) lahir pada tanggal 25 Juni 1894 di Hermannstadt (Transylvania), dan meninggal pada tanggal 28 Desember 1989 di Nuremberg, Jerman, menerbitkan sebuah buku tahun 1923 tentang wisata roket ke luar angkasa. Tulisan-tulisannya yang penting. Karena dari mereka, banyak roket kecil bermunculan di seluruh dunia. Di Jerman, pembentukan satu masyarakat tersebut, Verein fur Raumschiffahrt (Society for Space Travel), menyebabkan perkembangan dari roket V-2, yang digunakan untuk melawan London selama Perang Dunia II. Pada tahun 1937, insinyur Jerman dan ilmuwan, termasuk Oberth, dirakit di Peenemünde di tepi Laut Baltik. Ada roket paling maju pada masanya akan dibangun dan diterbangkan bawah direktur Wernher von Braun.

Roket V-2

Roket V-2 (di Jerman disebut A-4) adalah roket kecil dibandingkan dengan roket saat hari ini. Ini dicapai dari dorongan yang besar dengan membakar campuran oksigen cair dan alkohol pada tingkat sekitar satu ton setiap tujuh detik. Setelah diluncurkan, V-2 adalah senjata yang tangguh yang dapat menghancurkan blok seluruh kota.

Untungnya bagi London dan pasukan Sekutu, V-2 datang terlambat dalam perang. Namun, pada akhir perang, para ilmuwan roket Jerman dan insinyur telah meletakkan rencana untuk rudal canggih yang mampu mencakup Samudera Atlantik dan mendarat di Amerika Serikat. Rudal ini akan memiliki bagian atas bersayap tetapi kapasitas muatan yang sangat kecil.

Dengan jatuhnya Jerman, banyak roket V-2 yang tidak terpakai dan komponen ditangkap oleh Sekutu. Banyak ilmuwan roket Jerman datang ke Amerika Serikat. Lainnya pergi ke Uni Soviet. Para ilmuwan Jerman, termasuk Wernher von Braun, kagum pada kemajuan Goddard dengan roket yang telah dibuat.

Baik Amerika Serikat dan Uni Soviet menyadari potensi peroketan sebagai senjata militer dan mulai berbagai program eksperimental. Pada awalnya, Amerika Serikat mulai program dengan ketinggian roket hingga atmosfer, salah satu ide awal Goddard. Kemudian, rudal balistik antarbenua dikembangkan. Ini menjadi titik awal dari program luar angkasa AS. Rudal seperti Redstone, Atlas, dan Titan akhirnya akan meluncurkan astronaut ke ruang angkasa.

Pada tanggal 4 Oktober 1957, dunia terpana oleh berita sebuah satelit yang mengorbit di Bumi buatan diluncurkan oleh Uni Soviet. Disebut Sputnik I, satelit berhasil masuk pertama dalam perlombaan untuk ruang antara dua negara adikuasa. Kurang dari sebulan kemudian, Soviet diikuti dengan peluncuran satelit membawa anjing bernama Laika terbang. Laika bertahan di ruang angkasa selama tujuh hari sebelum mati karena pasokan oksigen habis.

Beberapa bulan setelah Sputnik pertama, Amerika Serikat mengikuti Uni Soviet dengan satelit sendiri. Explorer diluncurkan oleh Angkatan Darat AS pada tanggal 31 Januari 1958. Pada bulan Oktober tahun itu, Amerika Serikat secara resmi menyelenggarakan program luar angkasa dengan menciptakan National Aeronautics and Space Administration (NASA). NASA menjadi lembaga sipil dengan tujuan eksplorasi ruang hampa untuk kepentingan seluruh umat manusia.

Segera, banyak orang dan mesin yang sedang diluncurkan ke ruang angkasa. Astronaut mengorbit Bumi dan mendarat di Bulan. Pesawat ruang angkasa robot melakukan perjalanan ke planet-planet. Ruang angkasa tiba-tiba dibuka untuk eksploitasi eksplorasi dan komersial. Satelit memungkinkan para ilmuwan untuk menyelidiki dunia kita, meramalkan cuaca, dan untuk berkomunikasi secara instan di seluruh dunia. Sebagai permintaan untuk muatan lebih banyak dan lebih besar meningkat, beragam roket kuat dan serbaguna harus dibangun.

