“Mimpi untuk bisa terbang ke luar angkasa mungkin hanya bisa diwujudkan dengan menjadi seorang astronot. Namun Elon Musk memiliki mimpi, agar tidak hanya astronot, namun orang-orang biasapun bisa ikut terbang ke luar angkasa. Dan kesuksesan roket  luar angkasa dari perusahaan SpaceX membuat mimpinya itu menjadi semakin dekat dengan kenyataan”

 – catatan editor –

Artikel asli dalam Bahasa Inggris oleh: Michael Belfiore

Ditranslasikan ke dalam Bahasa Indonesia oleh: Edy Kesuma


Tahun 2001 lalu, Tom Mueller mengorbankan malam dan akhir pekannya untuk membangun sebuah mesin roket dengan bahan bakar cair di garasinya.

Tom Mueller, seorang insinyur propulsi di perusahaan kedirgantaraan TRW, California, merasa pekerjaannya saat itu seperti “kemampuan yang tidak diperlukan.” Gagasan produktifnya tentang desain mesin hilang tanpa adanya tindak lanjut perwujudannya. Untuk menyalurkan dorongan kreatifnya, dia mulai membangun mesinnya sendiri, menempelkannya ke sebuah airframe dan meluncurkannya di Gurun Mojave bersama dengan para antusiasme dari RRS (Reaction Research Society), sebuah komunitas roket amatir tertua di Amerika. Banyak dari anggota RRS adalah karyawan dari perusahaan kedirgantaraan, yang bertemu secara rutin di daerah Los Angeles untuk membangun dan meluncurkan roket terbang terbesar dan tertinggi yang bisa mereka buat, seperti yang telah dilakukan komunitas ini sejak mulai didirikan pada awal tahun 1940an.

Membangun mesin roket berbahan bakar cair tidaklah mudah, bahkan bagi seorang insinyur propulsi berpengalaman. Propelan cair memiliki harga yang murah dengan daya angkat yang cukup besar, namun mesin yang digunakan bergantung pada kehandalan katup dan segel untuk mengendalikan arus tenaganya. Dan mesin ini biasanya memerlukan oksidator super dingin, seperti oksigen cair, yang nantinya bercampur dengan bahan bakar agar bisa menyala. Pembakaran yang dihasilkan (yang pada dasarnya merupakan ledakan terkontrol) disalurkan dalam bentuk tekanan tinggi ke dalam nosel, menciptakan dorongan yang mendorong roket tersebut. Terlepas dari tantangan ini, pada awal tahun 2002, Tom Mueller memindahkan operasi roketnya ke gudang sewaan seorang teman dan memberikan sentuhan akhir pada mesin roket bahan bakar cair amatir terbesar di dunia, sebuah pendorong yang dirancang untuk menghasilkan dorongan sebesar 13.000 Pon atau sekitar 57.000 Newton.

Jejak cahaya ambisi Mueller menarik perhatian seorang jutawan Internet, yaitu Elon Musk, yang menemui insinyur tersebut di gudangnya pada Januari 2002 saat Mueller mencoba memasang mesin buatannya ke airframe. Dengan dana segar yang diperoleh dari penjualan PayPal senilai $ 1,5 miliar ke eBay, Musk saat itu sedang mencari seseorang untuk menjalankan sebuah perusahaan ruang angkasanya yang baru, yang disebut dengan Space Exploration Technologies, atau SpaceX. Musk menatap mesin roket yang dibuat Mueller dan mengajukan pertanyaan sederhana: “Bisakah anda membangun sesuatu yang lebih besar?”

Mueller tidak pernah menyalakan mesin yang dibuatnya ketika itu. Dia memasukkannya kembali ke bengkelnya, tempat dimana roket itu berada sebelumnya. Sebagai gantinya, dia mengambil tawaran Musk untuk bergabung dengan perusahaan ruang angkasa swasta yang baru lahir.

Saat ini SpaceX memiliki lebih dari 700 karyawan, 500 di antaranya berada di kantor pusat perusahaan di Hawthorne, California. Mueller adalah Wakil Presiden Bagian Propulsi. “TRW adalah perusahaan besar dengan departemen propulsi yang kecil,” kata Mueller. “Disini, saya layaknya raja.”

