Desain kontrol termal pastikan taikonaut tetap nyaman di stasiun luar angkasa

Lapisan kontrol termal di stasiun luar angkasa China Tiangong melakukan pekerjaan ganda, yaitu menyediakan penyerapan sinar matahari yang rendah untuk membantu mengurangi efek matahari pada suhu interekspeior pesawat luar angkasa dan menyediakan pancaran inframerah rendah untuk memblokir pelepasan panas dari sumber internal.

 

Beijing, China (Xinhua) – Bagi para taikonaut, tetap merasa sejuk dan nyaman di stasiun luar angkasa China Tiangong bukanlah masalah.

Stasiun itu mengorbit Bumi dalam waktu sekitar 90 menit pada ketinggian 400 kilometer. Tiangong mengalami fluktuasi suhu yang drastis, mulai dari 150 derajat Celsius saat stasiun itu terkena sinar matahari hingga minus 100 derajat Celsius saat berada di sisi malam planet ini. Jadi, bagaimana caranya melindungi para penghuni stasiun itu dari panas dan dingin yang ekstrem selama enam bulan mereka tinggal di orbit? Jawabannya terletak pada beberapa desain kontrol termal milik Akademi Teknologi Antariksa China (China Academy of Space Technology/CAST).

Loop cairan, dengan cairan tertentu yang bersirkulasi melalui pipa-pipanya, adalah komponen kunci dari sistem kontrol termal stasiun itu.

“Sama seperti pembuluh darah pada tubuh manusia, pipa loop berjalan di seluruh modul stasiun itu,” kata Huang Lei, wakil kepala perancang sistem termal tersebut. “Mereka menjaga keseimbangan suhu dengan menghilangkan panas dari bagian yang cenderung terlalu panas dan menambahkan panas ke komponen lain yang cenderung menjadi dingin.”

Perangkat keras dalam modul laboratorium Wentian, yang sejauh ini merupakan komponen terbesar dan terberat dari stasiun luar angkasa China itu, juga menghasilkan panas yang cukup besar.

Tim Huang mengembangkan tiga set sistem pendingin cair yang dapat mengumpulkan dan memancarkan panas berlebih ini ke luar angkasa. Salah satunya dirancang khusus untuk muatan eksperimen di luar laboratorium, dan memiliki bobot yang lebih ringan daripada yang digunakan di Stasiun Luar Angkasa Internasional (International Space Station/ISS), imbuh sang peneliti.

Selain peralatan internal, para ilmuwan akademi tersebut juga mengembangkan satu lapis lapisan berbasis logam berwarna perak untuk pesawat luar angkasa berawak guna menjaga keseimbangan antara suhu dingin yang membekukan di luar angkasa dengan panas menyengat matahari.

Lapisan baru tersebut melakukan pekerjaan ganda, yaitu menyediakan penyerapan sinar matahari yang rendah untuk membantu mengurangi efek matahari pada suhu interior pesawat luar angkasa dan menyediakan pancaran inframerah rendah untuk memblokir pelepasan panas dari sumber internal.

Lapisan kontrol termal ini pertama kali digunakan pada pesawat luar angkasa Shenzhou-13, yang diluncurkan pada 16 Oktober 2021. Lapisan ini menjaga lingkungan kabin dalam kisaran suhu yang dapat diterima (antara 18 dan 26 derajat Celsius), memungkinkan para taikonaut tetap nyaman di rumah mereka yang mengorbit.

Pesawat luar angkasa kargo menggunakan sebuah jenis lain dari desain kontrol termal, yaitu insulasi multilayer. Insulasi ini terdiri dari lapisan-lapisan film dengan reflektivitas tinggi dan jaring poliester, yang dapat mencegah hilangnya panas.

Para ilmuwan ‘mendandani’ Tianzhou-4, yang membawa persediaan untuk misi berawak Shenzhou-14, dengan ‘mantel’ dua warna. Kabin kargonya diberi insulasi berwarna abu-abu untuk menyerap lebih banyak sinar matahari agar suhu menjadi lebih tinggi untuk aktivitas manusia. Sedangkan kabin propelannya, yang diisi dengan peralatan, dicat dengan insulasi putih untuk memantulkan panas matahari agar suhu tetap sejuk.

Setelah peluncuran modul laboratorium kedua Mengtian, pesawat kargo Tianzhou-5, dan pesawat luar angkasa berawak Shenzhou-15, stasiun luar angkasa itu akan memiliki lebih banyak peralatan dan pengunjung. Akan menjadi semakin sulit untuk menemukan keseimbangan suhu yang baik di orbit. Namun, para ilmuwan meyakini desain kontrol termal ini akan membuat stasiun itu tetap layak huni dan memungkinkan eksperimen ilmiah dilakukan dengan sukses.

Laporan: Redaksi