Pembuatan Roket Mikro

Sejarah Roket

Roket pertama dibuat di Cina pada abad ke-13. Semenjak awal, roket digunakan sebagai senjata perang untuk membawa bahan-bahan peledak dan diarahkan ke arah musuh. Memasuki tahun 1806, roket sudah digunakan oleh armada perang Napoleon tetapi hasilnya belum akurat untuk menembak sasaran. Baru pada awal abad ke-20 muncul dua orang ilmuwan yang bermimpi menggunakan roket untuk ke ruang angkasa, yaitu Konstantin Tsiolkovsky dari Rusia dan Robert Goddard dari Amerika Serikat. Berakhirnya Perang Dunia II dan dimulainya era perang dingin antara Amerika Serikat dan sekutunya dengan Uni Sovyet dan sekutunya pengembangan roket mengalami perkembangan yang sangat pesat untuk memperlihatkan kekuatan masing-masing.

Tahapan-tahapan perkembangan roket:

1. Tahapan Awal
   
2. Tahapan Perang Dunia II
   
3. Tahapan Perang Dingin sampai sekarang
   

Tahapan Awal

Pada tahun 1926, Robert Goddard seorang insinyur dari Amerika Serikat meluncurkan roket pertama di Auburn Massachusetts. Roket ini menggunakan minyak dan oksigen dan bisa meluncur sampai ketinggian 12 meter. Ini adalah awal permulaan adanya roket. Selanjutnya Goddard merancang roket yang lebih besar dan lebih cepat, hingga bisa terbang sampai ketinggian 2 km.

Tahap Perang Dunia II

Jerman di bawah kepemimpinan Adolf Hitler menghabiskan dana yang sangat besar untuk pengembangan roket. Tahun 1942 jerman meluncurkan roket A-4 yang mencapai ketinggian 95 kilo meter di Peenemunde Laut Baltik. Roket tersebut menjadi roket pertama buatan manusia yang meninggalkan atmosfer bumi dan dikenal sebagai Vergeltungswaffe (V-2), senjata pembalas dendam. Wernher von Braun menjadi ketua tim pengembangan roket Jerman yang merancang misil. Selama Perang Dunia II, sebanyak 1403 buah roket V-2 ditembakkan ke kota London yang banyak menimbulkan banyak korban dan kerusakan infrastruktur.

Roket Titan II melancarkan kapal angkasa AS dari 1960-an sehingga 1980-an

Tahapan Perang Dingin sampai Sekarang

Amerika Serikat dan Uni Soviet mengembangkan roket untuk peluru kendali pada tahun 1950. roket itu dapat terbang diangkasa sampai ketinggian 100 km roket harus memiliki kecepatan minimal 400 km/jam untuk menghindari gravitasi bumi. Dengan menggunakan roket A-1 kosmonot pertama Rusia Yuri Gagarin menjadi orang pertama di dunia yang pergi keluar angkasa pada tahun 1961, sedangkan Amerika Serikat dengan roket Sarturnus V yang membawa pesawat Apollo yang diawaki Neil Amstrong dan Edwin Aldrin pada tahun 1969 membuat sejarah dengan menjadi manusia pertama yang menginjakan kakinya di bulan. Saat ini angkasa luar menjadi bisnis yang sangat menjanjikan dengan nilai transaksi yang sangat besar, sehingga roketpun disewakan oleh beberapa pemasok untuk meluncurkan satelit komersial ke dalam orbit. Pemasok utama adalah NASA dan European Space Agency (ESA).

Manusia pertama ke ruang angkasa Yuri Gagarin dari Rusia

Gambar : Roket Saturnus V membawa pesawat ruang angkasa Apollo 11,
yang mencatat sejarah besar dengan awaknya yang bernama Neil Amstrong
menginjakkan pertama kali di bulan

Manusia pertama ke bulan Neil Amstrong paling kiri
bersama Michael Collins di tengah dan Edwin Aldrin di kanan

Gambar: Roket Apollo 15 yang sedang diluncurkan menuju ruang angkasa

Cara Kerja Roket

Pada awal perkembangan roket, roket digerakan dari hasil pembakaran bahan bakar minyak gas dan oksigen cair, untuk menghasilkan gas panas yang meledak ke bawah dan mendorong roket ke atas. Untuk roket V-2 yang dikembangkan Hitler, menggunakan turbin uap untuk memompa alkohol dan oksigen cair ke dalam ruang bakar yang menghasilkan ledakan beruntun yang mendorong roket ke atas. Prinsip kerja roket merupakan penerapan dari Hukum Newton III tentang gerak, dimana energi panas diubah menjadi energi gerak.

