TUGAS APLIKASI NUKLIR DI INDUSTRI KELEBIHAN DAN KEKURANGAN RTG VS SEL SURYA

Transkripsi

1 TUGAS APLIKASI NUKLIR DI INDUSTRI KELEBIHAN DAN KEKURANGAN RTG VS SEL SURYA Muhammad Ilham, Mohamad Yusup, Praba Fitra , , Program Studi Fisika, Institut Teknologi Bandung, Indonesia

2 Berikut adalah hasil diskusi kami tentang kelebihan dan kekurangan RTG vs Sel Surya untuk: a. Satelit komunikasi b. Misi ke planet Neptunus c. Pendaratan di Mars d. Eksperimen di permukaan bulan Ditinjau dari aspek: Keselamatan, Kelayakan, Lingkungan Luar Angkasa, Massa, dan Ukuran SATELIT KOMUNIKASI Satelit komunikasi yang diaplikasikan masih di sekitar orbit Bumi tentunya lebih baik menggunakan sel surya sebagai sumber power selain untuk menghindarkan bahaya radioaktif terhadap keberlangsungan kehidupan di Bumi (karena bisa saja satelit yang malfungsi tertarik gaya gravitasi Bumi dan menabrak Bumi dan jika memiliki sumber power RTG, bahan radioaktifnya bisa membahayakan hampir seluruh kehidupan makhluk di Bumi). Jarak orbit Bumi juga memungkinkan untuk penggunaan sel surya karena energi dari Matahari masih cukup besar yang sampai di orbit Bumi dan ukuran panel surya yang diperlukan juga tidak akan terlalu besar. MISI KE PLANET NEPTUNUS Untuk misi ke planet Neptunus RTG lebih mudah digunakan daripada sel surya sebagai sumber power probe. Dikarenakan jarak planet Neptunus yang cukup jauh dari Matahari sehingga energi Matahari sudah sangat kecil di daerah Neptunus menyebabkan sulit untuk mengaplikasikan tenaga sel surya untuk probe. Walaupun masih mungkin untuk digunakan tetapi akan membutuhkan panel surya yang sangat besar untuk mengkonsentrasikan sebesar mungkin energi dari Matahari, sehingga dari segi efisiensi lebih baik menggunakan RTG. Dari segi waktu penggunaan pun tenaga nuklir dalam hal ini RTG dapat digunakan untuk waktu yang cukup lama. Akan tetapi dari segi keselamatan penggunaan RTG sebagai sumber power probe cukup memberikan bahaya pada umat manusia di bumi, karena saat peluncuran probe dari Bumi yang menggunakan teknik terrestrial fly-by, jika terjadi malfunction pada saat masa peluncuran yang menyebabkan probe hancur di atmosfir Bumi atau menabrak permukaan Bumi, bahan radioaktif yang merupakan bahan dasar dari RTG itu sendiri akan memberikan dampak terhadap lingkungan Bumi. Pada skenario yang terburuk radioaktif bisa bereaksi dan menyatu dengan atmosfir Bumi sehingga hampir seluruh makhluk di permukaan Bumi akan terekspos oleh bahan radioaktif, menyebabkan banyak kematian.

