MEMASUKI BUMI DAN PENDARATAN PESAWAT ULANG-ALIK

Setelah pesawat ulang-alik menyelesaikan misinya di luar angkasa, maka pesawat akan kembali ke bumi dengan terlebih dahulu memasuki atmosfer bumi. Saat memulai proses memasuki bumi, orbiter menggunakan roket-roket pendorong untuk memutar pesawat sehingga pesawat jatuh ke bumi dengan posisi ekor berada dibagian depan. Roket pendorong juga digunakan untuk memperlambat jatuhnya orbiter ke bumi dan untuk keluar dari garis orbitnya. Kemudian dengan perlahan pesawat menukik ke bawah.
Orbiter memasuki lapisan tertipis atmosfer pada ketinggian 140 kilometer di atas permukaan bumi dengan posisi hidung pesawat berada di bagian depan lagi. Pada ketinggian 130 kilometer di atas permukaan bumi, udara mulai tebal dan gesekan orbiter dengan udara mulai terjadi. Suhu orbiter naik, namun orbiter telah dirancang untuk menghadapi gesekan dan suhu yang hebat. Dinding pesawat orbiter dilapisi dengan ubin untuk menahan panas yang luar biasa. Selama memasuki bumi, bagian terpanas dari orbiter dapat mencapai suhu 1.500oC akibat bergesekan dengan udara.
Memasuki ketinggian 70 kilometer di atas permukaan bumi, badan pesawat begitu panas sehingga gelombang radio tidak dapat menembus masuk ke orbiter, sehingga komunikasi dengan stasiun di bumi menjadi terputus selama 12 menit. Setelah berada pada ketinggian 55 kilometer, orbiter melaju dengan kecepatan 13.300 km/jam dan komunikasi pun tersambung kembali.
Saat memasuki atmosfer, halangan oleh udara menghambat laju orbiter. Pesawat harus mampu mendekati landasan pada kesempatan pertama, karena pesawat dalam keadaan tanpa bahan bakar sehingga tidak bisa berputar untuk mencoba lagi, namun pendaratan orbiter ini juga dibimbing dari stasiun bumi.
Orbiter turun melalui jalur penerbangan yang disebut dengan lereng layang. Pesawat penumpang umumnya memasuki lereng layang ini dengan sudut 2 sampai 3 derajat, namun orbiter memasukinya dengan meluncur kebawah pada sudut 22 derajat sehingga menjadi sangat curam. Sudut ini kemudian dikurangi menjadi 1,5 derajat pada ketinggian 500 meter di atas permukaan bumi dan 3 kilometer dari landasan. Pesawat kemudian mendarat di landasan dengan kecepatan 350 km/jam dengan bagian ekor terlebih dahulu kemudian hidung diturun perlahan-lahan. Landasan untuk pesawat orbiter dibangun khusus dengan panjang 4,5 kilometer.

MENGENAL BAGIAN-BAGIAN UTAMA PESAWAT ULANG-ALIK

Pesawat ulang-alik merupakan pesawat yang digunakan untuk mengangkut orang, satelit, serta melakukan percobaan ilmiah antara bumi dan luar angkasa. Pesawat ini memiliki daya dorong yang bersumber dari roket, harus mampu bekerja pada ruang hampa udara, dan bisa digunakan berkali-kali tidak seperti roket pada umumnya yang hanya bisa dipakai satu kali. Pesawat ulang-alik terdiri dari beberapa bagian, yaitu orbiter atau yang dikenal dengan shuttle, kemudian terdapat dua roket pemacu disebelah kanan dan kiri, dan terdapat tangki bahan bakar yang besar.
Hampir semua bagian dari pesawat ulang-alik ini dapat digunakan lagi,kecuali tangki luar yang hanya sekali pakai alias dihancurkan jika isinya sudah habis dengan cara dilepaskan ke atmosfer sehingga tangkinya menjadi bergesekan keras dengan udara dan terbakar habis diatas samudra. Roket pemacu pun dilepaskan ke atmosfer kira-kira pada ketinggian 45 kilometer, namun roket pemacu ini tidak hancur oleh gesekan dengan atmosfer seperti pada tangki luar, ini karena roket pemacu dilengkapi dengan parasut dan mendarat di atas laut untuk selanjutnya diambil oleh kapal laut dan bisa digunakan untuk penerbangan berikutnya.
Orbiter yang umum dikenal orang adalah orbiter pesawat ulang-alik Amerika Serikat. Pesawat ini memiliki ruang penyimpanan (bagasi) dengan ukuran panjang 18 meter dan lebar 4,5 meter yang digunakan untuk berbagai keperluan seperti mengangkut satelit untuk diorbitkan. Ruang muatan juga dilengkapi dengan pendingin, jika pintu ruang muatan dibuka, maka pendingan tersebut mendinginkan orbiter dengan membiarkan udara panas keluar dan masuk ke luar angkasa. Ruangan ini juga dilengkapi dengan lengan robot. Lengan robot ini berfungsi untuk memasukan satelit atau barang lainnya kedalam orbiter untuk berbagai keperluan dan bisa juga untuk mengeluarkan barang atau satelit untuk diorbitkan. Kamar para awak pesawat terdapat didepan ruang muatan. Diruangan ini memungkinkan para astronot untuk bekerja dan berdiam. Tempat tidur yang tesedia biasanya 4 tempat tidur, karena tidak semua astronot tidur atau istirahat bersamaan.
Sebuah orbiter memiliki banyak roket yang berfungsi untuk mengorbit dan merubah posisi orbiter. Bagian ekor orbiter terdapat lima buah mesin roket, tiga diantaranya merupakan mesin utama pesawat ulang-alik dengan bahan bakar cair yang paling canggih yang pernah ada yang digunakan hanya saat tinggal landas. Lubang buangan bas mesin ini dapat diarahkan dengan tujuan kemudi orbiter dan kekuatan dapat pula diatur untuk mengendalikan kecepatannya. Saat orbiter berada diluar angkasa, digunakan dua roket yang lebih kecil daripada tiga roket utama. Selain dua roket tadi, terdapat pula roket-roket kecil yang diletakan di hidung orbiter dengan tujuan untuk navigasi diluar angkasa karena tidak terdapat udara. Orbiter juga memiliki elevon pada sayap-sayapnya, ini memungkinkan orbiter berfungsi selayaknya pesawat terbang biasa ketika kembali ke bumi dan mendarat seperti pesawat terbang umumnya.

