paper Space Elevators-Naomi-15411076

Space elevators, Space Hotels, and Space Tourism
Naomi Maria Fransisca (15411076)
Program Studi Perencanaan Wilayah dan Kota
Sekolah Arsitektur Perencanaan dan Pengembangan Kebijakan
Institut Teknologi Bandung
Jl. Ganesha No. 10, Bandung
Email: [email protected]
Abstrak
Seiring dengan berkembangnya zaman, teknologi yang ada pun semakin bergerak
sedemikian cepatnya sehingga dunia mengalami perubahan besar-besaran. Banyak orang
yang ingin pergi ke luar angkasa. NASA dan kebanyakan orang di dalam industri
kedirgantaraan percaya bahwa suatu saat nanti manusia bisa berwisata ke luar angkasa.
Namun sampai sekarang, ide futuristik ini masih belum direalisasikan karena masih
menyesuaikan konsep yang diusulkan dan dikembangkan untuk kegiatan NASA. Akan
tetapi, dengan ditemukannya sebuah teknologi baru maka ide mengenai Space elevator
ini menjadi semakin memungkinkan untuk diwujudkan. Teknologi tersebut ialah Carbon
Nanotube, yang merupakan sebuah material baru dan dapat dikatakan lebih kuat dari
intan namun lebih ringan daripada baja. Hal inilah yang nantinya memungkinkan
dimulainya era baru dalam penjelajahan ruang angkasa menggunakan Space elevator.
Dengan adanya space elevator yang biayanya jauh lebih murah dari roket, maka orang
awam yang hendak berwisata ke luar angkasa tidak perlu melakukan persiapan ekstra
seperti menggunakan roket dan memakan biaya yang sangat mahal.
Kata Kunci: NASA, futuristik, space elevator
I.
Pendahuluan
Teknologi-teknologi yang ada di zaman sekarang semakin berkembang dan semakin
revolusioner. Ada begitu banyak hal-hal yang tidak pernah terbayangkan sebelumnya oleh
para ilmuwan yang sebelumnya hanya ada di dalam khayalan-khayalan manusia saja.
Teknologi-teknologi canggih yang akan ada ataupun yan g sudah ada di zaman sekarang ini
seakan-akan membuat kita bisa “menggenggam dunia”. Pada dasarnya, hal ini akan
mempengaruhi psikologi manusia.
Banyak orang berharap, bahwa program ruang angkasa yang tadinya berhenti sampai
di bulan karena sangat mahal, akan bisa dimulai lagi. Space elevator merupakan sebuah
sistem yang didasarkan pada “ruang lift” dan”ruang hotel” yang ada di bumi. Space
elevator atau lift luar angkasa adalah seperti lift yang sangat tinggi dari bumi menuju ke
orbit bumi di luar angkasa dengan ketinggian mencapai 35.000 kilometer. Konsep ini
berawal dari ide seorang ilmuwan Rusia Konstantin Tsiolkovsky, yang pada tahun 1985
mengajukan struktur kompresi atau yang disebut Menara Tsiolkovsky. Lift yang didesain
untuk mengirim material dari permukaan bumi ke luar angkasa melinatkan perjalanan
melalui struktur dan bukan dengan menggunakan roket. Dengan lift ini maka perjalanan ke
orbit bumi akan menjadi lebih mudah dan juga murah.
Sperti yang telah diketahui bahwa kekuatan karbon nano-tube dalam skala
mikroskopis sangatlah kuat jika dibandingkan dengan bahan lainnya yang telah ada
sehingga secara teoritis dapat dipakai untuk pembuatan lift luar angkasa. Akan tetapi,
belum diketahui kapan proyek ini akan terlaksana. Sejauh ini proyek lift luar angkasa
masih berupa konsep yang belum juga
direalisasikan.
Gambar 2.1 Space elevator
II.
Isi dan Pembahasan
Space elevator atau yang dalam bahasa
Indonesia disebut Lift Luar Angkasa ini
merupakan struktur yang didesain untuk
mengirim material dari bumi menuju ke luar
angkasa. Lift ini akan menggantikan peran
roket yang ribet, berbahaya dan mahal dalam
mengirim bahan-bahan material. Manusia bisa
dengan sangat nyaman pulang-balik ke luar
angkasa dengan biaya murah, metode
gampang dan bisa berulang-ulang dipakai
tanpa resiko tinggi.
