Nama : A. Noven Yovinda
NIM : 09 1424 005
1.
BAGAIMANA
ASTRONOT BUANG AIR BESAR DAN AIR KECIL DI LUAR ANGKASA?
Bagi kita yang tinggal di bumi
untuk urusan buang air besar dan kecil adalah hal yang biasa, bahkan dapat
dilakukan dimana saja dan kapan saja, namun bagaimanakah nasib para astronot
yang tinggal di luar angkasa, yang percepatan gravitasinya 0?. Tanpa gravitasi
pasti semua benda akan melayang.
Ternyata di luar angkasa juga
memiliki toilet namun bagi astronot belajar menggunakan toilet di pesawat ruang angkasa mungkin lebih sulit dari menyelesaikan
sebuah persamaan fisika untuk menghitung lintasan roket yang sedang
meluncur.Untuk itu, NASA memiliki ruang pelatihan yang dirancang khusus di
Johnson Space Center di Houston dimana astronot dapat mengasah teknik
menggunakan toilet mereka sebelum berangkat pada perjalanan mereka sesungguhnya
ke orbit di luar angkasa.
Di tempat tersebut ada dua ruang
pelatihan toilet pesawat ruang rangkasa yaitu ruang pelatihan posisional (untuk
praktek) dan pelatihan fungsional (untuk membilas).Pelatihan posisional
bukanlah praktek untuk memakai toilet seperti toilet pada umumnya, namun lebih
merupakan replika yang sesungguhnya dari toilet di pesawat luar angkasa.Lebar
bukaan pada dudukan toilet hanya sekitar 10 cm (standar toilet di bumi memiliki
bukaan berukuran 30 sampai 45 cm).
Di toilet tersebut juga ditempatkan
sebuah kamera tepat di lubang bukaan pada toilet, funngsi dari kamera ini
adalah untuk memastikan apakah posisi kita tepat di atas lubang bukaan toilet
sehingga nantinya kotoran para astronot jatuh tepat di tempatnya. Gambar dari
kamera ini dapat dilihat pada monitor yang terletak di depat kursi toilet.
Jika sudah dapat menguasai teknik
pada ruang pelatihan posisional maka dilanjutkan ke ruang fungsional, disini
para astronot diajarkan cara untuk membersihkan sisa urin dan kotoran.
Di pesawat luar angkasa buang air
kecil ditangani dengan cara berbeda dengan cara menangani buang air besar.
Untuk urin disediakan selang penghisap panjang dengan penghisap yang menempel
di samping kursi toilet.Tentu saja saluran ini memiliki bentuk yang berbeda
untuk pria dan wanita.
Wanita perlu menempatkan bagian
atas dari saluran pembuangan urin ini secara langsung terhadap tubuh mereka,
sehingga sisi saluran pembuangan urin perempuan harus perlu mendapat ventilasi
agar udara dapat mengalir ketika penghisap dihidupkan.Dan wanita dapat memilih
di antara tiga saluran dengan bagian atas yang berbentuk berbeda, ada dua
saluran dengan bagian atas berbentuk oval dan satu dengan bagian atas berbentuk
lingkaran.Sedangkan untuk pria lebih sederhana dimana saluran hanya memiliki
satu bentuk dengan bagian atas melingkar, dan tidak memiliki ventilasi.
Untuk menahan agar posisi astronot
tetap pada posisinya saat menggunakan toilet disediakan Tali pada tempat
sandaran kaki.Selain itu juga ada pembatas paha.
Kemanakah limbah dari sisa metabolisme para astronot
tersebut?apakah akan berterbangan di dalam pesawat atau berterbangan di luar
angkasa dan suatu saat dapat jatuh ke bumi? Ternyata tidak akan terjadi hal
tersebut, kotoran padat akan dikeringkan untuk menghilangkan semua uap air yang
ada, kemudian dikompres dan disimpan dalam wadah penyimpanan yang selanjutnya
akan dibuang setelah pesawat ruang angkasa telah mendarat. Sementara urin akan
dikirim ke ruang angkasa begitu saja.
Di Stasiun Luar Angkasa Internasional, urin didaur ulang melalui
sebuah pengolahan air khusus dan kembali menjadi air minum. Sementara kotoran
padat akan dimasukkan ke dalam kantong plastik. Setiap kali seseorang pergi ke
kamar mandi, kantong plastik akan disegel dan dipadatkan seperti pemadat
sampah. Kantong tersebut kemudian dikumpulkan dan ditempatkan dalam wahana
khusus yang diluncurkan ke ruang angkasa.
