NASA sedang menyiapkan langkah yang bisa menjadi kunci besar untuk misi Bulan dan Mars: pengujian cara menyimpan serta memindahkan bahan bakar superdingin di orbit. Lewat satelit uji bernama Liquid Oxygen Flight demonstration atau LOXSAT, lembaga antariksa itu ingin membuktikan bahwa propelan kriogenik bisa dikelola dengan andal dalam kondisi mikrogravitasi.
Uji ini penting karena depot bahan bakar di orbit diproyeksikan bekerja seperti “gas station” bagi pesawat ruang angkasa. Jika pengisian ulang bisa dilakukan di luar angkasa, wahana dapat bertahan lebih lama dan menjangkau tujuan yang lebih jauh tanpa harus membawa seluruh persediaan bahan bakar dari awal peluncuran.
Uji bahan bakar yang sangat sulit ditangani
Tantangan utama yang ingin dijawab LOXSAT adalah menjaga cairan seperti oksigen dan hidrogen tetap sangat dingin agar tidak menguap. Di orbit, penyimpanan dan pemindahan bahan bakar jenis ini jauh lebih rumit dibanding propelan biasa.
NASA merancang LOXSAT untuk menguji 11 komponen berbeda dalam manajemen fluida kriogenik. Selama misi yang berlangsung sembilan bulan, data yang dikumpulkan akan dipakai untuk meningkatkan teknologi itu ke skala yang lebih besar.
Program ini berada di bawah portofolio Cryogenic Fluid Management milik NASA. Di dalamnya, ilmuwan dan insinyur dari Marshall Space Flight Center, Glenn Research Center, dan Kennedy Space Center ikut terlibat.
Dampaknya ke Artemis dan misi ke Bulan
Teknologi ini juga berkaitan langsung dengan Artemis, program NASA untuk membawa astronaut kembali ke Bulan. NASA menilai kemampuan memindahkan bahan bakar di luar angkasa sebagai langkah penting untuk membuka misi ke ruang angkasa dalam dan ke Mars.
Kebutuhan itu terhubung dengan dua pendarat bulan yang dikontrak NASA melalui Human Landing System. Keduanya sama-sama bergantung pada propelan kriogenik dan membutuhkan pengisian ulang di orbit untuk bisa mendaratkan astronaut di permukaan Bulan lalu membawa mereka kembali ke orbit lunar.
Starship milik SpaceX memakai campuran oksigen cair dan metana cair. Blue Moon milik Blue Origin menggunakan oksigen cair dan hidrogen cair, dan keduanya harus terus didinginkan agar tetap dalam bentuk cair.
Sampai saat ini, belum ada pendarat itu maupun wahana lain yang menunjukkan cara menyimpan bahan bakar superdingin dalam jangka panjang, apalagi memindahkannya antarwahana. Karena itu, LOXSAT berpotensi menjadi misi pertama yang membuktikan kemampuan tersebut di orbit.
Jadwal terbang dan kerja sama industri
LOXSAT dijadwalkan menuju orbit rendah Bumi pada musim panas ini dengan menumpang satelit bus Photon milik Rocket Lab. Peluncurannya akan menggunakan roket Electron dari fasilitas perusahaan di Selandia Baru, paling cepat pada 17 Juli, menurut pernyataan NASA.
Misi ini dijalankan bersama Eta Space dari Rockledge, Florida. Eta Space sebelumnya dipilih melalui inisiatif Tipping Point NASA, program yang memilih 14 perusahaan untuk mengembangkan teknologi pendukung target Artemis agar operasi berkelanjutan di permukaan Bulan bisa terwujud pada 2030.
NASA berharap hasil uji LOXSAT bisa berkembang hingga mendukung depot pengisian bahan bakar di orbit untuk misi eksplorasi ruang angkasa jangka panjang. Jika teknologi ini berhasil, pengisian bahan bakar di luar angkasa dapat menjadi salah satu fondasi utama untuk perjalanan yang lebih jauh dari orbit Bumi.
Pengerjaan pendarat Bulan masih berjalan
Saat LOXSAT bersiap terbang, SpaceX dan Blue Origin juga masih menguji pendarat Bulan mereka. Starship milik SpaceX dijadwalkan meluncur dalam uji terbang ke-12 paling cepat 20 Mei, sementara Blue Moon Mark 1 milik Blue Origin sedang menjalani pengujian tahap akhir di fasilitas perusahaan dekat Kennedy Space Center, Florida.
Uji terbang Starship Flight 12 dinilai sangat menentukan arah pengembangan kendaraan itu sepanjang sisa tahun ini. Misi itu menjadi peluncuran pertama Starship Version 3 dan iterasi pertama yang dirancang untuk mendemonstrasikan kemampuan seperti pengisian bahan bakar di orbit.
Blue Origin menghadapi tantangan berbeda karena roket New Glenn masih dibekukan setelah masalah pada tahap keduanya dalam misi terakhir, yang gagal membawa muatan ke orbit. MK1 sendiri adalah varian kargo dari pendarat berawak yang disiapkan Blue Origin untuk misi Artemis, dan dijadwalkan melakukan demonstrasi pendaratan lunar tahun ini jika penyelidikan FAA atas kegagalan New Glenn selesai.
NASA menargetkan misi Artemis 3 pada akhir 2027. Dalam misi itu, empat astronaut akan diluncurkan ke orbit rendah Bumi untuk berlatih manuver rendezvous dan docking antara wahana Orion dan salah satu, atau kedua, pendarat lunar yang sedang dikembangkan.
NASA juga menegaskan akan terbang dengan wahana yang siap saat waktunya tiba, meski itu berarti salah satu opsi harus tertinggal di Bumi. Jika LOXSAT berjalan sesuai rencana, data dari misi ini bisa membantu menjawab salah satu kebutuhan paling penting untuk tahap berikutnya eksplorasi Bulan dan Mars: pengelolaan bahan bakar kriogenik yang andal di ruang angkasa.