Gambar 2.2 Konsep Space elevator
Sumber: Google, 2013
Sumber: Google, 2013
Pengembangan konsep lift luar angkasa ini dibicarakan pada pertemuan ilmuwan
seluruh dunia dalam pertemuan yang digagas Japan Space elevator Association di Jepang.
Pertemuan itu dijadwalkan membahas pengembangan desain lift dengan ratusan hingga
ribuan lantai. Menurut Obayashi Corp yang merupakan sebuah perusahaan di Jepang yang
saat ini sedang bersiap untuk membangun lift ke luar angkasa dan diperkirakan selesai
pada tahun 2050, mengatakan bahwa panjang total dari lift ini nantinya akan mencapai
22000 mil dan akan menghubungkan bumi ke stasiun luar angkasa. Stasiun bumi dan
stasiun ruang angkasa ini akan terhubung bersama-sama melalui kabel. Stasiun luar
angkasa juga akan bertindak seperti sebuah penyeimbang orbital untuk memgang kabel.
Lift akan membawa sekitar tiga puluh orang dan itu akan memakan waktu delapan hari
untuk mencapai stasiun ruang angkasa. Selama perjalanan, pada setiap hari penumpang
akan secara bertahap merasa seperti kehilangan berat badan dan terbang di langit. Lift
akan naik ke kecepatan maksimum 125 mil per jam. Menurut Obayashi, kabel lift akan
dibuat menggunakan nanotube karbon. Pada dasarnya terdapat 4 komponen dasar dalam
space elevetor, diantaranya ialah:
1.
Base Station (stasiun dasar)
Base station merupakan stasiun yang berada di permukaan bumi.
2.
Elevator
Merupakan benda yang akan meluncur ke luar angkasa seperti lift. Untuk
elevatornya sendiri Yang pasti bentuknya tidak sama dengan lift yang biasa kita lihat di
gedung-gedung bertingkat. Lift ke luar angkasa ini berupa sebuah pesawat luar angkasa
yang akan membawa penumpang dari bumi menuju satelit yang sedang mengorbit.
Pesawat ini berbeda dengan pesawat luar angkasa yang saat ini digunakan para astronot
untuk menjalankan misi-misi mereka. Pesawat luar angkasa yang mereka gunakan harus
diluncurkan menggunakan roket yang bisa melemparkan pesawat sampai ke luar atmosfer
bumi. Pesawat yang akan menjadi lift kita nanti tidak membutuhkan roket semacam itu.
Pesawat modern ini memanfaatkan konsep magnetic levitation (maglev). Teknologi maglev
saat ini digunakan untuk kereta api (Maglev Trains) yang melayang (tidak menyentuh
permukaan rel kereta) setinggi 5-10 cm di atas rel kereta. Kereta maglev bisa melayang di
atas rel karena ada gaya tolak-menolak antara magnet-magnet yang dijejerkan di
sepanjang rel dengan magnet-magnet yang dijejerkan di sepanjang dasar kereta, yang
memiliki kutub yang berlawanan dengan magnet-magnet di sepanjang rel tadi. Karena
permukaan kereta dan rel tidak pernah bersentuhan (melayang) maka tidak terjadi
gesekan antara kedua permukaan itu. Ini berarti kereta bisa meluncur dengan saat cepat!
Itupun tanpa memerlukan banyak energi karena kereta meluncur dengan memanfaatkan
gaya gaya magnet yang mendorong dan menariknya sepanjang lintasan. Konsep inilah yang
digunakan untuk lift luar angkasa kita. Pesawat maglev meluncur tanpa bersentuhan
dengan kabel raksasa super panjang yang menjadi lintasannya. CNT yang ringan dan kuat
tadi ternyata memiliki kelebihan lain. Material ajaib ini dapat bersifat magnet! Padahal
biasanya semua material karbon tidak pernah menunjukkan sifat magnet. Ini membuatnya
semakin ideal untuk dijadikan bahan pembuat kabel raksasa kita.