Prinsip kerja dari roket berbahan bakar cair dan padat sama, di mana hasil pembakaran menghasilkan gaya dorong ke atas. Kelebihan dari roket berbahan bakar padat mampu menyimpan bahan bakar dengan dengan jumlah besar untuk ruang penyimpanan yang sama, karena telah dipadatkan, sedangkan bahan bakar cair tidak bisa dimampatkan.

Roket dengan bahan bakar cair

Roket pembawa pesawat ulang alik Atlantis

Manfaat Roket

Biaya yang dikeluarkan untuk pengembangan roket sangat besar, tentunya manfaat dari roket harus lebih besar dari biaya pembuatannya. Beberapa manfaat dari pembuatan roket :

• Riset ruang angkasa
  
• Membawa satelit ke orbit
  
• Membawa pesawat ulang alik
  
• Persenjataan militer untuk mempertahankan diri ataupun menyerang musuh (missile atau peluru kendali)
  

Gambar: Awal perkembangan roket menuju ruang angkasa (roket explorer)

Gambar Roket untuk membawa pesawat ulang alik ke ruang angkasa

Gambar:  Roket untuk menghancurkan musuh atau yang dikenal dengan nama peluru kendali

Gambar : Roket untuk persenjataan militer yang diletakkan di bawah sayap
dan badan pesawat tempur (rudal udara ke udara dan udara ke darat)

                

                Sementara cara pembuatan Roket mikro



Sementara jika kita mau buat roket mikro bahan yang sangat di perlukan adalah Black powder(Black powder (BP) merupakan bahan peledak yang biasa digunakan sebagai bahan bakar roket kecil, bom, petasan dan mesiu senjata api. Daya ledak black powder berbeda-beda tergantung cara pembuatannya dan karena kita bermaksud membuat bahan bakar roket, maka yang kita buat kali ini cuma yang “berdaya ledak” rendah. BP yang akan kita buat kali ini cukup aman dan saya yakin tidak akan terjadi kecelakaan asalkan Anda tidak teledor)

Bahan yang diperlukan:

·         Kalium nitrat/Potasium nitrat (KNO₃)

·         Belerang/sulfur (S₈)

·         Arang kayu

·         Bubuk gips/batu tahu (CaSO₄)

·         Kaleng kemasan Supradyn atau CDR

·         Pelat aluminium atau lembaran plastik tebal yang agak kaku

·         Lem Alteco110

·         Air

·         Kertas hvs dan tisu

Alat yang diperlukan:

·         Mortar 15 cm, kalau tidak ada pakai lumpang dan alu biasa saja

·         Neraca Ohaus atau neraca tiga lengan

·         Paku dan Palu

·         Obeng

·         Spatula logam atau sendok kecil

·         Mangkuk 

·         Gunting atau cutter

·         Semangat dan kerja keras

Yang tidak diperlukan:

·         Sendal jepit tetangga sebelah

·         Sarung nenek

Di mana bisa memperolehnya?

KNO₃ dapat Anda beli di toko supplier bahan kimia dan alat-alat lab, toko pupuk (dijual sebagai pupuk grand K warna putih, kata teman saya itu pupuk udang [kalau salah saya nggak tanggung]), atau di laboratorium sekolah. Belerang bisa diperoleh di toko bahan kimia, pasar tradisional, dan apotek besar, sedangkan arang (yang biasa digunakan untuk membakar ikan atau barbekiu) bisa diperoleh di pasar tradisional atau supermarket. Arang yang baik adalah arang yang telah gosong sempurna, tidak ada sisa-sisa kayu yang belum terbakar, jadi jika Anda ingin membuat arang sendiri (untuk menghemat mungkin) perhatikan betul-betul pembuatannya. Gips dapat diperoleh di toko bahan kimia, apotek besar dan di toko seni. Kaleng Supradyn kalau tidak ada ya beli dulu di toko, supermarket atau apotek dan habiskan isinya bersama teman atau keluarga. Jadi kalau-kalau terjadi kecelakaan setidaknya Anda sudah minum Supradyn.

          Neraca: gunakan neraca Ohaus atau neraca tiga lengan, jika tak ada gunakan saja timbangan kue (yang skala terkecilnya 10 gram). Jika masih tak ada juga pinjamlah punya tetangga. Perkiraan harga: saya membeli KNO₃ teknis di toko bahan kimia dengan harga Rp 60.000,00 per kg, belerang di pasar tradisional Rp 20.000,00 seperempat kilogramnya, dan arang Rp 20.000,00 sekantong besar di warung sembako.

