By Carl Mitchell 
Roket Starship yang dikembangkan oleh SpaceX merupakan salah satu inovasi terbesar dalam eksplorasi luar angkasa modern. Sistem ini dirancang untuk menjadi kendaraan luar angkasa serbaguna, mampu membawa manusia dan kargo ke Bulan, Mars, dan destinasi lainnya dalam tata surya. Salah satu aspek teknologi utama yang membuat Starship revolusioner adalah mesin roketnya, yaitu Raptor Engine. Teknologi mesin yang digunakan dalam Starship.
1. Mesin Roket yang Digunakan dalam Starship
Starship menggunakan Raptor Engine, sebuah mesin roket berbahan bakar metana yang dikembangkan oleh SpaceX. Mesin ini memberikan daya dorong tinggi, efisiensi bahan bakar yang lebih baik, serta kemampuan untuk digunakan ulang secara berkali-kali tanpa perawatan ekstensif.
Terdapat dua tahap dalam sistem Starship yang masing-masing menggunakan konfigurasi mesin Raptor yang berbeda:
-
Super Heavy (Booster Tahap Pertama)
- Berfungsi sebagai pendorong utama untuk membawa Starship keluar dari atmosfer bumi.
- Ditenagai oleh 33 mesin Raptor, yang menghasilkan daya dorong luar biasa untuk mengangkat muatan berat.
-
Starship (Tahap Kedua/Vehikel Luar Angkasa)
- Bertanggung jawab untuk perjalanan ke luar angkasa setelah lepas landas.
- Menggunakan 6 mesin Raptor, terdiri dari:
- 3 mesin Raptor atmosferik untuk manuver dalam atmosfer bumi.
- 3 mesin Raptor vakum (Raptor Vacuum/RVac) yang dioptimalkan untuk efisiensi tinggi di luar angkasa.
2. Teknologi Raptor Engine
a. Siklus Pembakaran Tertutup Penuh (Full-Flow Staged Combustion Cycle)
Salah satu fitur unggulan Raptor Engine adalah penggunaan siklus pembakaran tertutup penuh, sebuah metode yang sangat efisien dan jarang diterapkan dalam mesin roket.
- Dibandingkan dengan mesin roket lain, seperti Merlin pada Falcon 9 yang menggunakan siklus pembakaran terbuka, Raptor menggunakan bahan bakar dan oksidator secara lebih efisien dengan membakar semua propelan dalam ruang bakar utama.
- Metode ini meningkatkan daya dorong, mengurangi limbah bahan bakar, dan memperpanjang umur mesin.
b. Penggunaan Metana Cair dan Oksigen Cair (CH₄/LOX)
Sebagian besar mesin roket konvensional menggunakan RP-1 (kerosin) atau hidrogen cair, tetapi Raptor menggunakan metana cair sebagai bahan bakarnya.
Keunggulan metana sebagai bahan bakar:
- Lebih Ramah Lingkungan – Pembakaran lebih bersih, mengurangi kerak karbon pada komponen mesin sehingga lebih mudah untuk digunakan ulang.
- Dapat Diproduksi di Mars – Metana dapat dihasilkan langsung di Mars melalui reaksi Sabatier, yang mengubah karbon dioksida dari atmosfer Mars menjadi metana dan air menggunakan hidrogen.
- Lebih Stabil dalam Penyimpanan – Dibandingkan hidrogen cair yang sangat mudah menguap, metana lebih mudah disimpan untuk misi jangka panjang.
c. Daya Dorong yang Luar Biasa
Raptor Engine memiliki daya dorong sekitar 230 ton (2,3 MN) per mesin, jauh lebih besar dibandingkan mesin Merlin di Falcon 9 yang hanya sekitar 85 ton dorong.
Dengan 33 mesin Raptor di Super Heavy, total daya dorong yang dihasilkan mencapai lebih dari 7.500 ton, menjadikannya roket paling kuat yang pernah dibuat, bahkan lebih kuat dari Saturn V yang digunakan dalam program Apollo.
d. Raptor Vacuum (RVac) untuk Operasi di Luar Angkasa
Raptor memiliki versi khusus yang dioptimalkan untuk vakum, yang disebut Raptor Vacuum (RVac). Mesin ini memiliki nozzle yang lebih besar untuk meningkatkan efisiensi dalam kondisi tanpa atmosfer, yang sangat penting untuk perjalanan ke Bulan dan Mars.
3. Teknologi Pendaratan dan Reusabilitas
a. Pendaratan dengan “Belly Flop” Maneuver
Berbeda dengan Falcon 9 yang menggunakan pendaratan vertikal dengan mesin, Starship menggunakan teknik yang disebut “belly flop” maneuver saat kembali ke Bumi.
- Starship jatuh dalam posisi horizontal saat turun dari ketinggian.
- Dengan menggunakan sirip aerodinamis, Starship mengontrol orientasi dan kecepatannya.
- Pada ketinggian tertentu, Starship menyalakan kembali mesinnya dan melakukan rotasi ke posisi vertikal untuk pendaratan yang lembut.
Manuver ini mengurangi kebutuhan bahan bakar untuk pendaratan dan meningkatkan efisiensi dalam proses reusabilitas.
b. Booster Catching System
Alih-alih mendarat dengan kaki pendaratan seperti Falcon 9, Super Heavy booster akan ditangkap oleh menara peluncuran dengan lengan mekanik.
- Sistem ini mengurangi berat tambahan dari kaki pendaratan, sehingga lebih banyak bahan bakar dan muatan dapat dibawa.
- Proses ini juga memungkinkan Super Heavy untuk segera digunakan kembali, mempercepat jadwal peluncuran berikutnya.
4. Masa Depan Starship dan Raptor Engine
SpaceX terus mengembangkan Raptor 2, versi yang lebih canggih dari Raptor pertama. Keunggulan Raptor 2:
- Daya dorong meningkat menjadi 250 ton per mesin.
- Lebih ringan dan lebih murah untuk diproduksi dibandingkan generasi sebelumnya.
- Desain yang lebih sederhana, mempermudah produksi dalam jumlah besar.
Starship juga akan digunakan dalam berbagai misi masa depan:
- Program Artemis NASA – Starship akan membawa astronot ke permukaan Bulan.
- Misi ke Mars – Elon Musk bercita-cita mengirim manusia ke Mars menggunakan Starship.
- Transportasi di Bumi – Starship bisa digunakan sebagai pesawat hipersonik untuk perjalanan antarnegara dalam hitungan menit.
Kesimpulan
Teknologi mesin yang digunakan dalam Starship menjadikannya salah satu sistem roket paling canggih yang pernah dibuat. Dengan Raptor Engine, Starship memiliki daya dorong tinggi, efisiensi bahan bakar yang luar biasa, serta kemampuan untuk digunakan ulang berkali-kali.
Jika proyek ini berhasil, Starship akan merevolusi eksplorasi luar angkasa, membuka peluang bagi manusia untuk menjelajahi Bulan, Mars, dan lebih jauh lagi di tata surya.