Diskusi kelebihan dan kekurangan RTG vs Sel

TUGAS
APLIKASI NUKLIR DI INDUSTRI
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN RTG VS SEL SURYA
Muhammad Ilham, Mohamad Yusup, Praba Fitra
10211078, 10211077, 10211108
Program Studi Fisika, Institut Teknologi Bandung, Indonesia
E-mail: [email protected]
Berikut adalah hasil diskusi kami tentang kelebihan dan kekurangan RTG vs Sel Surya
untuk:
a. Satelit komunikasi
b. Misi ke planet Neptunus
c. Pendaratan di Mars
d. Eksperimen di permukaan bulan
Ditinjau dari aspek: Keselamatan, Kelayakan, Lingkungan Luar Angkasa, Massa, dan Ukuran
SATELIT KOMUNIKASI
Satelit komunikasi yang diaplikasikan masih di sekitar orbit Bumi tentunya lebih baik
menggunakan sel surya sebagai sumber power selain untuk menghindarkan bahaya radioaktif
terhadap keberlangsungan kehidupan di Bumi (karena bisa saja satelit yang malfungsi tertarik
gaya gravitasi Bumi dan menabrak Bumi dan jika memiliki sumber power RTG, bahan
radioaktifnya bisa membahayakan hampir seluruh kehidupan makhluk di Bumi). Jarak orbit
Bumi juga memungkinkan untuk penggunaan sel surya karena energi dari Matahari masih
cukup besar yang sampai di orbit Bumi dan ukuran panel surya yang diperlukan juga tidak
akan terlalu besar.
MISI KE PLANET NEPTUNUS
Untuk misi ke planet Neptunus RTG lebih mudah digunakan daripada sel surya sebagai
sumber power probe. Dikarenakan jarak planet Neptunus yang cukup jauh dari Matahari
sehingga energi Matahari sudah sangat kecil di daerah Neptunus menyebabkan sulit untuk
mengaplikasikan tenaga sel surya untuk probe. Walaupun masih mungkin untuk digunakan
tetapi akan membutuhkan panel surya yang sangat besar untuk mengkonsentrasikan sebesar
mungkin energi dari Matahari, sehingga dari segi efisiensi lebih baik menggunakan RTG.
Dari segi waktu penggunaan pun tenaga nuklir dalam hal ini RTG dapat digunakan untuk
waktu yang cukup lama. Akan tetapi dari segi keselamatan penggunaan RTG sebagai sumber
power probe cukup memberikan bahaya pada umat manusia di bumi, karena saat peluncuran
probe dari Bumi yang menggunakan teknik terrestrial fly-by, jika terjadi malfunction pada
saat masa peluncuran yang menyebabkan probe hancur di atmosfir Bumi atau menabrak
permukaan Bumi, bahan radioaktif yang merupakan bahan dasar dari RTG itu sendiri akan
memberikan dampak terhadap lingkungan Bumi. Pada skenario yang terburuk radioaktif bisa
bereaksi dan menyatu dengan atmosfir Bumi sehingga hampir seluruh makhluk di permukaan
Bumi akan terekspos oleh bahan radioaktif, menyebabkan banyak kematian.
PENDARATAN DI MARS
Saat ini Lembaga Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA) mendaratkan robot
penjelajah bertenaga nuklir, Curiosity , di permukaan Mars setelah menempuh perjalanan
selama delapan setengah bulan. Robot ini ditugaskan mencari kehidupan di Planet Merah
sekaligus mengumpulkan data untuk persiapan misi kunjungan manusia ke planet tersebut.