Cara membuat BP:

1.    Ambil beberapa bongkah arang dan bungkus dengan beberapa lapis kertas hvs, pukul-pukul dengan palu sampai menjadi butiran kecil dan buang kotoran-kotorannya (sisa-sisa kayu) jika ada.

2.    Timbang 15 gram butiran arang tadi dan masukkan ke mortar. Timbang 10 gram belerang dan masukkan juga ke dalam mortar, haluskan sampai benar-benar halus (kalau bisa seukuran debu). Jangan terburu-buru, karena hasilnya akan jelek.

3.    Timbang 75 gram KNO₃ dan masukkan lagi ke campuran tadi, gerus lagi sampai benar-benar halus dan tercampur. Saat KNO₃ sudah ditambahkan, jauhkan campuran dari api!

4.    Jemur campuran sebentar. Jika sudah, simpan dalam botol kering.

Cara membuat badan roket:

1.    Lubangi dasar kaleng Supradyn tepat di tengah dengan paku dan palu, lalu perbesar dengan obeng hingga menjadi lingkaran berdiameter kira-kira 5 – 6 mm.

2.    Masukkan paku atau semacamnya yang telah dilumuri minyak goreng ke dalam lubang di kaleng dari luar kaleng, lalu letakkan kaleng di atas meja datar. Usahakan paku berdiri tegak (tidak miring).

3.    Masukkan adonan gips yang agak encer yang terbuat dari serbuk gips dan air yang telah diaduk rata ke dalam kaleng hingga kira-kira setebal 1 cm, lakukan dengan rapi.

4.    Jemur kaleng sekitar 20 menit sampai gips cukup kering, cabut paku dengan segala cara yang Anda punya, hati-hati jangan sampai gipsnya retak. Jemur lagi kalengnya sekitar 10 menit. 

5.    Setelah gips benar-benar kering, perbaiki bentuk lubangnya dengan obeng.

6.    Buat fin roket dengan memotong pelat aluminium atau lembaran plastik tebal hingga berbentuk trapesium seperti pada gambar sebanyak tiga atau empat buah. Ukuran dapat disesuaikan dengan selera tetanggamu.

7.    Tempel fin pada kaleng dengan bantuan lem Alteco110 seperti pada gambar, pasang dengan kuat dan rapi. Sisakan kira-kira 1 cm di bawah dasar roket. Pasang yang rapi, jangan asal-asalan.

Cara membuat sumbu:

1.    Ambil sedikit BP dan taburkan memanjang pada kertas tisu yang telah dipotong berukuran 4 x 20 cm. Gulung sedikit lebih kecil dari lubang pada kaleng dan beri sedikit lem cair agar tisu melekat dan tekuk kedua ujungnya agar black powder tidak kabur keluar. 

2.    Jemur hingga 100% kering.  

Cara merakit roket:

1.    Ambil badan roket dan masukkan sumbu pada lubang hingga naik sekitar 1 cm di atas gips.

2.    Usahakan sumbu yang masuk dalam kaleng tegak, dan masukkan black powder sedikit demi sedikit dan padatkan dengan pangkal obeng (atau apa saja terserah).

3.    Saat sudah pada batas (perhitungkan tutup kaleng), tutup kaleng. Sebelumnya beri lem Alteco 110 pada bagian tutup yang masuk dalam kaleng.

4.    Setelah tertutup rapat, beri lagi lem pada pinggiran tutup kaleng, biarkan sampai benar-benar kering.

Bagaimana cara meluncurkan roketnya?

1.    Carilah lapangan yang agak luas dan sepi.

2.    Amankan lokasi.

3.    Silakan bawa video recorder kalau mau.

4.    Carilah batu yang permukaannya datar dan letakkan di lapangan, usahakan permukaan batu tidak miring.

5.    Letakkan roket di atas batu dan bakar sumbunya.

6.    Tunggu di situ sepuluh menit (just kidding ;)

7.    Mundur segera sekitar 10 meter, makin jauh makin baik, terlalu jauh nggak kelihatan.

8.    Roket meluncur deh. Antisipasi jatuhnya roket, jangan sampai ada oknum yang terluka.

Penting!

·         Terkadang sumbu terlihat padam di pertengahan jika pembuatan sumbu kurang baik, pastikan sumbu benar-benar padam (tunggu dua-tiga menitan) sebelum mendekati roket. Jika sumbu benar-benar padam, buat sumbu baru dan ulangi merakit roket.

·         Jika ingin roket terbang lebih stabil, buatlah moncong (nose) yang aerodinamis, misalnya dari shuttle cock dan tempelkan dengan kuat pada tutup kaleng.

·         Saat membuat roket, saya sambil meminum susu kedelai dan hasilnya sukses. Silakan minum susu kedelai juga agar hasilnya sukses.