RTG, Baterai yang Mampu Hidupkan Wahana NASA Hingga Puluhan Tahun

Perakitan wahana New Horizon di clean room. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

Tulisan ini dibuat karena banyak pembaca yang penasaran seperti apa baterai / power supply (sumber daya) yang digunakan oleh pesawat, satelit, dan wahana NASA sehingga bisa terus beroperasi di luar angkasa dalam waktu hingga puluhan tahun lamanya tanpa harus isi ulang. Apakah baterai yang digunakan oleh NASA pada wahana-wahana tersebut?

Umumnya NASA menggunakan dua sumber energi untuk mendukung misi dari wahana yang diluncurkannya. Sumber energi diperlukan untuk menghidupkan berbagai instrumen dan sistem elektronik dari wahana itu sendiri. Pertama adalah Solar Array (Panel Surya) dan RTG (Radioisotope Thermoelectric Generators). Seperti yang diketahui bersama bahwa panel surya mendapatkan sumber energi dari sinar Matahari untuk kemudian dirubah menjadi listrik dan disimpan ke dalam baterai. Dan khusus kali ini yang akan kita bahas secara lebih detail adalah RTG.

RTG dirancang, dibuat, dan dikembangkan oleh Departemen Energi Amerika untuk digunakan sebagai sumber energi jangka panjang pada wahana-wahana luar angkasa. RTG yang disebut juga sebagai baterai luar angkasa (space batteries) atau baterai Nuklir (nuclear batteries) bisa membuat instrumen dan perangkat elektronik wahana luar angkasa beroperasi selama belasan bahkan puluhan tahun tanpa harus diisi ulang.

RTG secara umum terdiri dari dua unsur utama yaitu sumber panas (bahan bakar) yang terdiri dari Plutonium-238 dioksida dan Termoelektrik / termokopel yang berfungsi untuk merubah panas yang dihasilkan oleh Plutonium-238 dioksida menjadi energi listrik. Konversi panas menjadi listrik bukanlah hal yang baru melainkan sudah ditemukan 150 tahun lalu oleh ilmuwan Jerman Thomas Johann Seebeck.

Biasanya sebuah RTG terdiri dari 72 pelet bahan seperti keramik yang terdapat Plutonium-238 dioksida di dalamnya. Berat total pelet tersebut bisa mencapai 11 kg.

Bagian-bagian RTG yang digunakan pada wahana Cassini. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

Pelet Plutonium-238 dioksida. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: wikipedia

Selain karena bisa menghasilkan listrik dalam jangka waktu sangat lama, RTG juga aman untuk digunakan. Pelet dilindungi oleh beberapa lapisan luar dengan tujuan untuk meminimalkan efek dari hal-hal yang bisa membahayakan seperti kondisi lingkungan, musibah, dan sebagainya. Plutoniumnya juga dikemas dalam bahan keramik dalam bentuk dioksida sehingga aman karena tidak larut dalam air dan kimia reaktif. Jika keluar dari kemasan, Plutonium akan sangat lambat untuk masuk ke dalam rantai makanan manusia. Biasanya pelet hancur dalam bentuk bongkahan dan bukan debu sehingga lebih aman. Selain itu pelet Plutonium dlindungi oleh lapisan Iridium sehingga mampu menahan suhu yang sangat tinggi.

RTG dengan 11 kg pelet Plutonium-238 dioksida akan mampu menghasilkan listrik sebesar 250 Watt pada saat awal beroperasi. Setiap 4 tahun performanya turun sekitar 5 persen sehingga dalam waktu 10 tahun akan menghasilkan listrik sebesar 200 Watt.

Penggunaan RTG sudah sejak lama diterapkan oleh NASA beberapa diantaranya digunakan pada misi dan wahana yang fenomenal seperti Apollo, Viking, Cassini, Galileo, New Horizon, Curiosity, Voyager, dan sebagainya. Berikut ini foto beberapa RTG yang digunakan oleh NASA pada beberapa wahananya:

RTG pada wahana Pioneer 10. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

RTG pada wahana Ulysses. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

RTG pada wahana Voyager. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

RTG pada wahana Curiosity. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

RTG pada wahana Viking. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

RTG pada wahana Apollo. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

RTG pada wahana New Horizon. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

RTG PAda wahana Cassini. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

(NS, WKP, OST, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Seberapa Besar Gaya Gravitasi di Pluto ?