3.
Lintasan (kabel)
Merupakan jalan yang akan digunakan oleh elevator. Untuk lintasan dari space
elevator sendiri, akan dibuat panjang seperti pita, tapi dengan ukuran lebih besar.
Panjang dari lintasan ini kurang lebih mencapai 100.000 km. lintasan ini akan dibuat
menggunakan teknologi nano yang disebut carbon nanotubes composite. Karbon ini
sepanjang 62.000 mil, dengan lebar 3 kaki (sekitar 90 cm), dan lebih tipis dari selembar
kertas. Carbon nanotubes composite tersusun dari atom karbon (C), seperti grafit dan
berlian, berdimensi cukup 2.5cm dan berbobot seringan kertas namun memiliki kekuatan
hingga 100 kali lipat dibanding kabel baja sehingga kabel dapat dibuat lebih panjang dan
kuat tanpa takut jatuh/roboh karena beratnya sendiri.
4.
Counter Balance
Merupakan massa yang berfungsi sebagai penyeimbang. Dibutuhkan sesuatu yang
cukup berat yang dapat mengorbit bumi dan asteroid ternyata dapat dimanfaatkan untuk
tujuan tersebut. Asteroid ini berfungsi sebagai beban yang menstabilkan kabel serta satelit
geostasioner yang sedang mengorbit itu. Tanpa beban penstabil (counter balance), kabel
dan satelit bisa jatuh menimpa bumi karena tertarik gravitasi, walaupun bahan
konstruksinya merupakan material yang sangat ringan. Asteroid ini nantinya dihubungkan
dengan satelit menggunakan kabel yang sama. Asteroid ini dapat diarahkan supaya
mengorbit pada ketinggian tertentu mengelilingi bumi dengan cara menembaknya dengan
rudal. Tabrakan dengan rudal tersebut dapat menggeser posisi asteroid sehingga berada
pada jangkauan gravitasi bumi. Dengan demikian asteroid akan terus mengorbit
mengelilingi bumi pada ketinggian yang sama.
Rancangan space elevator menggunakan ribuan kilometer kabel untuk menggapai
jarak antara bumi ke luar angkasa. Alat tersebut nantinya, akan menggunakan pendekatan
berbagai disiplin ilmu, terutama ilmu fisika. Teori-teori fisika akan menentukan kecepatan
lift dan posisi lift di orbit stasiun bumi. Para ilmuwan berharap, lift tersebut mampu
membawa manusia atau benda keluar angkasa. Teknologi yang ada sekarang kebanyakan
menggunakan tenaga nuklir untuk keperluan pesawat luar angkasa, dengan adanya ‘space
elevator’ maka penggunaan tenaga nuklir dapat dikurangi. Sistem ruang lift ini terdiri dari
dermaga (the dock), gondola, tether gantung (hanging tether), gondola track running the
length of the tether, serta momentum.
Gambar 2.3
Space elevator System
Sumber: Google, 2013
Nanoteknologi
Gambar 2.4 Carbon Nano-Tube
Sumber: Google, 2013
Nanoteknologi merupakan salah satu komponen yang mendasar yang memungkinkan
ide futuristik untuk pergi ke luar angkasa menggunakan space elevator bisa menjadi
kenyataan dan mengakali biaya pembangunan proyek yang luar biasa ini. Nanoteknologi
merupakan teknologi yang mengutak-atik material dalam ukuran nanometer (1 nanometer
= seper satu milyar meter). Dengan demikian, nanoteknologi merupakan teknologi yang
sangat presisi. Teknologi yang menakjubkan ini dapat membantu cita-cita NASA untuk
menekan biaya pembangunan menara super tinggi dan kabel super panjang tadi. Hal ini
dikarenakan melalui bantuan nanoteknologi para ilmuwan bisa mengatur susunan atomatom yang digunakan sesuai kemauan mereka. Mereka bahkan bisa diprogram untuk
melakukan self-assembly. Ini berarti, proses pembangunan kabel yang luar biasa panjang
itu dapat berlangsung secara otomatis. Selain itu, tenaga kerja manusia yang dibutuhkan
untuk menyelesaikan proyek ini dapat dikurangi. Proses pembangunannya pun bisa
dipercepat. Nanoteknologi juga sudah berhasil menyodorkan suatu material hebat yang
sangat ringan, tetapi kekuatannya 100 kali lebih kuat dari baja. Material hebat ini diberi
nama Carbon Nano-Tube (CNT). Material ini hanya tersusun dari atom karbon (C), seperti
grafit dan berlian. Walaupun kuat tetapi CNT ini sangat ringan sehingga menara dapat
dibuat lebih tinggi dan kabel dapat dibuat lebih panjang dan kuat tanpa takut jatuh/roboh
karena beratnya sendiri.