Urusan buang hajat akan menjadi lebih menantang lagi ketika
astronot sedang menjalankan misi "space-walk" di luar pesawat ruang
angkasa mereka. Para astronot biasanya akan menggunakan popok dewasa
"super-absorben". Popok ini dapat menyimpan hingga satu liter
cairan.Selain itu, astronot juga menggunakan popok dewasa selama take-off dan
pendaratan karena tentu sangat tidak memungkinkan bagi mereka untuk menggunakan
toilet pada saat tersebut.
2.
BAGAIMANA
CARA MENGETAHUI BENTUK GALAKSI BIMASAKTI? ATAU BAGAIMANA CARA MEMOTRET GALAKSI
BIMASAKTI?
Untuk mengetahui bagaimana bentuk
dari galaksi lain diluar galaksi bimasakti dan benda diluar bumi pasti sangat
mudah, dengan bantuan teleskop maka kita dapat mengetahui bentuk dan memfoto
galaksi lain. namun bagaimana cara mengetahui bentuk dari galaksi tempat kita
berada yaitu galaksi bimasakti, sedangkan kita sendiri berada di dalamnya dan
belum dapat pergi keluar angkasa yang nun jauh di sana untuk melihat dan
memfotonya, karena kita tahu sendiri bahwa jarak antar bintang saja sangat
jauh.
Sekarang kita analogikan dengan
rumah, kita anggap rumah sebagai galaksi.Kita bayangkan kita ada di dalam rumah
yang terkunci dan tidak dapat keluar, hanya dapat melihat dari jendela
saja.Namun demikian bukan berarti kita tidak dapat mengetahui bentuk dari rumah
yang kita tinggali.
Dari dalam rumah kita dapat
melakukan suatu pengamatan terhadap setiap sisi rumah, seperti tembok, atap,
jendela serta sudut-sudut rumah.Lalu kita dapat melihat rumah-rumah lain yang
ada diluar rummah kita dari jendela lalu membandingkannya, kita cari yang mirip
dengan hasil pengamatan kita terhadap rumah kita tadi.Maka kemudian kita dapat
mengetahui gambaran rumah kita.
Demikian juga bentuk Bimasakti.
Meskipun kita tidak bisa memotret seluruh galaksi Bimasakti dari “atas”, tapi
dari Bumi kita bisa melihat ke arah pusat galaksi Bimasakti untuk mengenal
seperti apa bentuknya dan kemudian juga memotret sisi Bimasakti dari dalam
galaksi Bimasakti itu sendiri. Kemudian kita bandingkan dengan galaksi lainnya
yang kita lihat dan akhirnya bisa memprediksi seperti apa bentuknya tanpa harus
keluar dari Bimasakti.
Apakah gambaran bimasakti sesuai
dengan kenyataan?Dan mengapa para astronom yakin dengan hasil ini? Dari hasil
pengamatan dan membandingkan dengan galaksi lain maka galaksi bimasakti
berbentuk spiral. Pengamatan ini dilakukan secara ilmiah dan kebenarannya dapat
dipertanggungjawabkan.Dalam pengamatan didapatkan bahwa posisi bumi atau tata
surya kita berada pada salah satu lengan spiralnya kearah pusat Galaksi.
Menurut para artronom ketika kita
melihat Bimasakti dari dalam, kita bisa melihat ke arah pusat galaksi yang
ternyata seperti garis tipis panjang.Bentuknya mirip cakram dan bukannya
ellipsoid.Bentuk “bulge” atau tonjolan pada pusat galaksi seperti ini biasanya
dimiliki oleh galaksi spiral.
Selain itu kecepatan gerak bintang
dan gas di dalam Bimasakti menunjukkan gerak rotasi yang lebih besar dari gerak
acak. Ini merupakan ciri lain dari galaksi spiral. Karena itu kita bisa
mengetahui bahwa galaksi Bimasakti punya bentuk seperti galaksi spiral lainnya.
3.
MENGAPA
BENDA-BENDA DI ALAM SEMESTA INI CENDERUNG BERBENTUK BULAT?
