Tantangan Pengukuran Propelan Gravitasi Mikro

Pengukuran massa propelan di lingkungan gravitasi mikro menjadi tantangan utama dalam misi Artemis NASA, mengingat cairan bahan bakar melekat pada dinding tangki alih-alih mengendap di bagian dasar. Melalui Program Magang STEM Enhancement in Earth Science (SEES) di Center for Space Research University of Texas pada musim panas 2026, tim Mission Architecture Tool for Research, Integration, and eXploration (MATRIX) berfokus menerapkan metode pengukuran massa propelan cair tersebut. Tim siswa sekolah menengah ini menyusun model untuk memprediksi kapan pengukuran massa propelan dapat dilakukan secara andal selama misi berlangsung.

Tim MATRIX dibimbing oleh Dr. Kevin Crosby, yang bersama koleganya di NASA mengembangkan pendekatan Modal Propellant Gauging (MPG) di Carthage College, Kenosha, Wisconsin. MPG memanfaatkan respons akustik tangki propelan untuk memperkirakan massa bahan bakar di dalam tangki. Metode ini telah digunakan secara sukses dalam sejumlah eksperimen penerbangan luar angkasa dan dijadwalkan untuk demonstrasi pada misi Intuitive Machines IM-3. Pendarat IM-3, Trinity, dijadwalkan mendarat di kawasan Reiner Gamma di Bulan pada 2027, memberikan pengalaman langsung bagi siswa magang terkait teknologi operasional permukaan Bulan.

Rekonstruksi Trajektori Berbasis Data Publik

Tantangan teknis muncul karena lintasan penerbangan lengkap untuk wahana IM-3 belum dibuka kepada publik. Mengatasi keterbatasan tersebut, delapan siswa kelas 11 dan 12 dalam tim MATRIX menyusun algoritma rekonstruksi mandiri dengan mengandalkan data misi terdahulu. Mereka memanfaatkan catatan trajektori misi IM-1 dan IM-2 yang dipublikasikan oleh fasilitas Navigation and Ancillary Information Facility (NAIF) milik Jet Propulsion Laboratory NASA guna memetakan profil penerbangan yang realistis.

Melalui perbandingan antara jalur penerbangan rekonstruksi IM-2 dan model pergerakan tanpa dorongan mesin, tim magang berhasil mendeteksi periode pembakaran mesin sekaligus memperkirakan besaran perubahan kecepatan pada tiap fase manuver. Data trajektori tersebut kemudian dipadukan dengan simulasi dinamika fluida komputasi guna memodelkan perilaku pergerakan cairan atau slosh di dalam tangki, disertai simulasi Monte Carlo untuk memetakan rentang ketidakpastian kondisi propelan selama penerbangan.

Identifikasi Jendela Pengukuran Andal MPG

Hasil analisis tim menunjukkan bahwa pengukuran MPG dapat memberikan pembacaan yang andal terutama pada dua fase pembakaran utama, yaitu saat manuver penyusupan ke orbit Bulan atau Lunar Orbit Insertion serta fase penurunan bertenaga menuju permukaan. Dalam skenario tertentu, pembacaan yang stabil juga dapat diperoleh pada fase penurunan orbit. Dari parameter yang dievaluasi, massa awal wahana antariksa teridentifikasi sebagai faktor dominan yang menentukan panjang jendela pengukuran yang dapat dimanfaatkan.

Kajian tim MATRIX juga mencakup analisis operasional misi secara lebih luas menjelang peluncuran IM-3 pada 2027. Mereka mengidentifikasi peluang waktu peluncuran potensial sepanjang tahun tersebut serta merumuskan analisis pendaratan untuk wilayah Reiner Gamma. Analisis pendaratan ini menghasilkan pemetaan distribusi titik-titik kemungkinan pendaratan wahana Trinity di sekitar zona target utama.

Diseminasi Riset dan Implikasi Misi

Hasil riset bertajuk model komputasi untuk estimasi jendela pengukuran MPG pada misi IM-3 ini telah dipaparkan langsung kepada tim propulsi Intuitive Machines, membuktikan bahwa data penerbangan publik dapat diolah menjadi analisis teknis misi yang mendalam. Temuan tersebut juga telah disajikan pada Simposium Tahunan SEES dan Konferensi Tahunan Wisconsin Space Grant Consortium, serta dijadwalkan dipresentasikan pada Pertemuan Tahunan American Geophysical Union di San Francisco pada Desember 2026.

Program SEES yang diselenggarakan di University of Texas Center for Space Research didukung melalui perjanjian kerja sama NASA bernomor NNH15ZDA004C dalam portofolio NASA Science Activation Program. Keberhasilan pemodelan ini menegaskan pentingnya pemantauan propelan presisi tinggi di gravitasi mikro, yang menjadi kapabilitas dasar bagi operasi pengisian bahan bakar di orbit, pengoperasian depot propelan, serta keberlanjutan program eksplorasi jangka panjang di Bulan dan sekitarnya.

Terjemahan dan adaptasi Bahasa Indonesia menggunakan AI oleh Zennovan News. Sumber bahan asli: NASA SEES Interns Tackle Real-World Challenges in Lunar Exploration. NASA. NASA tidak mengevaluasi atau menyetujui, dan tidak bertanggung jawab atas akurasi adaptasi ini. Terbit asli: 2026-10-26. Ketentuan sumber. Adaptasi ini tidak menyiratkan dukungan penerbit asli.