Pada dasarnya konsep elevator space ini sederhana saja. Satelit pada orbit
dihubungkan dengan kabel yang terhubung pada stasiun di daerah khatulistiwa bumi. Lift
inilah yang kemudian akan memutari kabel. Menurut laporan Engadget, carbon nanotube
merupakan material yang bersifat konduktif sehingga bisa mengalirkan listrik. Oleh karena
itu, kabel yang ada nantinya tidak hanya berperan sebagai pegangan lift, namun juga
sekaigus menjadi kabel listrik/power. Hal ini juga berarti bahwa kebutuhan listrik dalam
lift bisa terpenuhi sekaligus.
Dermaga (The Dock)
Dermaga (the dock) memiliki ruang parkir untuk tiga atau empat gondola dan
merupakan tempat berlabuh untuk dua atau tiga kendaraan peluncur. Tekanan dan iklim
dikendalikan oleh lorong yang menghubungkan kendaraan dengan gondola serta [erlatan
muatan kargo. Setiap berth memiliki mesin derek yang akan menurunkan sebuah docking
magnetik 70 mil di bawah dermaga. Pemisahan ini juga memungkinkan peluncuran
kendaraan tanpa merusak dermaga atau kendaraan yang terparkir disana. Peluncuran
kendaraan ini akan memperpanjang pelat baja dan menjangkarkan magnet pada kontak
sehingga memiliki radar pertemuan GPS dan memungkinkan pendorong roket kecil untuk
menstabilkan posisinya.
Tether Hanging
Tether Hanging merupakan sebuah elemen struktural super kuat yang memegang
beban berat sendiri termasuk dermaga, jalur gondola, dan stasiun perimbangan. Tether
Hanging juga harus menahan radiasi dari sabuk Van Allen. Untuk membuat tether selama
mungkin diperlukan anggaran massa tertentu (yang membuat dermaga bergerak selambat
mungkin serta meningkatkan kapasitas muatan peluncur), penting untuk memiliki bahan
yang paling kuat. Secara khusus sosok merit untuk bahan tether adalah kekuatan tarik
dibagi dengan kerapatan. Panjang tether terpilih menjadi sekitar besar yang bisa dibangun
dengan dua penerbangan per hari selama setahun (untuk sistem lift yang sama). Bahan
dengan sosok terbaik merit Spectra-2000, yang merupakan serat polyester 3. Kekuatan
tarik dari desain ini adalah sekitar 1,35 GPa (kekuatan utamanya adalah 3,25 GPa), dan
kepadatannya sekitar 0.97g/cc, sehingga sosok jasa sekitar 8 kali lebih baik daripada baja
(1,76 GPa dan 7.85g/cc termasuk marjin desain). Masalah dengan Spectra (dan serat
plastik pada umumnya) adalah bahwa hal itu tidak berlangsung lama di ruang angkasa
karena terkena radiasi dari sabuk Van Allen. Serat karbon (seperti yang digunakan untuk
raket tenis grafit-epoksi, dll) memiliki radiasi tahan 4 dan memiliki sosok pahala yang
sangat dekat dengan Spectra-2000. Thornel T-40 dari Amoco Kinerja Produk 5 h sebagai
kekuatan tarik utama dari 5,65 GPa dan kepadatan 1.81g/cc (dengan desain marjin 2.4:1,
kekuatan tarik diasumsikan 2,35 GPa). Grafik berikut menunjukkan profil ketebalan tether
(versus ketinggian), berdasarkan pada konstruksi dengan Thornel T-40 serat karbon
(meskipun Spectra-2000 dapat digunakan untuk bagian bawah seratus mil di beberapa
ketinggian).