Tidak seperti kendaraan penjelajah planet lainnya, Curiosity tidak dilengkapi dengan panel
surya untuk memasok daya bagi geraknya, tetapi menggunakan tenaga nuklir. Dengan
memakai sumber tenaga baru kendaraan ini bisa dioperasikan dalam jangka waktu lebih lama
serta mengoperasikan peralatan 10 kali lebih banyak dari kendaraan lainnya.. Tepatnya, daya
kendaraan terbaru Mars itu akan diperoleh dari Plutonium (Pu-238). Plutonium akan meluruh,
menghasilkan energi yang diperlukan oleh setiap peralatan yang dibawa, Panas dari
plutonium-238 menyediakan daya sebesar 110 watt dan bisa dipakai setidaknya satu tahun
Mars yang setara dengan 687 hari di Bumi. Penggunaan Plutonium juga memiliki kelebihan
karena kendaraan antariksa ini tidak lagi bergantung pada sinar Matahari. Siang ataupun
malam, energi bisa dihasilkan dan perlatan bisa digunakan. Untuk memastikan keamanan
penggunaan Plutonium yang merupakan bahan radioaktif, Laboratorium Nasional Idaho di
Amerika Serikat telah mendesain lapisan pelindung bahan bakar itu sesempurna mungkin.
Tes keamanan telah dilakukan secara ekstensif dan laboratoroium itu menyatakan bahwa
generator nuklir bisa digunakan hingga 26 kali misi jika dikehendaki. Beberapa pihak
memang menentang penggunaan Plutonium. Namun, sesuai publikasi Wired, Selasa,
perekayasa memperkirakan bahwa kemungkinan kecelakaan hanya 1 banding 400. Dan jika
hal itu terjadi, paparan radiasinya pun tidak akan melebihi jumlah radiasi yang diterima
manusia dari alam. Bahan bakar akan diisi pada kendaraan pada tahap akhir sebelum
peluncuran.
Dilihat dari segi lingkungan di mars, Curiosity jauh lebih baik menggunakan baterai
bertenaga nuklir (RTG) , dengan alasan walaupun terjadi kesalahan pendaratan atau adanya
kerusakan saat menjalankan misi , RTG ini tidak akan berbahaya bagi lingkungan manusia
(bumi), walaupun mungkin sedikit berdampak pada lingkungan mars. Dilihat dari ukuran dan
berapa lama misi di mars, kelebihan RTG ini berukuran relatif kecil dan dapat digunakan
sepanjang tahun, lebih lama dan lebih efisien dibanding jika menggunakan sel surya yang
berukuran besar serta daya tahannya yang tidak begitu lama.
Eksperimen dipermukaan bulan
Dengan jarak antara bulan dengan bumi yang tidak terlampau jauh dibandingkan jarak
keduanya dengan matahari, intensitas sinar matahari yang di terima bulan dengan bumi tidak
terlampau jauh perbedaan yang didapatnya. Oleh sebab itu, sebagai sumber energi yang dapat
memasok kebutuhan energi eksperimen di bulan dapat dengan menggunakan sel surya
sebagai sumber energinya. sel surya memanfaatkan panas dari pancaran sinar matahari
menjadikannya sebuah energi yang dapat digunakan. Oleh sebab itu, semakin jauh jarak sel
surya dari sumber ( matahari ) maka energi yang dihasilkan akan semakin kecil pula. Sel
surya dapat digunakan dibulan karena jaraknya yang tidak terlampau jauh dari matahari
sehingga masih dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Sel surya sendiri dapat efektif
bekerja untuk digunakan sebagai sember energi ialah pada daerah sekitar sabuk asteroid
( diantara Mars dan Jupiter ) sehingga jika untuk jarak yang sangat jauh dari sumber
(matahari) perannya dapat digantikan oleh RTG. Pemilihan sel surya sebagai sumber energi
pada eksperimen di bulan dikarenakan dari segi kelayakan, keselamatan, dan lingkungan luar
angkasa sel surya lebih aman dibandingkan dengan RTG. Jika terjadi kesalahan pada saat
pengiriman ke luar angkasa, resiko yang ditimbulkan tidak akan sebesar RTG yang dapat
memaparkan radiasi yang berbahaya. Meskipun dari segi ukuran sel surya dapat lebih besar
di bandingkan RTG, namun komponen yang diperlukan dalam pembentukan sel surya lebih
mudah dibandingkan dengan RTG dan ukuran sel surya bergantung pada kebutuhan dan jarak
terhadap sumber ( matahari ).
http://www.tempo.co/read/news/2012/08/06/061421750/Robot-Penjelajah-Bertenaga-NuklirMendarat-di-Mars
http://shear-dunkdunk.blogspot.com/2011/11/curiosity-kendaraan-mars-dengan-tenaga.html