Ilustrasi permukaan Pluto. Image credit: gordon88

Pertanyaan:Seberapa besar gaya gravitasi yang dimiliki Pluto?

Jawaban:
Gaya gravitasi Pluto sekitar 1/12 dari gaya gravitasi Bumi. Jadi misalnya ada benda berukuran 45 kg di Bumi, maka di Pluto hanya jadi 3,6 kg saja.

(Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Berapa Jam Satu Hari di Pluto ?

Ilustrasi permukaan Pluto. Image credit: sott

Pertanyaan:
Berapa jam sih lama satu hari satu malam di Pluto itu ?

Jawaban:
Pluto berotasi lebih lambat dari Bumi sehingga berpengaruh pada jumlah jam dalam satu hari. Satu hari satu malam di Pluto lebih lama 6,4 kali dari Bumi yakni sekitar 153,3 jam.
(Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Bintang Apa yang Paling Terang di Galaksi Bima Sakti ?

Bintang Sirius. Image credit: wisdom-square

Pertanyaan:
Bintang apa yang paling terang di galaksi Bima Sakti?

Jawaban:
Galaksi Bima Sakti terdiri dari sekitar 200 miliar bintang. Mengingat jumlahnya yang sangat-sangat banyak, astronom dan ilmuwan masih memiliki keterbatasan untuk mengobservasinya secara keseluruhan. Tapi jika kita melihat bintang-bintang itu dari Bumi dengan mata telanjang, maka kita hanya bisa melihat sekitar 6000 bintang saja. Selain Matahari, bintang lain yang bisa kita lihat dengan cahaya yang terang adalah bintang Sirius di konstelasi Canis Major dan bintang dengan tingkat kecerahan kedua adalah bintang Canopus yang terletak di konstelasi Carina. (Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Astronom Temukan Aliran Gas Super Panjang Penghubung Galaksi

Bawah kiri sebuah galaksi raksasa dan di sekitarnya ada aliran gas (warna hijau) yang terhubung dengan sebuah galaksi lain (atas). Selain itu aliran gas juga tampak terhubung dengan galaksi lainnya (kiri bawah). Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: Rhys Taylor / Arecibo Galaxy Environment Survey / The Sloan Digital Sky Survey Collaboration

Dengan menggunakan teleskop William E. Gordon di Observatorium Arecibo, Puerto Rico, astronom berhasil mendeteksi adaya aliran gas yang terdiri dari atom hidrogen dalam jumlah sangat besar dengan panjang mencapai 2,6 juta tahun cahaya pada galaksi yang berjarak 500 juta tahun cahaya dari Bumi. Aliran gas atom hidrogen ini diketahui merupakan yang terpanjang dari yang pernah ditemukan yakni lebih panjang satu juta tahun cahaya dari aliran gas yang ditemukan pada cluster / gugus Virgo.

Dr Rhys Taylor seorang peneliti dari Czech Academy of Sciences sekaligus penulis dari penelitian ini mengatakan bahwa hal ini benar-benar tidak terduga. Lebih lanjut ia mengatakan bahwa memang aliran gas seperti ini sering ditemukan pada cluster galaksi dikaranekan banyak galaksi yang berjarak relatif dekat, tapi mengingat panjangnya aliran gas yang luar biasa, maka hal itu sangat aneh dan belum pernah ada sebelumnya.

Selain karena ukurannya yang sangat panjang, jumlah gas yang ada di dalamnya juga sangat besar. Menurut Roberto Rodrigues seorang sarjana dari University of Puerto Rico mengatakan jumlah gas pada aliran itu mencapai 15 miliar kali massa Matahari kita. Dan itu lebih mirip dengan gabungan massa dari galaksi Bima Sakti dengan Andromeda.

Tim astronom saat ini sedang meneliti dari mana asal usul dari aliran gas yang lebih mirip seperti "jembatan" itu. Salah satu teori yang mengemuka adalah ada salah satu galaksi besar yang melintasi sebuah kelompok galaksi kecil di masa lalu dan kemudian gas tertarik keluar setelah keduanya tadi menjauh. Selain teori itu ada juga teori lain yakni ada sebuah galaksi besar yang "tertangkap" oleh kelompok galaksi kecil kemudian mendorong gas keluar. Kedua teori itu akan diuji pada simulasi komputer untuk mengetahui teori mana yang bisa diandalkan dan dijadikan pedoman.