Di lantai fasilitas Hawthorne, sebuah pabrik bekas perakitan Boeing 747, tersandar mesin rakitan dari roket Falcon 9 SpaceX. Jelaga hitam hasil pengujian pembakaran terbentuk setebal 12 kaki. Tujuh dari sembilan mesin ada di tempat dimana para teknisi telah melepas dua unit lainnya dan berdiri tegak di atas nozel dengan lebar hampir 3 kaki. Di atasnya terdapat mesin pompa turbo 3200 HP dan pipa-pipa saluran air yang kusut karena saking banyaknya. Masing-masing mesin yang didirikan itu lebih tinggi dari tinggi seorang pria.

roket luar angkasa spacex

Salah satu fasilitas perakitan roket SpaceX

Setelah kesembilan mesin diperbaharui, mesin rakitan ini akan dikirimkan ke tempat pengujian di McGregor, Texas. Sebuah tempat aman, jauh dari pemukiman manusia. Hanya dengan menyalakan satu mesin untuk mensimulasikan jalur tempuh ke orbit dapat membangunkan bayi-bayi dari tidurnya di kota-kota yang berdekatan. Roket dengan dorongan cluster penuh mampu menghasilkan hampir 1 juta pon tenaga dorong, dimana tempat tidur bayi bisa memantul seperti kacang yang memantul-mantul di wadahnya.

Tahun lalu, NASA memberi SpaceX kontrak senilai 1,6 Miliar Dolar untuk mengirimkan kargo ke stasiun luar angkasa. NASA dikabarkan juga memberikan kontrak senilai 1,9 Miliar Dolar ke perusahaan ruang angkasa lain, Orbital Sciences. Kerja sama ini menandai pertama kalinya NASA melibatkan perusahaan ruang angkasa swasta dalam rencana proyeknya. “NASA percaya dan mengandalkan mereka,” kata William Gerstenmaier, Administrator Asosiasi Agensi yang bertanggung jawab atas operasi luar angkasa.

Awal tahun depan sebuah roket luar angkasa dari SpaceX akan terbang mendekati stasiun ruang angkasa (International Space Station) dalam sebuah uji terbang, berikut dengan tes lainnya berupa latihan pemasangan docking tak berawak pada akhir 2010. “Saya tidak pernah berpikir akan melakukan program besar untuk NASA,” kata Elon Musk. “Ini terasa mengesankan. Peluncuran roket dari Cape Canaveral (Area peluncuran roket dimana Pusat Ruang Angkasa John F. Kennedy berada dan tempat dimana Apollo diluncurkan) rasanya seperti membuka usaha di daerah Broadway.”

Sebelum Elon Musk menjadi seorang milyarder, ia mengidentifikasi tiga area utama yang menurutnya bisa memberi manfaat maksimal bagi manusia, yaitu internet, energi terbarukan dan eksplorasi ruang angkasa. Setelah mendapatkan keuntungan besar dari penjualan PayPal, dia mencoret internet dari daftar tersebut. Dan pada tahun itu juga, Musk berinvestasi pada dua buah perusahaan yaitu pengembangan mobil listrik yang kita kenal dengan nama Tesla Motor dan perusahaan pemberdayaan tenaga matahari SolarCity, yang khusus bergerak mendorong penelitian energi alternatif. Lalu terakhir adalah penjelejahan ruang angkasa. “Terutama untuk melihat kemungkinan bagaimana kehidupan di luar Bumi,” kata Elon Musk.

Musk ingin membiayai pendaratan di Mars, tapi dia merasa akan lebih banyak uang yang dihabiskan untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa dibandingkan dengan membangunnya sendiri. Dia memutuskan bahwa yang dibutuhkan dunia adalah roket luar angkasa dengan biaya yang terjangkau. Jadi dia mencari informasi tentang RRS (Reaction Research Society), untuk menemukan seorang insinyur yang bisa mencapai hasil nyata berdasarkan anggaran yang ditetapkan. Di dalam pencariannya, dia menemukan kandidat kuat untuk mengepalai bagaian propulsi di dalam diri seorang Tom Mueller. “Tom memiliki catatan pengembangan mesin yang mengagumkan di perusahaan TRW,” kata Musk. “Saya juga sangat menyukai kenyataan bahwa dia membangun dan menguji perangkat roket dengan tangannya sendiri.”

Dengan sumber daya SpaceX, Mueller mampu menghasilkan mesin yang handal dengan desain sederhana dengan harga lebih rendah dari rata-rata yang ada. Ini adalah mesin roket berbahan bakar cair baru pertama di negara itu yang terbang dalam 40 tahun terakhir. Mesin roket yang dia sebut dengan nama Merlin menggunakan tipe minyak tanah yang sangat halus dan cairan oksigen yang didinginkan secara kriogenik, dan menggunakan satu injektor tunggal. Tidak seperti mesin yang lebih rumit yang mencampur bahan bakar dan oksidasi pada banyak titik. Namun meskipun sudah menggunakan teknologi yang modern, mesin roket terkenal sulit untuk diprediksi.