SEKILAS TENTANG PESAWAT ULANG-ALIK SOVIET (sekarang RUSIA)

Selain Amerika Serikat, negara yang telah membangun pesawat ulang-alik adalah Uni Soviet (sekarang Rusia). VKK (Vozdushno-Kosmichekiy Korabi) merupakan istilah Rusia untuk sistem penerbangan angkasa luarnya. Pesawat ulang-alik Soviet kelihatan mirip dengan pesawat ulang-alik Amerika Serikat, namun terdapat perbedaan yang mendasar. Perbedaan tersebut terletak pada sistem pendorong, dimana pada orbiter Rusia tidak memiliki mesin utama, hanya mesin pendorong untuk pergerakan di luar angkasa.
Pendorong utama pada orbiter Rusia adalah roket berkekuatan besar yang diberi nama Energia yang menyerupai tangki bahan bakar luar pada pesawat ulang-alik Amerika Serikat. Roket ini dihubungkan dengan orbiter dan dapat digunakan lagi untuk penerbangan berikutnya. Dalam perjalanannya kembali ke bumi, roket Energia membelah diri menjadi tiga bagian, masing-masing bagian mendarat dengan parasut dan bantalan dibagian bawahnya. Selain dari roket Energia, tenaga pendorong juga dihasilkan dari empat buah roket pemacu berbahan bakar cair, yang diletakkan dua di kanan dan dua di kiri orbiter. Roket pemacu ini dapat pula dipakai kembali.
Penerbangan pertama pesawwat ulang-alik Uni Soviet berlangsung pada tanggal 15 November 1988 dengan orbiter yang diberi nama Buran yang berarti “Badai Salju” dalam bahasa Rusia. Penerbangan pertama pesawat ulang-alik Soviet tidak berawak dan seluruh penerbangannya dikontrol dari Bumi dari tinggal landas sampai pendaratan. Orbiter lain telah dibangun dengan nama Ptichka yang berarti Burung dalam bahasa Rusia.
Penerbangan pesawat ulang-alik Uni Soviet mirip dengan penerbangan ulang-alik Amerika Serikat. Pesawat tinggal landas dalam posisi vertikal, setelah meluncur dan misis selesai, pesawat kembali ke bumi dengan pendaratan yang sama seperti pasawat biasa.

SEJARAH PESAWAT ULANG-ALIK

Dalam tahun 1950-an mulai muncul pemikiran tentang pesawat luar angkasa yang bisa dipakai berulang kali. Pada awalnya, kebanyakan rancangan yang muncul adalah pesawat yang terdiri dari dua bagian. Bagian pertama merupakan roket yang berfungsi sebagai pendorong utama untuk tinggal landas. Bagian kedua merupakan pesawat pengorbit atau orbiter yang bisa melepaskan diri dari roket utama saat mencapai ketinggian tertentu kemudian melanjutkan perjalanan menuju orbit.
Bell Aircraft (USA) merancanng “Bomi”, ini merupakan rancangan dua bagian, namun rancangan-rancangan tersebut tidak pernah dibangun karena alasan biaya. Selama akhir tahun 1950-1960an, Amerika telah melakukan serangkaian pengujian. Hasil pengujian ini sangat berharga, karena memberikan informasi tentang roket-roket yang terbang dengan sayap dan tak bisa kembali ke bumi karena terlalu panas kemudian terbakar.
Pengujian pun terus dilakukan untuk mencari model pesawat yang mampu menghadapi masalah tersebut. Masalahpun terpecahkan ketika pengujian terhadap pesawat bersayap delta (segi tiga) dijatuhkan dari pesawat pembom dan menunjukan masalah kembali ke bumi terpecahkan.
Dalam tahun 1970, NASA (badan ruang angkasa Amerika Serikat) memulai studi dalam perekayasaan pesawat ulang-alik yang dapat digunakan berkali-kali. Berbagai bentuk disain dibuat dan diplajari, mulai dari pendorong roket yang berawak yang bisa digunakan berkali-kali hingga pesawat orbiter dengan roket pendorong. Akhirnya disepakati tangki bahan bakar orbiter diletakkan diluar, sehingga orbiter bisa dibuat lebih kecil dan menghemat biaya. Pendorong berawak diganti dengan tanpa awak dan orbiter tidak dilengkapi dengan mesin jet, karena pengujian menunjukan orbiter mampu mendarat tanpa tenaga mesin. Dalam tahun 1972, Presiden Amerika Serikat Richard Nixon, mengumumkan bahwa NASA harus terus maju dan membangun pesawat ulng-alik.
Pengujian pertama pesawat ulang-alik Amerika Serikat dilakukan oleh orbiter Enterprise, namun tidak sampai ke luar angkasa, hanya di dalam atmosfer. Baru pada April 1981, Columbia diterbangkan ke luar angkasa