Gambar 2.5 Grafik Diameter Tether dengan Ketinggian
Sumber: Google, 2013
Massa tether dihitung menjadi £ 34.000.000 6 (untuk menambatkan, dermaga, dan
panel surya) dengan asumsi bahwa massa dermaga memuat 1.25 juta pound (termasuk dua
kendaraan peluncuran dan tiga gondola), gondola track dan massa kabel listrik sebesar £
1,34 / kaki (yang datang ke £ 6.000.000), panel surya 4,2 megawat pada 100 ton /
MegaWatt, dan juga penyeimbang massa stasiun sebesar 22 juta pound (untuk membawa
gravitasi efektif dari 1/10 sampai penuh lunar 1 / 6 Gee. Tether akan diperluas ke 38 Mlbs
dan massa penyeimbang turun menjadi 8,6 Mlbs di 1.190 mil). Kepadatan bahan tether
yang empuk 20% untuk memungkinkan kaku gulungan dengan kekuatan material menurun
dengan faktor 2,4 untuk margin keamanan.
Karena risiko dari dampak puing-puing (debu angkasa atau bintik-bintik cat dari
satelit lama, dll) yang bisa memutuskan apa pun yang kena, dibuatlah tether dengan
beberapa kabel paralel. Sebuah konfigurasi enam kabel diatur dalam tabung beberapa
meter dengan diameter tertentu. Masing-masing dari enam kabel tersebut bisa terdiri dari
unsur-unsur yang lebih kecil yang dikonfigurasi sebagai Hoytubes beberapa inci diameter
(lihat Tethers situs Terbatas 7 ). Tiga dari kabel-kabel tersebut akan mendukung jalur
gondola, dan yang lain akan mendukung kabel listrik. Gulungan spasi sepanjang tether
(mungkin hanya satu per mil untuk meminimalkan massa total) akan mendistribusikan
beban ke sisa kabel (hal ini juga mempermudah mengganti bagian yang rusak dari tether).
Perlu dicatat bahwa serat karbon konduktif secara elektrik. Hal ini berarti mereka harus
terisolasi untuk dilindungi dari plasma yang mengisi ruang di orbit bumi. Di sisi lain,
tether juga bisa digunakan sebagai konduktor netral dalam sistem listrik, dan karena itu
menambahkan sedikit lebih redundansi.
Hal ini telah diamati oleh Hans Moravec yang mengatakan bahwa dengan berputar
akan memiliki massa lebih rendah untuk kecepatan dock yang diberikan dari tether,
tergantung dari tipe yang diuraikan di sini. Konsep ini bisa berguna untuk penerbangan
kargo dan akan nyaman karena beberapa alasan untuk aplikasi Hotel. Rotasi mungkin akan
menjengkelkan untuk tamu hotel, terutama karena tingkat rotasi bervariasi sebagai akibat
putaran dari tether. Sebuah tether yang berputar juga akan mencelupkan kendaraan
peluncuran dalam sabuk radiasi di setiap rotasi (jika tether mencapai ketinggian di atas
sekitar 500 mil). Jika tether gagal, menambatkan berputar akan membuat lebih sulit
untuk mencegah stasiun penyeimbang masuk kembali ke atmosfer, dan lebih sulit untuk
setiap kendaraan bisa meluncur dan merapat kembali dengan aman. Rotasi akan
menyulitkan penggunaan mesin momentum, karena mesin tidak harus berputar selama
operasi.
Gondola
Karena massa dari trek adalah faktor penentu utama untuk massa tether, gondola
berukuran untuk membawa hanya sepertiga penumpang sebanyak kendaraan peluncuran,
mungkin sekitar 35. Karena naik gondola akan kemungkinan beberapa jam terakhir,
gondola akan memiliki dapur, WC, dll. Selain pintu utama, pintu keluar darurat (termasuk
terowongan pop-out) akan disediakan untuk memungkinkan evakuasi ke gondola lain pada
track yang berdekatan.
