Senjata elektromagnetik raksasa bisa meluncurkan pesawat hipersonik ke luar angkasa

Sebuah tim peneliti tengah berupaya membangun senjata elektromagnetik yang dapat meluncurkan pesawat ke luar angkasa dengan kecepatan tinggi.

Desain pesawat luar angkasa Tiongkok. Foto: Weibo

Para ilmuwan dan insinyur Tiongkok berupaya menggabungkan kemajuan besar dalam peluncuran elektromagnetik dan penerbangan hipersonik dalam beberapa tahun terakhir. Intinya, tujuan mereka adalah menggunakan lintasan peluncuran elektromagnetik raksasa untuk mempercepat pesawat hipersonik hingga Mach 1,6 (1.975 km/jam). Pesawat kemudian akan terpisah dari lintasan, menyalakan mesinnya, dan meluncur ke luar angkasa dengan kecepatan tujuh kali kecepatan suara (8.643 km/jam). Pesawat antariksa seberat 50 ton ini, yang lebih panjang dari Boeing 737, merupakan bagian dari proyek Tengyun yang diumumkan pada tahun 2016, lapor Mail pada 14 Maret.

Menggunakan tenaga pesawat sendiri untuk lepas landas membutuhkan bahan bakar dalam jumlah besar. Untuk memastikan keselamatan selama lepas landas kecepatan rendah, para ilmuwan dan insinyur perlu menyesuaikan desain aerodinamis dan tata letak mesin, yang memengaruhi kinerja penerbangan kecepatan tinggi. Namun, tim ahli yang mengerjakan proyek ini yakin bahwa mereka dapat memecahkan berbagai masalah.

"Teknologi peluncuran elektromagnetik memberikan solusi yang menjanjikan untuk mengatasi tantangan di atas, menjadikannya teknologi strategis yang diupayakan oleh negara-negara terkemuka di dunia ," kata ilmuwan Li Shaowei di Institut Penelitian Teknologi Kendaraan Udara, Perusahaan Sains dan Industri Dirgantara Tiongkok (CASIC) dalam sebuah artikel yang diterbitkan di jurnal Acta Aeronautica.

Untuk menguji hipotesis tersebut, CASIC, salah satu kontraktor pertahanan dan kedirgantaraan terkemuka Tiongkok, membangun fasilitas uji maglev berkecepatan tinggi vakum rendah sepanjang 2 kilometer di Datong, Provinsi Shanxi. Fasilitas ini dapat mendorong benda berat hingga kecepatan 1.000 kilometer per jam, mendekati kecepatan suara. Dalam beberapa tahun mendatang, panjang lintasan uji akan ditingkatkan hingga mencapai kecepatan operasi maksimum 5.000 kilometer per jam.

Ini adalah fasilitas propulsi elektromagnetik khusus yang mendukung pengembangan kereta api berkecepatan tinggi generasi mendatang, dan mengumpulkan data ilmiah dan teknis penting untuk proyek peluncuran ruang angkasa elektromagnetik. Sementara itu, di Jinan, ibu kota Provinsi Shandong, jalur maglev raksasa lain yang mendukung eksperimen becak elektromagnetik berkecepatan sangat tinggi juga beroperasi di bawah pengawasan Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS).

Tiongkok bukanlah negara pertama yang mengusulkan sistem peluncuran elektromagnetik ke luar angkasa. Idenya telah ada sejak Perang Dingin. Pada tahun 1990-an, NASA mencoba mewujudkannya, pertama-tama membangun lintasan uji mini sepanjang 15 meter. Namun, karena kurangnya dana dan kesulitan teknis, panjang lintasan yang telah selesai sebenarnya kurang dari 10 meter. Akhirnya, proyek tersebut dibatalkan, dan para pemimpin pemerintah dan militer mengalihkan sumber daya untuk mengembangkan teknologi peluncuran elektromagnetik kecepatan rendah untuk kapal induk. Namun, USS Ford, kapal induk pertama yang dilengkapi dengan teknologi baru ini, juga menghadapi masalah. Karena kemunduran besar dalam teknologi peluncuran elektromagnetik, militer AS menghentikan pengembangan proyek-proyek terkait seperti railgun dan memfokuskan anggarannya pada rudal hipersonik.

Di awal penelitian, Li dan rekan-rekannya menemukan bahwa NASA belum melakukan uji terowongan angin untuk memastikan kemampuan pesawat antariksa terpisah dari lintasan. Ide awal NASA adalah mempercepat pesawat ulang-alik hingga 700 km/jam, cukup untuk menghilangkan kebutuhan roket, tetapi para ilmuwan Tiongkok menganggap kecepatan ini terlalu rendah. Namun, seiring bertambahnya kecepatan, aliran udara antara pesawat, becak elektromagnetik, dan lintasan di darat menjadi sangat rumit. Oleh karena itu, salah satu hal pertama yang harus dipastikan oleh tim proyek adalah apakah pesawat akan terpisah dari lintasan dengan aman.

Tim Li melakukan simulasi komputer dan uji terowongan angin. Hasilnya mengungkapkan bahwa ketika pesawat menembus batas suara, beberapa gelombang kejut menyebar di sepanjang bagian bawahnya, menghantam tanah dan menghasilkan pantulan. Gelombang kejut tersebut mengganggu aliran udara, menciptakan kantong udara infrasonik di antara pesawat, tug elektromagnetik, dan lintasan. Ketika tug kemudian mencapai kecepatan target, melepaskan pesawat, dan mengerem mendadak, aliran udara turbulen awalnya mengangkat pesawat, kemudian beralih ke gaya dorong ke bawah setelah empat detik, menurut hasil uji terowongan angin.

Jika penumpang berada di dalam pesawat, mereka mungkin mengalami pusing atau tanpa bobot untuk sementara waktu. Namun, seiring bertambahnya jarak antara pesawat dan alur, intensitas aliran udara secara bertahap berkurang hingga menghilang sepenuhnya. Dengan suara mesin, pesawat memasuki pendakian yang cepat. Meskipun diperlukan pengujian lebih lanjut di dunia nyata, tim menyimpulkan bahwa metode ini aman dan layak. Roket SpaceX yang dapat digunakan kembali telah mengurangi biaya peluncuran satelit menjadi $3.000/kg, beberapa ilmuwan memperkirakan bahwa sistem peluncuran ruang angkasa elektromagnetik dapat mengurangi biaya menjadi $60/kg.

An Khang (Menurut Mail )

Tautan sumber: https://vnexpress.net/sung-dien-tu-khong-lo-co-the-phong-may-bay-sieu-thanh-vao-vu-tru-4722488.html