3 PENDARATAN DI MARS Saat ini Lembaga Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (NASA) mendaratkan robot penjelajah bertenaga nuklir, Curiosity, di permukaan Mars setelah menempuh perjalanan selama delapan setengah bulan. Robot ini ditugaskan mencari kehidupan di Planet Merah sekaligus mengumpulkan data untuk persiapan misi kunjungan manusia ke planet tersebut. Tidak seperti kendaraan penjelajah planet lainnya, Curiosity tidak dilengkapi dengan panel surya untuk memasok daya bagi geraknya, tetapi menggunakan tenaga nuklir. Dengan memakai sumber tenaga baru kendaraan ini bisa dioperasikan dalam jangka waktu lebih lama serta mengoperasikan peralatan 10 kali lebih banyak dari kendaraan lainnya.. Tepatnya, daya kendaraan terbaru Mars itu akan diperoleh dari Plutonium (Pu-238). Plutonium akan meluruh, menghasilkan energi yang diperlukan oleh setiap peralatan yang dibawa, Panas dari plutonium-238 menyediakan daya sebesar 110 watt dan bisa dipakai setidaknya satu tahun Mars yang setara dengan 687 hari di Bumi. Penggunaan Plutonium juga memiliki kelebihan karena kendaraan antariksa ini tidak lagi bergantung pada sinar Matahari. Siang ataupun malam, energi bisa dihasilkan dan perlatan bisa digunakan. Untuk memastikan keamanan penggunaan Plutonium yang merupakan bahan radioaktif, Laboratorium Nasional Idaho di Amerika Serikat telah mendesain lapisan pelindung bahan bakar itu sesempurna mungkin. Tes keamanan telah dilakukan secara ekstensif dan laboratoroium itu menyatakan bahwa generator nuklir bisa digunakan hingga 26 kali misi jika dikehendaki. Beberapa pihak memang menentang penggunaan Plutonium. Namun, sesuai publikasi Wired, Selasa, perekayasa memperkirakan bahwa kemungkinan kecelakaan hanya 1 banding 400. Dan jika hal itu terjadi, paparan radiasinya pun tidak akan melebihi jumlah radiasi yang diterima manusia dari alam. Bahan bakar akan diisi pada kendaraan pada tahap akhir sebelum peluncuran. Dilihat dari segi lingkungan di mars, Curiosity jauh lebih baik menggunakan baterai bertenaga nuklir (RTG), dengan alasan walaupun terjadi kesalahan pendaratan atau adanya kerusakan saat menjalankan misi, RTG ini tidak akan berbahaya bagi lingkungan manusia (bumi), walaupun mungkin sedikit berdampak pada lingkungan mars. Dilihat dari ukuran dan berapa lama misi di mars, kelebihan RTG ini berukuran relatif kecil dan dapat digunakan sepanjang tahun, lebih lama dan lebih efisien dibanding jika menggunakan sel surya yang berukuran besar serta daya tahannya yang tidak begitu lama.

4 Eksperimen dipermukaan bulan Dengan jarak antara bulan dengan bumi yang tidak terlampau jauh dibandingkan jarak keduanya dengan matahari, intensitas sinar matahari yang di terima bulan dengan bumi tidak terlampau jauh perbedaan yang didapatnya. Oleh sebab itu, sebagai sumber energi yang dapat memasok kebutuhan energi eksperimen di bulan dapat dengan menggunakan sel surya sebagai sumber energinya. sel surya memanfaatkan panas dari pancaran sinar matahari menjadikannya sebuah energi yang dapat digunakan. Oleh sebab itu, semakin jauh jarak sel surya dari sumber ( matahari ) maka energi yang dihasilkan akan semakin kecil pula. Sel surya dapat digunakan dibulan karena jaraknya yang tidak terlampau jauh dari matahari sehingga masih dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Sel surya sendiri dapat efektif bekerja untuk digunakan sebagai sember energi ialah pada daerah sekitar sabuk asteroid ( diantara Mars dan Jupiter ) sehingga jika untuk jarak yang sangat jauh dari sumber (matahari) perannya dapat digantikan oleh RTG. Pemilihan sel surya sebagai sumber energi pada eksperimen di bulan dikarenakan dari segi kelayakan, keselamatan, dan lingkungan luar angkasa sel surya lebih aman dibandingkan dengan RTG. Jika terjadi kesalahan pada saat pengiriman ke luar angkasa, resiko yang ditimbulkan tidak akan sebesar RTG yang dapat memaparkan radiasi yang berbahaya. Meskipun dari segi ukuran sel surya dapat lebih besar di bandingkan RTG, namun komponen yang diperlukan dalam pembentukan sel surya lebih mudah dibandingkan dengan RTG dan ukuran sel surya bergantung pada kebutuhan dan jarak terhadap sumber ( matahari ).

5 Mendarat-di-Mars