Gambar 2.6 Gondola
Sumber: Google, 2013
Gondola menggantung di bawah kereta bermotor. Akibatnya, mereka tidak bisa
melewatI titik nol. Para penumpang yang bepergian dari dermaga ke stasiun counter harus
berhenti di titik nol. Motor kereta api memiliki beberapa jenis mobil. Mobil-mobil pertama
dan terakhir yang ekstra panjang memiliki kerangka kaku. Mobil pertama harus mampu
mendorong ke atas untuk melewati bagian track yang telah kehilangan daya (untuk
meningkatkan keandalan sistem). Mobil terakhir membawa beban ekstra lateral, karena
kabel gondola. Sebuah mobil track inspeksi independen akan melakukan perjalanan untuk
melindungi insiden yang dihasilkan dari track yang rusak.
Mobil Ballast (yang bukan bagian dari gondola motorik kereta api) akan
ditempatkan sepanjang lift untuk penyimpanan energi. Mereka bergerak dalam arah yang
berlawanan (mobil naik mengonsumsi energi listrik dan turun satu menghasilkan energi
listrik). Massa gabungan dari mobil ballast cukup besar (mungkin 10 sampai 50x massa
dari satu gondola), sehingga hanya mobil dalam seratus atau lebih mil dari gondola akan
mengirimkan daya ke gondola. Penggunaan mobil ballast mengurangi efisiensi listrik dari
sistem, tetapi menghilangkan kebutuhan untuk menjadwalkan layanan penumpang ke atas
pada saat yang sama sebagai layanan ke bawah, dan menghaluskan puncak pada beban
listrik pada panel listrik surya (serta memungkinkan operasi selama sisi malam orbit).
Switch track akan diberikan mungkin selusin atau lebih banyak tempat di sepanjang tether
sehingga gondola dapat berpindah dari satu track ke yang lain untuk rute sekitar bagian
yang rusak atau untuk sekadar mengubah arah pada akhir lari.
Untuk menghindari kebutuhan sambungan listrik langsung antara gondola dan trek,
trek bisa berfungsi sebagai bagian stasioner motor AC sinkron linier. Hal ini dikarenakan
trek memiliki kumparan listrik datar (dengan kapak yang berorientasi horizontal)
ditempatkan dalam posisi tumpang tindih. Motor gondola memberikan dorongan saat
kumparan diberikan energi. Kumparan energi secara berurutan, pada tingkat yang
sebanding dengan kecepatan gondola.
Tegangan tinggi kabel listrik sepanjang tether mengirimkan tiga fasa listrik AC dari
panel surya di mana pun dibutuhkan (tegangan kemungkinan akan melebihi 50kV untuk
meminimalkan massa kawat). Sebagian besar panel surya mungkin akan terletak di dekat
titik nol gee, di mana matahari bersinar 69% dari waktu dan bisa dilacak dengan mudah.
Tapi panel tambahan bisa merebak panjang tether untuk keragaman. Kabel listrik harus
menjadi transformator terisolasi setiap beberapa lusin kilometer karena medan magnet
bumi akan menyebabkan kabel bergerak untuk memiliki cukup DC tegangan tinggi di
seluruh panjang mereka, yang akan menyulitkan isolasi. Ini juga mungkin diinginkan untuk
memompa daya DC ke kabel listrik dalam rangka mendorong medan magnet bumi dan
menghasilkan momentum tambahan.
Mesin Momentum (Momentum Engine)
Mesin momentum diperlukan di sepanjang panjang tether (dekat titik gravitasi nol)
dalam rangka untuk mengimbangi gaya tarik dan momentum yang ditransfer ke muatan
ketika mereka bergerak naik lift, sampai tidak diimbangi dengan penurunan gerak muatan
(yaitu selama pembangunan hotel, atau untuk kargo yang dilepaskan ke orbit). Dengan
cara ini, lift dengan mesin bertindak sebagai roket tahap atas, kecuali jika bahan bakar
mesin lebih efisien dapat digunakan.