Sejak hari-hari awal penemuan dan eksperimen, roket telah berevolusi dari perangkat mesiu sederhana menjadi kendaraan raksasa yang mampu melakukan perjalanan ke luar angkasa. Roket telah membuka alam semesta untuk eksplorasi langsung oleh manusia.

Bagian dan fungsi roket

Roket merupakan wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan terbang yang menghasilkan dorongan melalui reaksi pembakaran dari mesin roket. Dorongan ini terjadi karena reaksi cepat pembakaran/ledakan dari satu atau lebih bahan bakar yang dibawa dalam roket. Seringkali definisi roket digunakan untuk merujuk kepada mesin roket. Bagian dan fungsi mesin roket:

Hidung (Nose)

Bagian paling depan yang biasanya diisi hulu ledak muatan ilmiah atau peralatan indra/kendali Tabung silindris (cylinder) Badan utama roket yang biasanya diisi bahan bakar dan peralatan bakarnya

Ekor (tail)

Bagian paling belakang berisi saluran sumber pembakaran (nozzle) mekanisme pengendalian

Sirip (fin/stabilizer)

Alat kendali aerodinamik, yang berfungsi sebagai pemberi kemudi maupun kestabilan

Komponen roket

Komponen utama roket terdiri dari empat bagian yaitu rangka (structure sistem), Beban (payload system), sistem pemandu (guidance system) dan sistem propulsi (propulsion system).

Rangka atau badan roket (rocket frame) terbuat dari bahan yang ringan dan kuat seperti titanium dan aluminium karena rangka berfungsi sebagai pelindung . Badan roket ini juga dilapisi dengan lapisan khusus untuk melindunginya dari panas yang berlebihan saat menembus atmosfer 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 wahana. Jadi sistem ini tergantung pada misi yang di emban roket. Jika untuk mengorbitkan satelit, maka rancangannya pun harus disesuaikan. Gambar di atas merupakan sistem beban V2 Jerman yang berisi bahan peledak.
Sistem pemandu (guidance system) merupakan alat yang akan menuntun roket ke orbit yang di tuju. Sistem pemandu roket ini dilengkapi dengan sensor, komputer, radar, dan alat komunikasi.
Sistem propulsi (propultion system) adalah mesin yang digunakan sebagai tenaga pendorong roket. 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

Perkembangan teknologi sekarang ini semakin berkembang sangat pesat, salah satunya teknologi roket yang saat ini terus berkembang. Roket adalah sejenis sistem propulsi yang membawa bahan bakar dan oksigennya sendiri. Dorongan pada roket merupakan penerapan yang menarik dari hukum 3 Newton dan Kekekalan momentum yaitu dengan memancarkan aliran massa hasil pembakaran propelan. Roket memiliki tangki yang berisi bahan bakar hidrogen cair dan oksigen cair. Bahan bakar tersebut dibakar dalam ruang pembakaran sehingga menghasilkan gas lalu dibuang melalui mulut pipa yang terletak di belakang roket. Akibatnya terjadi perubahan momentum pada gas selama selang waktu tertentu. Jika ditinjau dari hukum ketiga Newton tersebut ketika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain, maka benda yang dikerjakan gaya akan mengerjakan gaya pada benda yang mengerjakan gaya padanya, gaya ini disebut gaya aksi-reaksi yang besarnya sama, namun arahnya berlawanan, dan juga impuls dan momentum, dikatakan bahwa gaya eksternal yang bekerja pada suatu benda atau Wernher Von Braun yang sistem akan mengakibatkan laju perubahan momentum benda tersebut.

Roket dapat meluncur secara vertikal ke atas karena roket memiliki mesin pendorong yang dapat memberikan kecepatan pada roket. Gaya dorong roket bekerja berdasarkan impuls yang diberikan oleh mesin roket.

Pada saat roket sedang bergerak, akan berlaku Hukum Kekekalan Momentum. Mesin pendorong roket berbahan bakar hidrogen dan nitrogen cair. Kedua bahan bakar tersebut bercampur dalam sebuah ruang pembakar, kemudian akan menghasilkan gas panas yang keluar pada bagian ekor roket tersebut.

