Bagaimana Starship SpaceX dapat merevolusi perjalanan dan eksplorasi luar angkasa

Uji terbang ini membawa SpaceX selangkah lebih dekat ke tujuannya untuk membangun sistem roket yang dapat digunakan kembali secara penuh dan cepat. Setelah beroperasi sepenuhnya, Starship dapat mendefinisikan kembali perjalanan dan eksplorasi ruang angkasa untuk kepentingan astronomi dan ilmu planet. Inilah caranya.

Tapi pertama-tama, apa itu Starship?

Starship adalah kendaraan lepas landas berat dua tahap yang dirancang untuk membawa awak atau/dan kargo ke orbit Bumi, Bulan, Mars, dan sekitarnya. Jika digabungkan, sistem roket ini memiliki tinggi hampir 120 meter, menjadikannya roket terbesar yang pernah diterbangkan – bahkan lebih tinggi dari Saturn V (111 m), yang membawa Neil Armstrong ke Bulan. Sebagai gambaran, Qutab Minar memiliki tinggi 72,5 m.

Booster Super Heavy terdiri dari 33 mesin Raptor yang mampu menghasilkan daya dorong 74 meganewton. Roket terbesar NASA yang saat ini beroperasi, Space Launch System (SLS), menghasilkan 39 meganewton. Saturn V menghasilkan daya dorong sekitar 35 meganewton. Mesin Raptor ini menggunakan rasio 3,6:1 oksigen cair (pengoksidasi, bahan kimia yang bereaksi dengan bahan bakar menyebabkan pembakaran) dan metana cair (bahan bakar).

Menurut SpaceX, setelah proyek selesai, Super Heavy akan sepenuhnya dapat digunakan kembali, dan mampu memasuki kembali atmosfer bumi setelah misi mendarat di lokasi peluncuran. Pesawat luar angkasa Starship, yang terdiri dari enam mesin Raptor dan empat sirip pendaratan, juga dapat digunakan kembali sepenuhnya.

Desain pesawat ruang angkasa Starship mirip dengan film fiksi ilmiah. (Foto: X/@SPACEX)

Bagaimana Starship bisa mengurangi biaya perjalanan luar angkasa?

Salah satu nilai jual terbesar Starship adalah bahwa hal itu akan menurunkan biaya perjalanan ruang angkasa secara drastis. Tiga fitur utama akan memungkinkan hal ini.

Pertama, Starship diharapkan mampu membawa muatan hingga 150 ton ke orbit rendah Bumi, dan setidaknya 100 ton ke Bulan dan Mars. Massa ini lebih besar daripada jumlah massa yang pernah mendarat di permukaan bulan sejauh ini.

Kedua, SpaceX sedang mengembangkan tahap atas Starship sedemikian rupa sehingga dapat diisi bahan bakar di orbit Bumi oleh Starship lain. Secara teori, hal ini akan memungkinkannya beroperasi seperti pesawat terbang yang dapat diisi bahan bakarnya dan diterbangkan ke udara dengan cepat.

“Dengan pengisian bahan bakar, pesawat ruang angkasa dapat dirancang untuk meningkatkan kapasitas muatan dan instrumen ilmiah yang lebih mumpuni, sehingga secara mendasar meningkatkan potensi pembangkitan nilainya,” menurut laporan The Space Review, sebuah publikasi online.

Ketiga, sistem roket Starship dirancang agar seluruhnya dapat digunakan kembali dengan cepat. Berbeda dengan sistem peluncuran lainnya, elemen perangkat keras utama Starship tidak dibuang — baik dengan dijatuhkan ke laut atau dibiarkan terbakar — melainkan dibawa kembali ke tanah agar dapat digunakan kembali.

Bahkan pesawat luar angkasa NASA yang dapat digunakan kembali menggunakan tangki bahan bakar eksternal sekali pakai dan pendorong yang dapat digunakan kembali yang harus diambil dari laut, diperiksa, dan diperbarui setiap kali selesai digunakan. Bahkan pesawat ulang-alik itu sendiri sering kali membutuhkan waktu berbulan-bulan untuk dapat beroperasi kembali.