Untuk sebagian besar aplikasi roket berbahan bakar mesin secara kimiawi (yaitu
propelan juga merupakan sumber energi), seperti mesin hidrogen-oksigen yang digunakan
dalam Space Shuttle. Untuk mengurangi propelan yang dibutuhkan untuk jumlah yang
diberikan momentum, beberapa jenis mesin yang layak yang akan menggunakan energi
dari matahari ke drive propelan. Mesin solar ini tidak dapat digunakan untuk kendaraan
peluncuran karena mereka cenderung banyak pesanan dari besarnya jauh dari yang mampu
mengangkat berat badan mereka sendiri. Untuk mesin momentum pada ruang lift,
meskipun, dorongan rendah untuk rasio berat dapat ditoleransi, mesin solar akan menjadi
biaya yang paling efektif. Mesin solar dengan impuls spesifik yang terbaik memanfaatkan
panel volta surya untuk menghasilkan listrik yang kemudian digunakan di berbagai
perangkat elektrostatik atau elektromagnetik percepatan propelan.
Mereka dapat
memiliki puluhan hingga ratusan kali impuls spesifik yang lebih baik daripada mesin kimia,
tetapi dapat mengambil megawatt listrik untuk menghasilkan hanya beberapa pon
(dibutuhkan sekitar 100 ton solar panel untuk membuat megawatt listrik).
Sebuah alternatif menengah adalah mesin solar-termal yang memiliki sekitar
setengah konsumsi propelan mesin kimia (ISP = 700-1000 detik), tapi akan menggunakan
jauh lebih kecil (yaitu lebih ringan dan lebih murah) kolektor surya untuk dorongan yang
diberikan dari mesin listrik. Mesin surya termal tidak melibatkan listrik (kecuali untuk
pompa bahan bakar yang berpotensi menjadi listrik), tetapi hanya menggunakan sinar
matahari terkonsentrasi untuk memanaskan tinggi hidrogen cair tekanan yang kemudian
lelah dari roket normal.
Konstruksi
Ruang lift akan dibangun di orbit bumi rendah, dengan peralatan konstruksi yang
terletak di tengah-tengah struktur. Kedua ujung yang dibuat pertama akan terletak lebih
jauh dari pusat (ini memungkinkan kapal kargo untuk berlabuh di titik gravitasi nol).
Selama pembangunan ruang lift, jika kendaraan peluncuran tidak memiliki kapasitas
muatan yang wajar dalam satu tahap tahap ke mode Orbit, dapat digunakan dalam mode
dua-tahap, dan melepaskan muatan yang melekat pada mesin pendorong di sub-orbital
lintasan. RLV kemudian akan mendarat sekitar 1.000-2.000 mil serta diangkut kembali ke
tempat peluncuran di atas sebuah jet jumbo (seperti yang saat ini dilakukan ketika Shuttle
menggunakan lokasi pendaratan California).
Sebagai alternatif untuk tahap di atas yang harus dibuang atau dikembalikan ke
bumi untuk digunakan kembali, (30x payload mass) fasilitas putaran tether dapat
digunakan meningkatkan muatan dari lintasan sub-orbital yang dihasilkan ke dalam orbit
konstruksi. Lift yang sebagian selesai dapat digunakan untuk mengangkut RLV kembali ke
tempat peluncuran untuk memberikan muatan kapasitas RLV yang memadai. Ketika ruang
lift selesai, pembangunan hotel bisa dimulai.
Biaya per penumpang
Ongkos untuk naik lift ini diperkirakan sekitar AS $ 1,48 per km. Jumlah ini tentunya
jauh sangat murah dibandingkan dengan ongkos jika naik roket yang menghabiskan sekitar
AS $ 22.000 per km. Peluncuran, bahan bakar, hotel, dan biaya lift, total adalah $ 78.100
untuk empat hari tinggal. Kemungkinan bahwa harga sebenarnya akan disubsidi oleh
pendapatan dari menjual jasa peluncuran high-profit margin NASA dan perusahaan satelit
dengan menyewa ruang hotel ke studio film. Dengan begitu tentu saja biaya total untuk
lift dan hotel akan semakin turun.