Sebelum roket dinyalakan momentum roket adalah nol(0). Setelah bahan bakar di dalamnya dinyalakan pancaran gas yang keluar dari ekor roket akan mendorong roket tersebut melaju ke udara. Pada gerak roket ini berlaku: Hukum Kekekalan Momentum Oleh kareNa mula-mula sistem dalam keadaan diam, pencaran gas belum ada dan roket masih diam, momentumnya nol.

Sesudah gas menyembur keluar, roket bergerak. Momentum sistem sesudah dan sebelum gas menyembur adalah tetap.

Roket merupakan wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan terbang yang mendapatkan dorongan melalui reaksi roket terhadap keluarnya secara cepat bahan fluida dari keluaran mesin toket

Roket ini juga berisi bahan bakar roket padat atau bahan bakar cair kimiawi yang saling bergabung untuk memberikan dorongan besar sehingga dapat melepaskan diri dari gravitasi bumi hampir 11 km/sec.

Roket tidak hanya digunakan untuk tujuan militer tetapi juga untuk ilmu pengetahuan, komunikasi dan bahkan digunakan bagi manusia untuk mendarat di Bulan. kemajuan teknologi di berbagai belahan dunia begitu juga bervariasi ukuran roket.

V-2

V2 adalah roket yang digunakan oleh Jerman pada Perang Dunia II buatan Wernher Von Braun yang mencapai atmosfer

Saturn V

Saturn V merupakan roket terbesar di dunia dan paling bertenaga yang pernah dibangun dalam sejarah umat manusia. Ini adalah roket yang memungkinkan bagi manusia untuk mendarat di Bulan. Saturn V tingginya hampir 363 kaki setinggi gedung 40 lantai

N-1

N1 adalah roket yang cukup bertenaga dan roket terbesar yang dikembangkan oleh Uni Soviet untuk mengirim orang ke Bulan. Namun semua roket tersebut telah hancur selama penerbangan uji coba mereka. N1 panjangnya sekitar 344,5 meter.

Ares-1

Ares-1 adalah roket lain yang dirancang AS yang saat ini sedang dalam pembangunan. Setelah pensiun dari shuttle, Ares akan menjadi transportasi manusia untuk pergi ruang angkasa dan bahkan ke Bulan lagi. Ares-1 memiliki panjang 310 kaki dan didukung oleh satu mesin roket padat selama lepas landas

Soyuz

Soyuz adalah keluarga sistem peluncuran yang dibuat dan dikembangkan oleh RKK Energiya, dan diproduksi oleh TsSKB-Progress di Samara, Rusia. Soyuz adalah kendaraan peluncuran yang paling sering digunakan di dunia. Setelah Program Pesawat Ulang-Alik AS berakhir pada tahun 2011, roket Soyuz menjadi satu-satunya penyedia transportasi untuk astronot dari dan ke Stasiun Luar Angkasa Internasional. Soyuz digunakan sebagai peluncur untuk wahana antariksa berawak Soyuz sebagai bagian dari program Soyuz, serta untuk meluncurkan wahana antariksa tak berawak Progress pasokan ke Stasiun Antariksa Internasiona,l dan peluncuran komersial dipasarkan dan dioperasikan oleh Starsem dan Arianespace.

Delta IV

Delta IV adalah roket yang dirancang AS dengan tujuan untuk penggunaan militer dan komersial. Roket ini memiliki ketinggian 206 meter

Atlas V

Atlas V adalah roket buatan Amerika Serikat yang dirancang untuk membawa beban berat untuk diangkut ke orbit Bumi. Roket ini memiliki ketinggian 195 kaki dan memiliki total angkat dari massa 333.298 kg

Ariane 5

Uji terbang pertama Ariane 5 yang gagal pada bulan Juni 1996, dengan perusakan diri selama 37 detik setelah diluncurkan karena kerusakan pada software kontrol, yang tak diragukan lagi salah satu bug komputer paling mahal dalam sejarah. Roket ini memiliki ketinggian 193 kaki