Untuk mencegah kerusakan akibat panas berlebih, Mueller merawat nozel dari versi awal mesin Merlin dengan resin yang diresapi dengan serat silikon. Karakter lapisan ini bersifat ablatif dan akan mengelupas saat mesin menyala sehingga panas berlebih yang timbul akan dibawa bersama lapisan yang terkelupas tersebut. Tujuannya adalah untuk memiliki mesin yang dapat menahan dampak pembakaran 160 detik yang hebat – waktu yang cukup lama yang diperoleh bagian pertama roket Falcon SpaceX untuk mencapai ketinggian 56 mil, di mana mesin kecil di bagian kedua menendang dan mendorong muatan sejauh 81 mil dan melewati orbit rendah dari atmosfer Bumi.

Pada bulan Oktober 2003, Mueller dan para insinyurnya duduk di ruang kontrol SpaceX di Texas dan menyalakan mesin Merlin di tempat pengujian. Selama 60 detik, nozel pembuangan mulai mencairkan logam di bagian tenggorokan mesin. Panas yang dihasilkan juga membahayakan katup segel yang mengatur aliran propelan. Jika mesin roket dinyalakan lebih lama lagi, maka pasti akan menyebabkan terjadinya ledakan.

Butuh waktu berbulan-bulan untuk mengatasi masalah tersebut. Tim Mueller mengurangi jumlah cairan oksigen yang masuk ke injektor agar mesin berjalan lebih dingin dan sedikit pengurangan tenaga, dan juga memperkuat katup segelnya. Lima belas bulan setelah tes pertama tersebut, para insinyur mengundang saya untuk bergabung dengan mereka di bunker pengujian dimana mereka mencoba menjalankan mesin untuk siklus misi yang sepenuhnya (siklus waktu yang dibutuhkan untuk mengirim muatan ke orbit). Setelah hitung mundur yang menegangkan, para insinyur mengawasi monitor layar lebar saat mesin terbatuk-batuk pada awalnya dan kemudian mulai menyala. Sebuah moncong nozel roket yang dikurung menembus dinding beton di atas bunker; Tiang-tiang baja dari lantai pengujian bergetar dan terguncang, yang membuat panel monitor bergoyang-goyang menari di bidang pandangan kami. Mesin menyala tanpa cacat, dan mati setelah 162,2 detik setelah tangki bahan bakarnya mengering. Setelah kesunyian yang tiba-tiba itu, orang-orang yang ada dalam ruangan pun bersorak-sorai. “Hubungi Elon!” Teriak Mueller. “Katakan padanya roket kita telah berhasil meluncur dengan durasi penuh!”

Membangun mesin yang handal hanyalah awal dari tantangan teknis. Pada tahun 2006, teknisi memasang mesin Merlin di Falcon 1 SpaceX yang tingginya 70 kaki dan meluncurkannya dari fasilitas perusahaan di Atol Kwajalein, 2.500 mil barat daya Hawaii. Proses lepas landas tampak sempurna, namun mesin roket mati sebelum tersulut sepenuhnya.

Selama seminggu pengujian sebelum lepas landas, angin Pasifik yang asin telah mengotori lapisan aluminium di dalam mesin. Tepat sebelum lepas landas saat katup propelan dibuka, mur mengalami masalah dan menyebabkan kebocoran. Saat mesin dinyalakan 2 detik sebelum lepas landas, bahan bakar tumpah dan terbakar. Tiga puluh empat detik setelah Falcon diluncurkan, api membakar melalui jalur pneumatik dan membuat mesin mati. Roket tersebut menabrak Samudra Pasifik beberapa detik kemudian.

Peristiwa ini adalah yang pertama terjadi dalam beberapa rangkaian peluncuran yang gagal. Setahun kemudian, bahan bakar cair menyebabkan terjadinya osilasi pada peluncuran tahap kedua Falcon 1, dan roket tersebut lepas kendali sebelum mencapai orbit. Pada peluncuran ketiga di bulan Agustus 2008, tahap pertama pembakaran saling bertabrakan dengan tahap kedua setelah pemisahan bagian pendorong. Kedua bagian roket jatuh ke laut. Investigasi menunjukkan bahwa pembaharuan mesin telah meningkatkan daya dorong residu, yang menyebabkan terjadinya kegagalan ini.

Kurang dari dua bulan kemudian, kegagalan yang mahal dan memalukan itu terlupakan. Di markas Hawthorne SpaceX, Tom Mueller, Elon Musk dan stafnya menyaksikan video dari Atol Kwajalein dimana Roket Falcon I lain meraung dari tempat peluncuran di Pasifik Selatan. Gambar dari kamera yang dipasang di roket menunjukkan bagian roket tahap pertama pembakaran jatuh kembali ke Bumi dan mesin tahap kedua menyala, mendorong roket ke ruang angkasa.