Tantangan-tantangan yang dihadapi
Walaupun space elevator ini dapat dibangun dengan sangat mudah didunia
nanoteknologi menggunakan konsep fisika yang sederhana, namun ilmuan hingga kini
meyakini bahwa tantangan utama dalam merealisasikan proyek Space elevator adalah
dalam mengembangkan teknologi carbon nano tube untuk mendapatkan kabel jenis
“lightweight cable” yang berkarakteristik amat ringan namun berkekuatan tinggi 180 kali
lipat lebih kuat dibanding kekuatan tarik serat baja: tensile strength. Ilmuwan Jepang
Akira Tsuchida mengatakan bahwa hingga kini ilmuwan ilmuwan baru sanggup
merealisaikan wujud kabel carbon nano tube yang berkekuatan antara 1/3 – 1/4 kali
kekuatan yang dipersyaratkan struktur kabel tautan: tether pada Space elevator.
III.
Kesimpulan
Pada masa yang akan datang, tidak perlu naik pesawat dan menghabiskan waktu
berhari-hari untuk pergi ke luar angkasa karena ada lift yang akan mengantar kita ke sana
hanya dalam hitungan jam. Badan Angkasa Luar Amerika (NASA) tengah sibuk
mempersiapkan lift yang disebut space elevator. Sebenarnya, lift ini meluncur vertikal ke
atas dengan hanya tergantung pada beberapa utas kabel yang diameternya beberapa
sentimeter. Hebatnya kabel itu terentang sejauh 47.000 km di atas permukaan bumi ke
stasiun pemberhentian di luar angkasa, dengan mengibaratkan lift sebagai satelit. Para
ilmuwan NASA optimis dengan keberhasilan proyek tersebut, karena itu, mereka terus
berusaha menyelesaikan beberapa tantangan. Pertama, mereka membuat kabel berbahan
carbon nanotube yang kekuatannya mencapai 130 giga pascal (setara dengan 100 kali
kekuatan kabel baja). Kedua, terus mengembangkan teknologi yang mentransfer beban
lift ke orbit di angkasa luar. Ketiga, demi keselamatan, menara landasan pemberangkatan
akan dibangun di suatu wilayah lepas pantai di lintasan katulistiwa, dengan ketinggian 10
km atau lebih. Untuk itu, ilmuwan dan arsitek telah menyiapkan sebuah menara
pemberangkatan setinggi 15 km yang dilengkapi perkantoran, hunian, sarana hiburan,
observasi kegiatan ilmiah, dan lain-lain. Keempat, lift akan dijalankan dengan sistem
electromagnetic propulsion, yaitu sistem yang membuat kendaraan mengambang hingga
tidak ada gesekan langsung dengan kabel selama lift bergerak. Lift akan mampu berjalan
secepat 2.000 km/jam. Alasan utama NASA membuat lift ini adalah menginginkan adanya
alat transportasi ke luar angkasa masa depan yang lebih murah daripada sekarang. Ongkos
untuk naik lift ini nantinya sekitar AS $ 1,48 per km yang jauh lebih murah jika
dibandingkan dengan ongkos roket yang mencapai AS $ 22.000 per km. Selain murah, orang
awam yang pergi tidak perlu persiapan ekstra karena cuma seperti naik lift biasa.
IV.
Referensi
 http://www.youtube.com/watch?v=yenK_Bq1gPU
(Diaksess tanggal 15 Desember 2013, pukul 15.00 WIB)

http://www.apakabardunia.com/2011/09/space-elevator-project-nasa-yangakan.html
(Diaksess tanggal 13 Desember 2013, pukul 11.00 WIB)

http://jelajahi-internet.blogspot.com/2011/11/proyek-bangunan-tertinggi-diseluruh.html
(Diaksess tanggal 13 Desember 2013, pukul 17.29 WIB)

http://usgovinfo.about.com/library/weekly/aa041702a.htm
(Diaksess tanggal 13 Desember 2013, pukul 18.12 WIB)

http://spaceelevatorwiki.com/wiki/index.php/Main_Page
(Diaksess tanggal 13 Desember 2013, pukul 19.00 WIB)

http://www.yohanessurya.com/download/penulis/Bermimpi_14.pdf
(Diaksess tanggal 13 Desember 2013, pukul 19.15 WIB)

http://fisikasman1ubud.wordpress.com/2011/03/15/space-elevator/
(Diaksess tanggal 13 Desember 2013, pukul 20.00 WIB)