Menurut beberapa perkiraan, Starship akan mampu mengirimkan kargo hingga 100 ton ke Mars hanya dengan $50 juta. Pesawat Ulang-alik, yang tidak lagi digunakan pada tahun 2011, dulunya menghabiskan biaya $1,5 miliar untuk mengangkat hanya sekitar seperempat dari apa yang bisa dilakukan Starship, dan hanya ke orbit rendah Bumi, menurut sebuah laporan oleh Berita ABC.

Apa manfaatnya bagi sains?

Selama bertahun-tahun, rintangan terbesar dalam eksplorasi ruang angkasa dan komersialisasi perjalanan ruang angkasa adalah ketidakmampuan kendaraan peluncuran untuk membawa muatan berat. Hal ini memerlukan pengangkutan bahan bakar yang banyak (karenanya membutuhkan roket yang lebih besar), dan merupakan upaya yang sangat mahal.

Kemampuan Starship untuk membawa muatan berat, meski sangat hemat biaya, menjanjikan perubahan.

Misalnya, para ilmuwan akan mampu meluncurkan teleskop luar angkasa yang jauh lebih besar, yang dapat dibuat dari bahan yang lebih murah namun lebih berat. Mereka juga akan dapat mengirimkan peralatan yang lebih besar untuk misi Bulan dan Mars di masa depan, seperti rig pengeboran berukuran penuh, yang dapat melakukan pengeboran hingga satu kilometer. Hal ini akan memberi para ilmuwan akses yang belum pernah terjadi sebelumnya ke bagian dalam Bulan dan Mars, yang diyakini memiliki sumber daya bermanfaat. Sebaliknya, Misi Apollo hanya mampu membawa peralatan yang lebih kecil ke Bulan.

Berbicara kepada jurnal Science, Philip Metzger, seorang ahli fisika dan teknologi luar angkasa di University of Central Florida, mengatakan: “Jika massa dan volume muatannya lebih besar, maka kita dapat membayangkan kemampuan lain di luar angkasa yang belum pernah kita lakukan sebelumnya. Selesai”.

Karena Starship mampu kembali ke Bumi, ia juga mampu membawa kembali sejumlah besar sampel dari Bulan dan planet lain, yang dapat membantu para ilmuwan mengungkap banyak misteri tentang tata surya kita dan asal usul kehidupan.

Sistem roket ini merupakan inti dari program Artemis NASA, yang bertujuan untuk mengirim astronot kembali ke Bulan pada tahun 2030. Sistem ini juga diharapkan dapat membawa astronot ke Mars sebelum akhir dekade berikutnya.

Apa saja tantangannya?

Namun sebelum 'manfaat' ini dapat diwujudkan, SpaceX perlu membuktikan bahwa Starship aman dan dapat diandalkan, sekaligus menjaga biaya tetap rendah, sesuai janjinya. Secara historis, hal ini merupakan tantangan besar bagi program penerbangan luar angkasa.

Misalnya, kritik utama terhadap program Pesawat Ulang-alik NASA adalah bahwa biaya tambahan untuk pesawat ulang-alik yang dapat digunakan kembali ternyata jauh lebih mahal daripada roket yang dapat dibuang, meskipun roket tersebut tidak dapat digunakan kembali.

Selain itu, meskipun perkembangan Starship sangat pesat dibandingkan dengan kendaraan peluncuran lainnya, kemajuannya lebih lambat dari yang dibicarakan Musk. Dan hal itu harus dibayar mahal.

Tahun lalu, a Reuters Investigasi menemukan bahwa dalam upaya untuk mengembangkan Starship dengan cepat, Musk membahayakan pekerja SpaceX di Texas dan California. Kantor berita tersebut mendokumentasikan setidaknya 600 cedera di tempat kerja yang sebelumnya tidak dilaporkan di SpaceX. Karyawan perusahaan mengatakan: “Mereka membayar harga atas dorongan miliarder untuk menjajah ruang angkasa dengan kecepatan yang sangat tinggi”.