Space Shuttle

Sekarang tiba disini dengan mesin canggih, yaitu pesawat ulang alik. Dibuat di USA, Pesawat Ulang Alik sedang digunakan untuk pengiriman kargo dengan ukuran sedang ke orbit dan dioperasikan oleh tujuh awak laki-laki. Space Shuttle memiliki tinggi sepanjangi 184 kaki

H-IIB

H-IIB adalah roket berbahan bakar cair buatan Jepang yang menyediakan sistem peluncuran untuk tujuan utama peluncuran H-II Transfer Vehicle (HTV) terhadap Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS). Ini memiliki ketinggian 56m

Falcon 9

Falcon 9 adalah dua-tahap dapat digunakan untuk orbit; oksigen cair dan minyak roket bertenaga meluncurkan kendaraan yang diproduksi oleh SpaceX. Roket ini masih di dalam pengembangan dan akan diluncurkan pada akhir 2009. Roket ini memiliki ketinggian 178 kaki

Proton

Proton pertama diluncurkan pada tahun 1965 dan sistem peluncuran masih digunakan pada 2009, yang menjadikannya salah satu dari para pendukung paling sukses berat dalam sejarah luar angkasa. Ini memiliki ketinggian 53m

Dnepr-1

Roket Dnepr adalah ICBM konversi digunakan untuk meluncurkan satelit ke orbit, yang dioperasikan 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).

Lihat pula

Pranala luar

Daftar Roket and peluru kendali menurut huruf

Lembaga pemerintahan

Situs Informasi

Encyclopedia Astronautica - Rocket and Missile Alphabetical Index
Rocket and Space Technology
Gunter's Space Page - Complete Rocket and Missile Lists
Rocketdyne Technical Articles
Relativity Calculator - Learn Tsiolkovsky's rocket equations
Robert Goddard--America's Space Pioneer Diarsipkan 2009-02-05 di Wayback Machine.

Referensi

^ Buchanan 2006, hlm. 2
^ Needham 1986, hlm. 7
^ Chase 2003, hlm. 31–32
^ ^a ^b ^c "A brief history of rocketry". NASA Spacelink. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-08-05. Diakses tanggal 2006-08-19.
^ Crosby 2002
^ Needham 1986, hlm. 510
^ Hassan & a
^ Hassan & b
^ von Braun & Ordway 1966^{[halaman dibutuhkan]}
^ CONRAD HAAS Raketenpionier in Siebenbürgen (german)

^ "Dengan asal usul pada abad kesembilan di Tiongkok, pengetahuan mesiu muncul dari pencarian oleh ahli kimia untuk rahasia panjang umur, untuk menyaring melalui saluran-saluran budaya Timur Tengah, dan berakar di Eropa dengan konsekuensi yang membentuk konteks studi dalam buku ini. "^[1]
^ "Tanpa keraguan bahwa pada abad sebelumnya, sekitar 850, ahli kimia pada percobaan konstituen mesiu, dengan self-contained oksigen, mencapai puncaknya dalam penampilan campuran itu sendiri."^[2]

[1] Buchanan 2006, hlm. 2

[3] Needham 1986, hlm. 7

[chase-5] Chase 2003, hlm. 31–32

[nasa-6] "A brief history of rocketry". NASA Spacelink. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-08-05. Diakses tanggal 2006-08-19.

[7] Crosby 2002

[8] Needham 1986, hlm. 510

[Gunpowder-9] Hassan & a

[Hassan-Kimia-10] Hassan & b

[vonbraunrocketry-11] von Braun & Ordway 1966^{[halaman dibutuhkan]}

[12] CONRAD HAAS Raketenpionier in Siebenbürgen (german)

[2] "Dengan asal usul pada abad kesembilan di Tiongkok, pengetahuan mesiu muncul dari pencarian oleh ahli kimia untuk rahasia panjang umur, untuk menyaring melalui saluran-saluran budaya Timur Tengah, dan berakar di Eropa dengan konsekuensi yang membentuk konteks studi dalam buku ini. "^[1]

[4] "Tanpa keraguan bahwa pada abad sebelumnya, sekitar 850, ahli kimia pada percobaan konstituen mesiu, dengan self-contained oksigen, mencapai puncaknya dalam penampilan campuran itu sendiri."^[2]

[nb 1]

[nb 2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[1]

[2]