Dalam kehidupan sehari-hari kita
dapat melihat bahwa matahari berbentuk bulat, demikian juga bulan yang kita
lihat pada saat bulan penuh juga berbentuk bulat, selain itu kita juga
mengetahui jikaplanet-planet dalam tata surya kita juga berbentuk bulat.Memang
tidak bulat sepenuhnya tetapi dapat dikatakan bulat.Apakah semua benda langit
berbentuk bulat?Mengapa tidak ada satu atau dua planet yang berbentuk kubus,
atau piramid atau kerucut?
Big bang adalah teori yang
diperkirakan menjadi awal mula terbntuknya alam semesta.Teori ini diawali
dengan ledakan maha dasyat / supernova.Dengan peristiwa tersebut muncul
pertanyaan, jika meledak bukannya semua benda pecahannya bentuknya
sembarang/acak?
Ya, memang benar awalnya
benda-benda tidak beraturan namun ada penyebab benda tersebut menjadi bulat.
a) Gravitasi
Gravitasi adalah gaya tarik menarik
antara dua zat atau partikel. Inilah gaya yang menyebabkan benda yang kita
lempar jatuh ke bumi, apel juga jatuh kebawah. Apakah ada hubungan antara
gravitasi dengan bentuk bulat planet?
Apakah semua benda memiliki gaya
gravitasi? Jawabannya adalah ya, namun jika benda tersebut keci maka gaya gravitasinya
juga kecil. Kembali ke luar angkasa, kita ketahui bahwa benda luar angkasa
sangat besar itu sebabnya gaya grafitasi juga besar, segingga tumbuh menjadi
besar dengan menarik materi kecil disekitar material yang besar tersebut.proses
ini berlangsung lama sehingga membentuk planet yang bulat dan besar.
Saat planet tumbuh, gravitsinnya
akan cenderung menari permukaannya sehingga menjadi bola. Namun tidak lah bulat
yang sebenarnya, saat kita lihat lebih dekat akan terlihat tonjolan-tonjolan,
seperti gunung, di bumi juga terdapat bangunanbangunan. Tetapi saat kita lihat
dari jauh maka akan terlihat bulat.
Bumi tidak memiliki massa untuk
memipihkan manusia dan gunung-gunung, namun ada batas sebesar apa gunung dapat
tumbuh karena kerak planet harus mampu menopang beratnya. Kita lihat planet
Mars yang gaya gravitasinya sepertiga lebih kecil dari gravitasi bumi disana
terdapat gunung-gunung yang cenderung tinggi-tinggi. Terdapat gunung yang
bernama Olypus Mons yang tingginya 23.400 m atau tiga kali tinggi gunung
Everest.Sedangkan di planet-planet yang gravitasinya lebih besar dari bumi,
permukaannya lebih rata. Bahkan jika sangat besar maka semua permukaan akan
tertari contohnya lubang hitam.
b) Rotasi
dan Revolusi
Benda-benda angkasa mengalami
rotasi dan juga revolusi yang beraturan, dalam proses ini muncul energi yang
dapat menyebabkan bentuk benda yang tadinya tidak beraturan menjadi bulat atau
elips. Mungkin jika benda angkasa bergerak tidak beraturan / zigzag bentuk
benda tersebut juga tidak beraturan.
Analoginya adalahh saat kita
membuat donat jika kita putar donat dengan teratur maka hasilnya akan bulat.
4.
BAGAIMANA
CARA MENGETAHUI GERAK DARI SUATU GALAKSI?
Kita sudah mengetahui bahwa bulan
bergerak mengitari bumi, bumi dan planet lain bergerak mengelilingi matahari
dan matahari ternyata juga mengelilingi pusat galaksi bimasakti yang
diperkirakan berupa lubang hitam, selanjutnya para ahli juga mengatakan bahwa
galaksi juga bergerak mengelilingi pusat massa atau yang disebut dengan
barycenter.
Pertanyaan yang muncul adalah
bagaimana cara mengetahui galaksi bergerak atau tidak serta arah geraknya?.
Ternyata cara menentukannya
sebenarnya tidak terlalu sulit. Disini akan dijelaskan cara mengetahui gerak
dan arah dari galaksi andromeda. Untuk mengetahui hal itu para astronom
melakukan dua macam pengamatan, yaitu yang pertama melakukan pengamatan untuk
menjawab pertanyaan apakah Andromeda bergerak menjauhi atau mendekati Bima
Sakti.Cara untuk mengamatinya ternyata menggunakan sebuah prinsip yang terkenal
dalam fisika yaitu efek Doppler.Ilustrasi hal ini adalah ketika kita mengamati
mobil ambulans yang bergerak di jalan raya yang lurus.Jika suara sirinenya
makin lama makin keras terdengar oleh kita, maka kita katakan mobil ambulans
tersebut mendekati kita.Adapun jika sura sirinenya makin lama makin sayup, kita
katakanan ambulans tersebut menjauhi kita.
