Perjalanan ke bulan: Berapa lama penerbangan pesawat ruang angkasa sebenarnya?

Jarak antara Bumi dan Bulan tidak besar menurut ukuran kosmik, tetapi berapa lama perjalanan ke bulan adalah pertanyaan yang tidak memiliki jawaban tunggal. Waktu penerbangan sangat bervariasi dari hanya delapan jam hingga empat setengah bulan, tergantung pada bagaimana insinyur merencanakan setiap misi tertentu. Bulan mengelilingi Bumi pada jarak sekitar 384.400 km, dan jarak ini mempengaruhi seluruh proses perencanaan penerbangan antarplanet.

Dari delapan puluh jam hingga empat setengah bulan

Jika kita melihat catatan sejarah, kita dapat melihat rentang waktu yang sangat besar dalam mencapai orbit bulan. Pesawat luar angkasa tercepat yang pernah melewati dekat Bulan adalah sondar New Horizons yang diluncurkan NASA pada tahun 2006. Sondar ini, yang bertujuan mempelajari Pluto, mencapai Bulan sekitar delapan jam dan tiga puluh lima menit setelah peluncuran. Sebaliknya, misi yang paling lambat membutuhkan waktu lebih lama.

Sondar CAPSTONE dari NASA, yang diluncurkan pada tahun 2022, memecahkan semua rekor dalam waktu perjalanan terlama. Cubesat kecil ini yang hanya berbobot 25 kilogram membutuhkan waktu empat setengah bulan untuk meninggalkan Bumi, beberapa kali mengelilingi planet dan masuk ke orbit bulan. Perbedaan besar—dari delapan jam hingga empat puluh delapan hari—menunjukkan betapa kompleksnya perencanaan misi luar angkasa dan betapa fleksibelnya berbagai pendekatan untuk mencapai tujuan yang sama.

Misi-misi sejarah: Perbandingan waktu penerbangan

Upaya manusia pertama untuk mencapai Bulan adalah sondar Luna 1 yang diluncurkan Uni Soviet pada tahun 1959. Misi tanpa awak ini memakan waktu tiga puluh empat jam sebelum mencapai dekat permukaan bulan. Meskipun bertujuan menabrak permukaan, pesawat menyimpang dan melintas sekitar 5.995 kilometer dari targetnya. Dalam tahun-tahun berikutnya, baterai Luna 1 habis dan pesawat saat ini melayang di luar angkasa.

Pendaratan manusia pertama di permukaan bulan adalah Apollo 11 pada tahun 1969. Kru yang dipimpin Neil Armstrong membutuhkan waktu 106 jam dan 42 menit dari peluncuran hingga Armstrong melakukan langkah pertamanya di permukaan bulan. Waktu ini lebih lama dari Luna 1 karena misi ini memiliki tujuan berbeda—bukan hanya terbang mengelilingi Bulan, tetapi juga mendarat dengan aman dan kembali.

Pada tahun 2019, Israel mengirimkan pesawat luar angkasa tanpa awak bernama Beresheet. Kasus ini menarik karena Beresheet mengelilingi Bumi selama enam minggu dalam orbit yang luas sebelum memperoleh kecepatan dan energi yang cukup untuk menuju Bulan. Pesawat ini mencapai dekat bulan setelah 48 hari sejak peluncuran, meskipun gagal dikendalikan sesuai rencana oleh badan antariksa Israel.

Faktor utama yang mempengaruhi waktu perjalanan

Jumlah bahan bakar adalah salah satu faktor terpenting yang mempengaruhi waktu penerbangan ke Bulan. Insinyur menemukan bahwa penggunaan bahan bakar yang lebih sedikit selama perjalanan dapat memperpanjang waktu penerbangan, meskipun terdengar kontradiktif. Strategi ini bekerja berkat pemanfaatan gaya gravitasi alami. Alih-alih pesawat luar angkasa langsung menuju Bulan, pesawat dapat mengelilingi Bumi dan secara bertahap memperoleh kecepatan yang diperlukan.

Tujuan misi juga merupakan faktor kritis. Misi yang hanya melewati Bulan bisa jauh lebih cepat daripada misi yang bertujuan mendarat dan mengembalikan kru. Mark Blanton, kepala analisis misi di NASA, menjelaskan bahwa jenis roket yang digunakan dan kemampuannya memainkan peran penting. Setiap misi harus dihitung secara tepat: ukuran pesawat, jumlah anggota kru, distribusi cadangan bahan bakar, dan puluhan detail teknis lainnya.

Bahan bakar, gravitasi, dan jalur optimal

Bahan bakar menyumbang sembilan puluh persen dari berat saat peluncuran setiap misi luar angkasa. Bahan bakar ini harus membawa pesawat keluar dari medan gravitasi Bumi dan ke ruang angkasa yang dalam. Setelah mencapai orbit Bumi, insinyur mengarahkan pesawat melalui jalur yang mengkonsumsi bahan bakar seminimal mungkin untuk mencapai jalur optimal ke target bulan.

Assist gravitasi sangat penting. Saat pesawat mengelilingi Bumi secara perlahan, ia memperoleh energi kinetik. Inilah sebabnya Beresheet dan misi serupa mengelilingi Bumi beberapa kali sebelum menuju Bulan. Semakin banyak bahan bakar yang dibawa pesawat, semakin berat dan semakin tinggi biaya misinya.

Bagaimana insinyur memutuskan untuk setiap misi

Dalam merencanakan perjalanan ke bulan, insinyur dan perancang terlebih dahulu menilai roket yang tersedia dan kemampuan teknisnya. Kemudian mereka menilai tujuan nyata misi—apakah hanya melewati, mendarat tanpa awak, atau bagian dari rencana ambisius dengan manusia di atasnya. Semua faktor ini menentukan ukuran pesawat luar angkasa dan jumlah bahan bakar yang dibutuhkan.

NASA saat ini sedang menyiapkan proyek yang lebih ambisius. Sonda CAPSTONE diluncurkan untuk menguji jalur orbit tertentu yang direncanakan NASA untuk digunakan di stasiun luar angkasa Gateway di masa depan. Stasiun ini akan berfungsi sebagai pusat operasi jangka panjang di sekitar bulan.

Waktu penerbangan ke bulan bukanlah nilai tetap—ini adalah hasil dari banyak keputusan dan perhitungan. Dari delapan jam untuk sondar tercepat New Horizons hingga 84 hari untuk misi Beresheet, setiap perjalanan mencerminkan tujuan tertentu, sumber daya yang tersedia, dan pertimbangan strategis badan antariksa. Apakah tujuan sondar melewati Bulan atau mengirim manusia ke permukaannya, durasi perjalanan selalu dihitung secara tepat.