Video

Transkripsi

Kita adalah tahanan di Bumi. Alam semesta mengejek kita, dengan menunjukan semua tempat yang kita tidak dapat kunjungi

Namun, jika spesies kita ingin memiliki masa depan jangka panjang, kita harus kabur dari penjara ini.

Tetapi, apa penyebab-nya kita berada disini dari awal?

Ternyata, kita berhutang kepada alam semesta yang berusia 4.5 miliar tahun

Intro

Segala sesuatu yang memiliki massa di alam semesta menarik semua benda lain yang memiliki massa.

Kita sebut fenomena ini ‘gravitasi’.

Semakin dekat anda dengan bongkahan besar-nya massa, semakin kuat daya tarik atau semakin kuat anda ditarik

ke dalam.

Efek ini menyebabkan kita tertahan di Bumi.

Kita dapat membayangkan hal ini sebagai tahanan dalam sebuah penjara gravitasi, atau sumur gravitasi.

Ini bukanlah sumur secara harfiah, tapi sebuah konsep berguna untuk memahami bagaimana ini bekerja.

Berada dalam penjara gravitasi berarti anda berhutang energi kepada gravitasi

Tapi bagaimana bisa anda berhutang energi?

Karena di alam semesta kita, benda tidak akan mengubah kecepatan atau arah mereka.

Untuk meyakinkan mereka untuk bergerak, anda harus memperluas energi.

Miliaran tahun lalu, daya tarik gravitasi menarik triliun dari triliunan partikel debu

mengorbit matahari kita, menangkap mereka bersama hingga mereka membentuk planet.

Proses ini menggunakan energi dan menciptakan sumur gravitasi yang kemudian menjadi bagian dari kita.

Semakin dalam anda di dalam sumur gravitasi, semakin banyak anda berhutang energi pada gravitasi

Jika anda tidak menemukan jalan untuk mendapatkan cukup energi, maka anda tidak bisa pergi, bagaimana pun caranya.

Karena atom-atom anda yang dulu merupakan bagian dari debu yang alam semesta kembangkan energinya untuk dapat berada ditempat ini.

Ok. Hmm…Ayo ringkas semuanya kembali.

Objek di alam semesta tidak suka bergerak. Anda harus meyakinkan mereka untuk melakukannya dengan energi.

Gravitasi menggunakan energi untuk meyakinkan bagian dari planet kita untuk bergerak bersama

Ini menciptakan sebuah penjara gravitasi dalam proses, menjebak kita.

Untuk keluar, kita butuh membayar itu dengan energi.

Ok. Bagaimana kita melakukannya?

Untuk pergi ke luar angkasa, kita harus melewati proses yang rumit untuk menukar energi.

Untuk alasan ini, kita membangun sebuah mesin pembayar energi potensial negatif

Dikenal dengan nama yang lebih membosankan yaitu ‘roket’

Roket bekerja dengan menggunakan reaksi kimia paling enerjetik yang dikenal manusia

pada dasarnya untuk meledakkan bahan bakar dengan cara yang terkendali.

Ini mengubah energi kimia ke dalam energi kinetik.

Pengeluaran dari reaksi ini diarahkan ke luar

dan mendorong roket menjauh dari Bumi.

Dengan mengeluarkan banyak energi, kita meningkatkan energi potensial gravitasi kita

…yang dalam cara yang rumit, kita katakan bahwa kita membayar hutang energi kepada gravitasi.

Tapi sebenarnya ini lebih rumit dari itu.

Ketika anda membakar bahan bakar untuk sampai ke orbit, anda kehilangan banyak energi untuk panas, pembuangan dan tarikan atmosfer

…jadi anda sebenarnya membutuhkan lebih banyak.

Dan anda tidak bisa dengan hanya menumpuk sejumlah bahan bakar berbahaya yang sangat eksplosif, dekat dengan

muatan dan meledakkannya.

Anda membutuhkan pembakaran terkendali yang rumit dan membuat roket anda menjadi sangat berat

…yang artinya memiliki massa yang lebih.

Semakin banyak massa yang dimiliki sesuatu, semakin banyak energi yang anda butuhkan untuk meyakinkan hal tersebut untuk bergerak,

jadi anda membutuhkan bahan bakar lebih untuk mengangkat roket.

