Hai sobat mengangkasa! Pernah mendengar alat permainan ketapel? Siapa yang menyangka bahwa pada mekanika pesawat luar angkasa juga terdapat konsep ketapel ini. Yap, pada artikel ini kita akan membahas fenomena gravitational slingshot atau efek ketapel gravitasi.
Ketapel gravitasi adalah penggunaan gerakan relatif (misalnya orbit mengelilingi Matahari) dan gravitasi planet atau objek astronomi lainnya untuk mengubah jalur dan kecepatan pesawat ruang angkasa. Bantuan gravitasi di sekitar planet mengubah kecepatan pesawat ruang angkasa (relatif terhadap Matahari) dengan memasuki dan meninggalkan lingkungan pengaruh gravitasi planet. Kecepatan pesawat ruang angkasa meningkat saat mendekati planet dan menurun saat meninggalkan planet.
Kecepatan yang diperoleh dari mendekati dan kecepatan yang hilang dari meninggalkan hampir identik, tetapi pesawat ruang angkasa dipengaruhi oleh gerakan planet mengelilingi matahari selama manuver. Untuk meningkatkan kecepatan, pesawat ruang angkasa mendekati planet dari arah kecepatan orbit planet, dan berangkat ke arah yang berlawanan. Untuk mengurangi kecepatan, pesawat ruang angkasa mendekati planet dari arah yang menjauhi kecepatan orbit planet – dalam kedua jenis manuver tersebut, transfer energi dibandingkan dengan total energi orbit planet dapat diabaikan. Jumlah energi kinetik kedua benda tetap konstan (lihat tumbukan elastis). Oleh karena itu, manuver ketapel dapat digunakan untuk mengubah lintasan dan kecepatan pesawat ruang angkasa relatif terhadap Matahari.
Efek ketapel ini dimanfaatkan oleh para ilmuwan untuk mendapatkan energi kinetic secara percuma pada pesawat luar angkasa. Voyager 1 dan 2 merupakan wahana antariksa yang memanfaatkan efek ini. Wahana-wahana ini memanfaatkan gravitasi planet Jupiter dan saturnus untuk mendapatkan energi kinetik tambahan. Secara perhitungan, energi yang tersedia hanya dapat membawa wahana ini sampai Jupiter saja namun dikarenakan efek ketapel ini, wahana voyager dapat menempuh jarak yang lebih jauh lagi bahkan sampai ke planet neptunus.
Akan tetapi perhitungan yang harus dilakukan harus setepat mungkin untuk melakukan efek ini. Jarak antara wahana antariksa dengan planet akan menetukan besar energi kinetic yang akan diperoleh. Semakin dekat jarak antara kedua nya, maka akan semakin besar pula energi kinetik yang dihasilkan dan begitu pula sebaliknya.
Jadi bagaimana sobat mengangkasa, menarik ya! Semoga Artikel ini menambah wawasan kalian mengenai luar angkasa terutama pada dunia persatelitan.
Oleh:
Luthfi Noor S Z
S1 Teknik Elektro 2019
Referensi:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist
https://www.youtube.com/watch?v=0iAGrdITIiE