Hal yang sama dapat diterapkan pada
Andromeda tersebut, dengan catatan suara sirinenya diganti oleh spektrum cahaya
yang dipancarkan oleh Andromeda. Kita tahu spektrum cahaya tampak itu terbagi
atas warna-warna penyusun pelangi: merah, jingga, kuning, hijau, nila dan ungu
(atau biru). Ternyata susunan warna itu berkesesuaian dengan panjang
gelombangnya, yaitu panjang gelombang warna merah adalah yang paling panjang
dan panjang gelombang warna biru adalah paling pendek.
Prinsip efek Doppler pada spektrum
cahaya ini adalah jika spektrum cahaya yang terekam bergeser ke arah spektrum
warna biru, maka objek yang memancarkan cahaya tersebut bergerak mendekati
pengamat secara radial.Hal yang sebaliknya terjadi, yaitu jika spektrum cahaya
yang teramati bergeser ke arah cahaya merah, maka objek yang memancarkan cahaya
tersebut bergerak menjauhi pengamat secara radial.Pada saat prinsip ini
diterapkan pada Andromeda, ternyata para astronom mendapati hasil Andromeda
bergerak mendekati Bima Sakti secara radial dengan kecepatan sekitar 109
km/detik.Sebagai catatan, kecepatan ini sangatlah besar. Jika dibandingkan
dengan kecepatan mobil di jalan tol yang bisa mencapai 100 km/jam, kecepatan
mobil itu tidak ada apa-apanya karena kecepatan radial Andromeda itu setara
dengan laju sebesar 392.400 km/jam. Dengan laju sebesar ini, kita bisa
mengelilingi Bumi sebanyak hampir 10 kali dalam 1 jam!
Adapun metode pengamatan yang kedua
adalah para astronom melakukan pengamatan untuk mengetahui gerak menyamping
atau disebut juga gerak transversal (gerak tegak lurus terhadap gerak radial)
galaksi Andromeda tersebut.Analogi gerak transversal ini adalah saat kita
mengamati kapal di lautan yang menyusuri horizon. Dari waktu ke waktu, kapal
tersebut akan tetap tampak kecil, karena jarak radialnya dari kita tetap.
Dengan demikian metode efek Doppler tidak bisa diterapkan di sini. Kita hanya
dapat mengetahui pergerakan kapal tersebut saat posisinya dibandingkan dengan
benda lain yang lebih jauh darinya. Sebagai tambahan, metode pengamatan ini
sangat sulit untuk dilakukan dan hanya diketahui nilainya baru-baru ini saja
(sejak tahun 2000an). Penyebabnya adalah semakin jauh suatu objek akan semakin
sulit untuk diamati gerak transversalnya. Kesulitan itu pun berlaku untuk
galaksi Andromeda.Hanya dengan pengamatan presisi saja hal ini dapat diketahui
dan salah satunya adalah dengan menggunakan teleskop Hubble.
Teknik pengamatannya adalah,
sebagaimana diuraikan di atas, dengan mengamati Andromeda selama bertahun-tahun
dan posisinya dibandingkan dengan galaksi lain yang terlihat berada di
sekitarnya namun posisinya sangat jauh dibandingkan Andromeda. Dengan asumsi
galaksi-galaksi yang sangat jauh itu diam (mengingat gerak transversalnya
dianggap diabaikan) maka kita akan tahu apakah Andromeda itu bergerak atau
tidak. Pergerakan yang diamati ini pun belum langsung pergerakan menyamping
karena bisa saja Andromeda bergerak agak serong antara ke samping dan ke depan
atau ke belakang. Di astronomi, gerak diri Andromeda itu dinamakan proper
motion Andromeda.Setelah melakukan analisis datanya plus sejumlah koreksi
diperolehlah nilai gerak diri Andromeda itu, yaitu 12 mikrodetik busur/tahun.
