rocket_top
Voyager 2 launch aboard Titan-Centaur rocket,  sumber : voyager.jpl.nasa.gov
Roket saat ini adalah benda yang luar biasa dari kecerdikan manusia dalam ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa lalu. Perkembangan roket secara alami mulai dari ribuan tahun yang lalu sebagai hasil eksperimentasi dan penelitian para ilmuwan.
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
Sejarah1

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

 sjarah2

Pada abad pertama Masehi, Cina 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 Cina 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.
sejarah3

Tanggal pelaporan penggunaan pertama dari roket yang sebenarnya adalah di tahun 1232. Pada saat itu, orang Cina dan Mongol sedang berperang satu sama lain. Selama pertempuran Kai-Keng, Cina 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 Perancis, 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
sejarh4
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
sejarah5

 

Hampir semua penggunaan roket hingga saat ini adalah untuk perang atau kembang api, tapi ada sebuah legenda tua dari Cina yang menarik melaporkan penggunaan roket sebagai alat transportasi. Dengan bantuan dari asisten yang banyak, seorang pejabat kurang terkenal Cina 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 Science
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
sejarah6
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, tapi 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.

sejarah7
Roket V-2

Roket V-2 (di Jerman disebut A-4) adalah roket kecil dibandingkan dengan roket 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 demikian, 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 astronot 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. Astronot 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.

By: Aim Kazuhiko
Sumber: gomda.com