Perpustakaan Digital ITB

Dengan berkembangnya industri keantariksaan, lembaga antariksa pemerintah dan perusahaan antariksa swasta akan berbondong-bondong menerbangkan wahana antariksa ke luar angkasa. Misi antariksa yang bersangkutan dengan wahana-wahana tersebut tentunya akan menduduki suatu orbit dan setelah siklus misi tersebut selesai, wahana dibiarkan di orbit dan menjadi puing-puing luar angkasa. Tentunya akumulasi puing-puing ini sangat tidak diinginkan karena dianggap memenuhi ruang orbit yang berharga dan merintangi peluncuran untuk misi-misi yang akan datang. Ditambah lagi, ancaman dari puing-puing yang bertabrakan dapat mengakibatkan malapetaka seperti yang diungkit di teori Kessler syndrome yang mengatakan bahwa terjadinya suatu tabrakan akan memecah belahkan puing-puing yang bertabrakan sehingga menghasilkan lebih banyak puing-puing dan menimbulkan efek mengalir yang dapat menyebabkan lebih banyak tabrakan. Hal ini tentunya akan mengganggu lingkungan di orbit secara menyeluruh. Pasalnya, puing-puing luar angkasa akan mengalami peluruhan orbit hingga akhirnya tercerai-berai akibat atmospheric re-entry. Namun, proses ini membutuhkan waktu yang sangat lama hingga bertahun-tahun dan bahkan berabad-abad untuk wahana yang ditempatkan di orbit tinggi. Lembaga-lembaga antariksa internasional seperti National Aeronautics and Space Administration (NASA) dan Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) pun turut khawatir oleh skenario yang dirujuk oleh Kessler. Melihat urgensi dari isu ini, lembagalembaga tersebut berkontribusi secara aktif ke pengurangan puing-puing luar angkasa dengan menekankan strategi-strategi mitigasi dari puing-puing tersebut. Salah satu strategi yang diunggulkan adalah untuk menyertakan struktur membran yang bisa dikemas dan dibuka kepada wahana-wahana antariksa. Ketika dibuka, struktur membran ini akan bekerja sebagai drag sail yang akan memperbesar luas drag efektif yang bekerja pada suatu wahana. Karena luasnya membesar, koefisien balistik dari wahana tersebut pun akan menurun sehingga peluruhan orbit bisa dipercepat akibat lebih banyaknya drag yang bekerja pada wahana tersebut. Namun, melakukan eksperimen atau menguji mekanisme seperti ini cukup sulit karena mekanisme seperti ini harus langsung diuji di orbit. Untuk menghadapi rintangan ini, analisis numerik bisa dilakukan untuk pembukaan drag sail dengan bantuan platform simulasi. Jalur orbit dari satelit yang sedang dianalisa juga bisa disimulasi. Model drag sail yang digunakan di tugas akhir ini merupakan drag sail yang umumnya lebih kecil daripada model-model sudah ada sebelumnya dan penggunaannya khusus untuk CubeSat. Simulasi pembukaan drag sail akan dievaluasi untuk parameter yang beragam, antara lain material, sensitivitas simulasi (rasio kekakuan kompresi atau compression stiffness ratio dan koefisien kontak atau contact coefficient), dan modulus Young. Yang diharapkan dari tugas akhir ini adalah untuk menemukan material paling cocok untuk struktur membran serta sensitivitas simulasi yang paling sesuai. Selain itu, efektivitas dari drag sail sebagai strategi mitigasi puingpuing akan dievaluasi di platform GMAT dengan mengamati orbit life dari CubeSat apabila drag sail dibuka.