[Tugas 1] Magellan Si Penjelajah Venus

Introduction

Gambar Magellan saat akan diluncurkan dari Space Shuttle Atlantis - http://www.astronautix.com/graphics/0/10063297.jpg

Salah satu pertanyaan terbesar manusia adalah bagaimana mendapatkan jawaban atas apa yang tak kita ketahui. Semenjak mengorbitnya Sputnik dan mendaratnya Neil Amstrong di Bulan, telah berganti era teknologi manusia menjadi penjelajah luar angkasa. Ada banyak hal dari luar angkasa yang tak kita ketahui. Planet dalam tata surya adalah contoh kecilnya. Berbagai misi diluncurkan untuk mendapatkan jawaban dari pertanyaan kita. Magellan dalam misinya ke Venus merupakan satu dari banyak hal yang menarik untuk dibahas.

Magellan meluncur perdana dari Low Earth Orbit (LEO) setelah dibawa terlebih dahulu oleh Space Shuttle Atlantis dalam misi STS-30.

Tujuan diluncurkannya Magellan untuk menjawab beberapa pertanyaan mengenai planet Venus, seperti:

         1.       Berapa umur dari permukaannya?

         2.       Apa proses geologi yang dominan, dan bagaimana hubungannya dengan aktivitas planet tersebut?

         3.       Apakah permukaannya berupa lempengan tektonik seperti bumi?

         4.       Proses apa yang bertanggung jawab pada erosi yang terjadi di planet tersebut?

         5.       Apakah selalu terjadi Greenhouse effect?

         6.       Apakah pernah ada air?

         7.       Apa komposisi dari permukaan?

Magellan berencana diluncurkan pada tahun 1988, namun ditunda karena kecelakaan Space Shuttle Challanger. Akhirnya Space Shuttle Atlantis diluncurkan 4 Mei 1989 pada 18:46:56 UTC oleh NASA dari Kennedy Space Center (KSC) Launch Complex 39B dan Magellan dilepas 5 Mei 1989 01:06:00 UTC yang akan berselancar selama 15 bulan sebelum mencapai Venus. Selama 4 tahun Magellan mengorbit venus untuk mengambil Imaging Data dan akhirnya menyelesaikan misinya dengan sukses yang diakhiri dengan menjatuhkan diri pada atmosfer Venus pada 13 Oktober 1994.

Spesifikasi

Magellan sendiri adalah wahana. Otomatis dapat dikategorikan dalam dua hal, yakni:

         1.       Badan.

         2.       Propeller.

Badan Magellan merupakan antenna besar dan penangkap radar besar. Hal ini disesuaikan oleh Design Requirement and Objective untuk menyukseskan misi. Berikut lebih lengkap:

         ·         Synthetic Aperture Radar (SAR), altimeter, dan radiometer.

         ·         High Gain Antenna (Ber diameter 3.7) digunakan sebagai komunikasi dan RADAR.

         ·         X-band downlink data rate mulai dari 268.8 ke 115 kbps.

         ·         Massa Magellan 1035 kg.

         ·         Monopropellant hydrazine thruster system (0.9 hingga 445N thrust).

         ·         Dilengkapi dengan Sel Surya dan Battery yang dapat diisi ulang.

Propeller Magellan disebut juga Inertial Upper Stage (IUS). Dibuat langsung oleh Boeing. IUS ini yang nantinya akan membawa Magellan meninggalkan LEO menuju orbit Venus serta melakukan beberapa manuver-manuver penting pendukung keberhasilan misi. Berikut lebih lengkap:

Tinggi	5.2 meter (17 ft)
Diameter	2.8 meter (9 ft 2 in)
Massa	14,700 kilogram (32,400 lb)
Stage 1
Panjang		3.15 meter (10.3 ft)
Diameter		2.34 meter (7 ft 8 in)
Massa Total		10,400 kilogram (22,900 lb)
Massa Propellant		9,700 kilogram (21,400 lb)
Mesin		Orbus-21
Thrust		190 kilonewton (43,000 lbf)
Bahan Bakar		Padat
Stage 2
Panjang		1.98 meter (6 ft 6 in)
Diameter		1.60 meter (5 ft 3 in)
Massa Total		3,000 kilogram (6,600 lb)
Massa Propellant		2,700 kilogram (6,000 lb)
Mesin		Orbus-6
Thrust		80 kilonewton (18,000 lbf)
Bahan Bakar		Padat

Studi Kasus

         1.    Peluncuran ditunda 1 bulan dari tanggal yang direncanakan

Waktu dari Magellan mencapai Venus akan jauh lebih lama.