Dengan melakukan transformasi dari proper motion ke gerak transversal, para
astronom pun akhirnya dapat mengetahui gerak transversal Andromeda tersebut,
yaitu sebesar 17 km/detik. Meskipun nilai ini terlihat kecil, namun dengan
kecepatan sekecil itu kita bisa mengelilingi Bumi sebanyak 1,5 kali dalam satu
jam!
Dengan hasil pengamatan tersebut
dapat dipastikan bahwa galaksi andromeda bergerak dan lintasannya adalah elips
yang hampir lonjong.
5. MENGAPA PESAWAT LUAR ANGKASA TIDAK TERBAKAR SAAT MELEWATI ATMOSFER BUMI?
Kita tahu bahwa jika suatu benda
melewati lapisan atmosfir bumi akan mengalami gesekan dan terbakar, lalu
bagaimana pesawat dapat melepaskan diri dari gesekan atmosfir dan tidak
terbakar?
Besarnya gaya tarik bumi ini mampu
mengakibatkan besar percepatan ( a ) setiap benda yang tertarik, sebesar 10 m /
s 2. Sehingga bila kita ingin terbebas dari gaya tarik bumi, kita
harus mampu melontarkan setiap benda dengan gaya ke atas, yang memiliki
percepatan sebesar 10 m / s 2 pula. Untuk itulah setiap pesawat
ulang alik yang hendak menerobos ruang angkasa harus dilengkapi dengan roket
pendorong.
Nah sekarang kalian mengetahui
mengapa pesawat ulang alik yang dirancang oleh NASA harus dilengkapi dengan
roket, berbeda dengan pesawat penumpang atau komersil lainnya.Mereka cukup
menggunakan mesin turbo/jet atau lainnya untuk mengarungi atmosfer bumi kita.
Masalah lainnya yang menghadang
perjalanan pulang pergi antara bumi dan ruang angkasa, adalah saat pesawat
tersebut kembali ke bumi yang sudah barang tentu akan menabrak lapisan atmosfer
kita. Meski atmosfer kita tersusun dari gas yang renggang. Akan tetapi bila atmosfer
tadi ditabrak pesawat ulang alik dengan kecepatan 20.000 mil/jam, tentunya akan
mengakibatkan timbulnya kalor akibat gesekan pada tubuh pesawat tersebut.
Oleh karena itu badan setiap
pesawat ulang alik selalu dilapis lapisan keramik yang kokoh dan tahan panas.
Serta moncong pesawat tersebut dilapisi unsure Carbon dengan kadar 100 %, yang
tidak mungkin terbakar bila menabrak atmosfer.
Selain itu, diketahui bahwa
atmosfer bumi, makin jauh dari daratan, maka atmosfernya makin tipis, dan sebaliknyadari
yang kita ketahui diatas maka jika sebuah objek "jatuh" ke daratan,
maka ia akan menembus atmosfer yg lebih tebal, ehingga tekanan udara di depan
objek akan naik, dan dari rumus fisika, diketahui bahwa makin besar tekanan,
maka suhu makin tinggi, sehingga menyebabkoan objek terbakar namun jika objek
menjauhi tanah, maka ia menembus atmosfer yang tipis, sehingga tekananya tidak
setinggi objek jatuh, yg menyebabkan suhu tidak setinggi objek jatuh.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.berbagaihal.com/2012/01/bagaimana-astronot-menggunakan-toilet.html
diakses tanggal 26 Mei 2013.
http://ke-temu.blogspot.com/2011/02/beginilah-cara-astronot-buang-air-di.html
diakses tanggal 26 Mei 2013.
http://www.apakabardunia.com/2012/07/bagaimanakah-cara-astronom-mengetahui.htmldiakses
tanggal 26 Mei 2013.
http://langitselatan.com/2012/07/17/bagaimana-memotret-bimasakti/diakses
tanggal 26 Mei 2013.
http://duniagenggam.blogspot.com/2012/10/kenapa-bentuk-bumi-planet-matahari-dan.htmldiakses
tanggal 28 Mei 2013.
http://physics4phun.wordpress.com/2012/12/27/mengapa-planet-matahari-dan-bintang2-lain-berbentuk-bulat/diakses
tanggal 28 Mei 2013.
http://langitselatan.com/2012/07/12/apakah-galaksi-mengorbit-sesuatu/
diakses tanggal 25 Mei 2013
http://dc307.4shared.com/doc/6uqLj9rl/preview.html
diakses tanggal 28 Mei 2013.
No comments:
Post a Comment