Tapi, jika anda membutuhkan lebih banyak bahan bakar, artinya anda membutuhkan roket lebih banyak untuk membawa bahan bakar.

Tapi, ini membuat roket anda semakin berat sehingga membutuhkan lebih banyak bahan bakar, sehingga membutuhkan roket lebih untuk membawa

…bahan bakar baru dan seterusnya.

Pada akhir kegilaan ini, anda butuh hampir 100x berat dari muatan anda untuk meluncur.

Contohnya, Ariane 6 (roket Eropa) memiliki berat 800 ton dan harus bisa

…memindahkan 10 ton ke dalam orbit transfer geostasioner atau, 20 ton kadalam pertengahan orbit bumi.

Tapi roket hanya bisa memproduksi banyak dorongan, jadi terdapat beban maksimum, setelah itu tidak akan

…lepas landas.

Jika anda menambahkan terlalu banyak beban, maka tidak akan terangkat. Jadi, anda tidak bisa membuat tangki bahan bakar yang lebih besar.

Ini adalah tirani dari persamaan roket dan itu berarti, penerbangan luar angkasa tidak akan pernah menjadi mudah.

Tapi tunggu, hal menjadi semakin buruk.

Untuk sampai ke luar angkasa, tetap belum cukup baik, anda tetap dalam penjara gravitasi di ujung luar angkasa dan

…akan jatuh kembali ke bumi.

Tinggal di luar angkasa lebih sulit daripada pergi kesana.

Agar sampai ke posisi stabil untuk menetap beberapa waktu, sebuah roket harus mencapai orbit terendah bumi.

Untuk melakukannya , anda butuh banyak energi kinetik, yang berarti pergi dengan sangat amat cepat.

Pada sebuah ketinggian 100km, ini adalah 8km/detik

28.000 km/jam, cukup cepat untuk berpergian mengelilingi bumi dalam 90 menit.

Disini kita dapat menggunakan sebuah trik.

Alih-alih terbang lurus, kita dapat terbang kearah samping.

Bumi adalah sebuah bola.

Jadi jika anda pergi ke arah samping, dengan cepat (bahkan meskipun kamu jatuh menuju bumi) tanah akan melengkung

jauh dibawah anda.

Jadi, sepanjang anda diatas atmosfer (sekitar 100 km keatas) anda akan bisa tetap di atas orbit tersebut.

Ini yang ISS lakukan, jatuh disekitar Bumi, mengembangkan energi dari waktu ke waktu untuk tinggal

…cukup cepat.

Jika kita melihat orbit-orbit dalam skala, kita dapat melihat orbit terdekat sangat dekat dengan bumi.

Untuk penyebaran–sebagai contoh–satelit pergi ke planet lain, membutuhkan putaran lain dari pembayaran hutang energi.

Mencapai orbit merupakan bagian yang paling sulit dari penerbangan luar angkasa bagi kita sekarang.

Contohnya, jika kita ingin mengirim roket ke Mars, separuh energi diperlukan hanya untuk dapat masuk ke orbit

…dan setengahnya untuk 55 juta km untuk menuju Mars.

Karena itu, untuk menjadi se-efektif mungkin, roket tidak dibuat dalam satu bagian besar.

Sebagai gantinya, kami menggunakan roket multi-tingkat. Kita tidak perlu membawa tangki bahan bakar kosong, jadi roket akan menjatuhkannya.

Roket sekarang melepaskan pendorong dan tingkat utama saat mereka naik dengan setiap tahapan menjadi

…roket seutuhnya, lengkap dengan mesin dan bahan bakar.

Ok. Jadi ini alasan mengapa sulit untuk mencapai luar angkasa.

Jika anda merasa semua ini terlihat sangat rumit, jangan kuatir. Ini benar-benar ilmu roket.

Video ini disponsori oleh Airbus Safran Launchers

dan Arianespace.

…yang sedang mempersiapkan roket baru mereka, Ariane 6, untuk meluncur keluar angkasa ditahun 2020.

Anda dapat mempelajari tentang roket lebih jauh disini.

Dan seperti biasanya, jika anda menyukai apa yang kami lakukan, mohon dukung kami di Patreon.com.

Hal ini sangat membantu kami!

Jika anda ingin mengetahui lebih banyak tentang luar angkasa, maka ini daftar putar untuk mu.