Berdasarkan sumber NASA, Magellan harusnya diberangkatkan pada September 1988 dan akan menempuh jarak selama 6 bulan untuk memasuki orbit Venus.

Posisi Bumi dan Venus pada September 1988 - Menggunakan Aplikasi Celestia

Tetapi akibat kecelakaan Space Shuttle Challanger, Magellan diluncurkan pada Mei 1989 dan akhirnya membutuhkan waktu selama 15 bulan untuk memasuki orbit Venus.

Posisi Bumi dan Venus pada Mei 1989 - Menggunakan Aplikasi Celestia

Mari kita lihat posisi antara Venus dan Bumi pada Juni 1989 (1 bulan setelah waktu asli peluncuran).

Posisi Bumi dan Venus pada Juni 1989 - Menggunakan Aplikasi Celestia

Dapat dilihat dengan jelas bahwa Magellan akan menempuh jarak yang lebih jauh dan tentunya akan membutuhkan waktu yang lebih lama daripada 15 bulan untuk tiba di Venus. Hal ini akan berpengaruh terhadap Misi dan kekuatan dari Magellan itu sendiri.

      2.     Massa Spacecraft diubah menjadi 1.5 x massa spacecraft yang direncanakan

Magellan sebelum diluncurkan dibawa oleh Space Shuttle Atlantis ke LEO. Apabila massa Magellan menjadi 1.5x nya, otomatis dibutuhkan Thrust lebih oleh Atlantis untuk membawa Magellant menuju LEO dalam waktu yang sama.

Saat massa diperbesar, otomatis inersia akan menjadi besar. Berdasarkan hukum 2 Newton, maka waktu yang dibutuhkan oleh Magellan untuk menuju Venus dengan Thrust yang sama lebih panjang karena menghasilkan percepatan yang lebih kecil. Selain itu, saat inersia benda besar berakibat pada kelembaman yang besar. Hal ini menjadikan Magellan sulit melakukan manuver dengan asumsi gaya yang digunakan saat manuver tak berubah.

      3.    Roket peluncur yang digunakan diganti dengan roket peluncur yang lain

Roket yang membawa Magellan ke LEO adalah Space Shuttle Atlantis. Apabila roket ini diganti, otomatis bentuk Magellan harus diubah. Lebih jelas, perhatikan gambar dibawah ini.

Payload tempat meluncurkan Magellan - http://www.astronautix.com/graphics/0/10063297.jpg

Dari gambar tersebut dapat kita lihat bahwa Space Shuttle Atlantis memiliki payload yang cocok sebagai tempat peluncuran Magellan. Apabila memakai roket peluncur lain (contohnya Saturn V) otomatis hal tersebut tak dapat dilakukan. Tak ada tempat untuk menampung, mengarahkan, dan meluncurukan wahana dari LEO jika menggunakan roket peluncur tersebut.

Sekarang, bila kita mengganti sistem roket pada propeller Magellan dengan mesin berbahan bakar cair. Menurut kami, hal ini akan sangat berpengaruh terhadap kesuksesan misi. Mengingat dekatnya Venus dengan Matahari tak menjamin kita dapat memertahankan kondisi bahan bakar cair agar tak menguap.

      4.    Tempat peluncuran yang digunakan diubah

Launch Pad 39B - wikipedia.org

• Magellan diluncurkan di Florida. Dapat dilihat melalui gambar bagaimana kondisi Florida dengan letak Bumi serta Venus pada tanggal peluncuran.
• Keuntungan yang terletak pada tempat peluncuran tersebut itu karena Magellan tak perlu mengorbit bumi beberapa kali dan/atau melakukan Burn Fuel yang membawanya meninggalkan orbit Bumi.
• Apabila tempatnya diganti, otomatis akan memakan waktu banyak untuk mengorbit Bumi terlebih dahulu sebelum mengalami keterlambatan untuk sampai ke Venus

Sumber

-www2.jpl.nasa.gov/magellan

-www.wikipedia.org/magellan

Foto-Foto

Magellan di LEO

Penulis

      Cahya Amalinadhi Putra (13613042)

Feyzra Akmal M. (13613027)
Genio Odi Putra (13613073)
Wildan Abiyya (13613064)