Proyek penelitian ini juga melibatkan tiga mahasiswa dan peneliti pascasarjana yakni Roberto Rodriguez dari University of Puerto Rico, Clarissa Vazquez dari UPR Humacao, dan Hanna Herbst dari University of Florida. (PHS, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

NASA Akan Kirimkan Alat Pembuat Oksigen ke Mars

MOXIE, alat pembuat oksigen yang akan dikirimkan NASA ke Mars. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA

NASA dikabarkan akan mengirimkan alat pembuat oksigen ke Mars bersamaan dengan dikirimnya robot penjelajah Mars yang baru pada tahun 2020 mendatang. Alat / mesin pembuat oksigen yang disebut dengan MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resources Utilization Experiment) dirancang oleh ilmuwan dari MIT (Massachusetts Institute of Technology) yang berfungsi untuk merubah karbondioksida Mars menjadi oksigen yang dapat mendukung misi berawak ke sana.

MOXIE mampu menghasilkan 22 gram (0,78 ons) oksigen per jamnya. Dalam skala yang lebih besar, NASA berambisi untuk membuat sebuah reaktor nuklir kecil untuk membuat oksigen dalam skala besar sehingga misi berawak di sana bisa berlangsung lebih lama.

Robot penjelajah Mars yang baru akan ditugaskan untuk mencari tahu dan melakukan serangkaian tes mengenai apa saja yang akan dihadapi oleh manusia jika mereka melakukan misi di planet merah itu seperti masalah yang akan dihadapi dan tantangannya. Rencananya misi berawak NASA yang pertama akan dilakukan pada tahun 2030 dengan menggunakan roket SLS dan kapsul Orion. (SP, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Robot Curiosity Temukan Meteorit Besi di Mars

Batu meteorit besi temuan Curiosity di Mars yang disebut Lebanon. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/IRAP/LPGNantes/CNRS/IAS/MSSS

Robot penjelajah Mars, Curiosity menemukan meteorit besi di permukaan planet tersebut. Meteorit besi itu disebut oleh ilmuwan dengan nama Lebanon (mirip nama negara). Meteorit besi berukuran 2,2 meter ini serupa dengan apa yang pernah ditemukan oleh wahana penjelajah Mars sebelumnya, Spirit dan Opportunity.

Foto di atas merupakan penggabungan dari dua gambar yakni dari foto yang diambil dengan kamera Remote Micro Imager (RMI) yang beresolusi tinggi, dengan Curiosity's Chemistry and Camera (Chemcam).

Dari foto tersebut tampak adanya banyak lubang yang diperkirakan dihasilkan oleh proses pengikisan kristal pada logam meteorit. Kemungkinan lubang tersebut berisi kristal olivin yang biasanya ada pada batu meteorit besi yang disebut pallasites yang diperkirakan meteorit jenis ini terbentuk di dekat inti mantel pada sebuah asteroid. Di Bumi meteorit jenis ini mirip dengan meteorit Xinjiang di China dan meteorit Hoba di Namibia. (NS, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More

Update Foto Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko Pada Jarak 120 KM

ESA kembali merilis foto-foto dari komet 67P/Churyumov-Gerasimenko yang dipotret oleh wahana Rosetta dengan menggunakan kamera OSIRIS yang terpasang di wahana tersebut. Foto ini lebih jelas dari foto sebelumnya karena diambil pada jarak yang lebih dekat yakni sekira 120-130 km dari komet. Berikut ini foto-fotonya:

Foto salah satu bagian besar dari komet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Foto diambil pada jarak 120 km dengan resolusi 2,2 meter per piksel. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Foto area datar / halus dari komet 67P/Churyumov-Gerasimenko yang diperkirakan dilapisi oleh es. Tampak juga batuan, kawah, dan tebing curam pada komet. Klik gambar untuk memperbesar. Image credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Rencananya wahana Rosetta akan menurunkan wahana pendarat pada 6 Agustus ini. Kita tunggu saja updatenya. (ESA, Adi Saputro/ www.astronomi.us)

Read More