Bagian ujung Falcon terpisah dan jatuh. Mereka akhirnya akan terbakar saat kembali memasuki atmosfer. Kurang dari 10 menit setelah lepas landas, pada kecepatan 16.400 mph dan di ketinggian yang sudah melewati atmosfer (cukup cepat dan cukup tinggi untuk tetap berada di orbit) Falcon kemudian mengeluarkan sebuah muatan dummy-tiruan. Akhirnya Musk dan Mueller telah berhasil menciptakan sebuah roket luar angkasa bahan bakar cair swasta pertama yang mencapai orbit.

Segera setelah peluncuran yang sukses tersebut, para pelanggan mulai mendaftarkan diri untuk penerbangan masa depan yang lebih besar dan jauh lebih hebat yang dihadirkan Falcon 9. Sembilan mesin roket tersebut memberikan sebuah aset penting, yaitu kehandalan. Keberhasilan peluncuran ini adalah yang pertama sejak seri Saturnus dari program Apollo untuk menggabungkan kemampuan daya dorong mesin – dimana, meskipun satu atau beberapa mesin gagal, roket akan tetap sampai ke orbit.

Menurut manifest dalam peluncurannya, perusahaan tersebut akan meningkatkan muatan untuk pelanggan pertama yaitu Avanti Communications yang berbasis di Inggris, pada akhir tahun ini di Falcon 9. Empat peluncuran lainnya telah dipesan sepanjang tahun 2015. Biaya yang diperlukan SpaceX untuk meluncurkan muatan di Falcon 1 mulai dari sekitar 8 juta Dolar, sebuah penawaran yang lebih kecil dibandingkan dengan perkiraan 13,5 Dolar juta yang dibebankan oleh kompetitor lainnya. Sebuah Laporan Kantor Akuntabilitas Pemerintah tahun 2009 mengkonfirmasi bahwa perusahaan ini memproduksi hampir semua komponen roketnya sendiri, menghindari ketergantungan pada pemasok eksternal yang bisa membuatnya menjadi mahal. “SpaceX memiliki banyak keterampilan teknis di dalam perusahaan,” kata Alan Lindenmoyer, seorang Kru Komersial dan Manajer Program Kargo NASA. “Namun mereka juga memiliki semangat kewirausahaan yang mendorong mereka untuk sukses.”

Pesawat luar angkasa Elon Musk, The Dragon, sedang berada di lantai pengujian di kantor Hawthorne. Teknisi sedang mempersiapkan kapsul ukuran penuh untuk pengujian getaran dengan memasang beban menggantikan perangkat avionik yang belum selesai dan perlengkapan lain tanpa tekanan akan ditempatkan di bagian dasar pesawat. Sebuah palka yang bisa terbuka berada di bagian kedua roket untuk menahan tekanan di dalam kargo yang tidak dapat bertahan di ruang vakum. Para staff teknisi telah melukis penampakan naga di lambung kapal dengan sayapnya yang terbentang. Gambar tersebut mewakilkan sepasang panel surya yang akan terbuka dari kapsul untuk memasok asupan tenaga listrik untuk misi yang mungkin waktunya diperpanjang, seperti percobaan mikrogravitasi.

Elon Musk Rocket SpaceX

Elon Musk & Rocket SpaceX

Terlepas dari tekanan kontrak NASA dan permintaan klien SpaceX lainnya, Elon Musk masih mengejar mimpinya untuk bisa mengirim orang-orang ke luar Bumi. NASA belum meminta perusahaan tersebut untuk membangun perangkat keras apapun untuk membawa astronot ke stasiun luar angkasa. Namun para insinyur di SpaceX sedang mempersiapkan kapsul di pesawat ruang angkasa Dragon yang mampu menampung tujuh awak pesawat. Setiap pesawat ruang angkasa Dragon, bahkan yang hanya membawa muatan tanpa awak, memiliki jendela. Saya menaiki tangga logam untuk masuk ke dalam ruangan kapsul. Cukup lapang, dengan dindingnya yang melengkung dan tidak cukup dijangkau hanya dengan kedua lengan yang terlentang.

NASA mengatakan bahwa ketergantungan baru pada perusahaan swasta untuk mengangkut kargo ke stasiun luar angkasa akan membebaskan badan antariksa tersebut dari pekerjaan peluncuran roket dan bisa lebih fokus ke penerbangan berawak ke bulan dan, akhirnya planet Mars. Namun, sama seperti adanya jendela di pesawat ruang angkasa Dragon, SpaceX memiliki rencana yang jauh melampaui penanganan peluncuran roket luar angkasa NASA. Siapa yang tahu, pada tingkat Musk, Mueller dan perusahaan berjalan saat ini, SpaceX bisa saja mencapai planet Mars terlebih dahulu.