Inovasi Propulsi: Sistem 2-in-1 yang Siap Diuji di Luar Angkasa

Revolusi Propulsi

Propulsi adalah salah satu komponen kunci dalam misi luar angkasa. Namun, memasang semua peralatan yang diperlukan pada satelit kecil bisa menjadi tantangan. Sebuah penelitian baru dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) menawarkan solusi inovatif dengan mengembangkan sistem propulsi 2-in-1 yang dapat menggunakan satu jenis bahan bakar untuk menggerakkan dua jenis sistem propulsi yang berbeda.

"Jika Anda dapat memiliki propulsi kimia dan listrik dalam satu paket kecil, itu adalah yang terbaik dari kedua dunia," kata Amelia Bruno, seorang peneliti pasca-doktor di MIT yang memimpin penelitian ini. "Ini membuka pintu bagi satelit kecil untuk melakukan lebih banyak sains, lebih banyak pengamatan, dan misi yang lebih menarik, semua dalam platform yang lebih kecil dan lebih murah."

Penelitian dan Pengembangan

Penelitian ini memanfaatkan hasil penelitian bahan bakar oleh Angkatan Udara AS dan sebagian didanai oleh NASA. Badan antariksa ini akan meluncurkan pesawat luar angkasa Green Propulsion Dual Mode cubesat tidak lebih awal dari November untuk menguji apakah sistem propulsi dan bahan bakar monopropelan yang telah diuji di darat juga berfungsi dengan baik di luar angkasa.

Misi ini akan menjadi demonstrasi yang berharga, menurut badan antariksa, untuk misi yang lebih jauh dari Bumi — ke tempat seperti Mars, yang merupakan tujuan akhir untuk misi manusia menurut kebijakan NASA.

Bahan Bakar yang Lebih Ramah Lingkungan

Bahan bakar monopropelan yang digunakan dalam misi ini, yang disebut ASCENT (Advanced Spacecraft Energetic Non-Toxic Propellant), merupakan hasil penelitian sebelumnya oleh Angkatan Udara AS. Bahan bakar ini dipasarkan sebagai bahan bakar yang lebih ramah lingkungan dan kurang beracun dibandingkan dengan hidrazin, yang biasanya digunakan untuk manuver besar di luar angkasa tetapi berbahaya untuk ditangani.

ASCENT telah diuji sebelumnya di luar angkasa dalam misi Green Propellant Infusion Mission pada 2019-2020. Penelitian baru ini menunjukkan bahwa bahan bakar ini juga dapat digunakan untuk penggerak listrik, yang dirancang untuk membuat penyesuaian kecil dan jangka panjang pada jalur pesawat luar angkasa.

Pengujian dan Hasil

Tim peneliti menguji kinerja penggerak listrik dengan ASCENT menggunakan model cubesat yang dipasang pada testbed yang magnetik menggantung perangkat dalam ruang vakum, mensimulasikan lingkungan luar angkasa. Mereka mencoba berbagai tingkat tegangan pada penggerak dan memeriksa kemampuan semprotan untuk menggerakkan dan memutar cubesat.

"Dibandingkan dengan propelan listrik biasa kami, ASCENT dapat memberikan kinerja yang serupa dalam hal dorongan," kata Bruno. "Sekarang bahwa kami tahu penggerak kami bekerja dengan ASCENT, kami dapat mulai memikirkan semua cara untuk membuatnya bahkan lebih baik."

Potensi Aplikasi

Walaupun fokus NASA adalah pada tujuan yang jauh, ASCENT juga dapat digunakan kembali untuk misi yang lebih dekat ke Bumi. Satelit kecil, misalnya, dapat menggunakan bahan bakar ini untuk menghemat bahan bakar selama misi pengamatan Bumi, terutama ketika mereka diminta untuk berputar cepat untuk mengamati peristiwa cuaca yang bergerak cepat.

"Katakanlah ada badai yang datang, dan Anda ingin mengirim konstelasi satelit kecil untuk mengamati satu lokasi," kata Paulo Lozano, direktur laboratorium propulsi luar angkasa MIT, dalam pernyataan yang sama. "Anda dapat memilih untuk mengirimnya dengan cepat atau perlahan, tergantung pada sifat pengamatan. Dan satu-satunya cara untuk melakukannya adalah jika Anda memiliki dua sistem propulsi, yang sekarang memungkinkan."