Jendela peluncuran 📖 Wikipedia

Dalam konteks penerbangan antariksa, periode peluncuran adalah kumpulan hari, dan jendela peluncuran adalah periode waktu pada suatu hari tertentu, di mana roket tertentu harus diluncurkan untuk mencapai target yang dituju. Jika roket tidak diluncurkan dalam jendela tertentu, roket harus menunggu jendela pada hari berikutnya dalam periode tersebut. Periode peluncuran dan jendela peluncuran bergantung pada kemampuan roket dan orbit yang dituju.^{[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10]}

Periode peluncuran mengacu pada hari-hari di mana roket dapat diluncurkan untuk mencapai orbit yang dituju. Sebuah misi dapat memiliki periode 365 hari dalam setahun, beberapa minggu setiap bulan, beberapa minggu setiap 26 bulan (misalnya periode peluncuran Mars), atau periode waktu singkat yang tidak akan terulang.

Jendela peluncuran menunjukkan jangka waktu pada suatu hari tertentu dalam periode peluncuran di mana roket dapat diluncurkan untuk mencapai orbit yang dituju. Periode ini bisa sesingkat satu detik (disebut sebagai jendela sesaat) atau sepanjang hari. Jendela peluncuran dapat mencakup dua hari kalender (misalnya, dimulai pukul 23.46 dan berakhir pukul 00.14). Jendela peluncuran jarang terjadi pada waktu yang persis sama setiap hari. Untuk alasan operasional, jendela peluncuran hampir selalu dibatasi tidak lebih dari beberapa jam.

Jendela peluncuran adalah periode waktu tertentu untuk meluncurkan wahana antariksa agar misi berhasil mencapai tujuannya, seperti rendezvous dengan planet lain atau stasiun antariksa. Penentuan jendela ini sangat penting karena berhubungan dengan posisi Bumi dan objek target yang relatif, sehingga wahana harus tiba di titik yang tepat pada waktu yang tepat untuk menghindari kegagalan misi. Jika misi tidak diluncurkan dalam jendela peluncuran yang ditentukan, misi tersebut harus ditunda hingga jendela berikutnya tiba.

Untuk misi antarplanet, jendela peluncuran adalah waktu ketika posisi Bumi dan planet tujuan sejajar secara geometris, memastikan wahana tiba di lokasi target pada waktu yang tepat. Memilih jendela peluncuran yang tepat dapat menghasilkan jalur yang paling hemat bahan bakar dan sumber daya untuk misi. Tanpa jendela peluncuran yang benar, wahana mungkin tidak mencapai tujuannya atau masuk ke orbit yang salah, menyebabkan kegagalan misi. Penentuan jendela peluncuran didasarkan pada gerakan orbital planet-planet. Kebutuhan spesifik misi, seperti rendezvous dengan stasiun antariksa, akan menentukan waktu peluncuran. Kondisi cuaca buruk dapat menunda peluncuran hingga jendela berikutnya. Masalah atau kegagalan teknis pada roket, wahana antariksa, atau sistem darat juga dapat menyebabkan penundaan. Keberadaan kapal atau pesawat di area peluncuran juga bisa menjadi penyebab penundaan.

Jendela peluncuran dan periode peluncuran sering digunakan secara bergantian di ranah publik, bahkan dalam organisasi yang sama. Definisi yang diberikan di sini sama dengan yang digunakan oleh direktur peluncuran dan analis lintasan di NASA dan badan antariksa lainnya.

Untuk pergi ke planet lain menggunakan orbit transfer Hohmann berenergi rendah sederhana, jika eksentrisitas orbit bukan merupakan faktor, periode peluncuran bersifat periodik sesuai dengan periode sinodis; misalnya, dalam kasus Mars, periodenya adalah 780 hari (2,1 tahun). Dalam kasus yang lebih kompleks, termasuk penggunaan ketapel gravitasi, periode peluncuran tidak teratur. Terkadang, peluang langka muncul, seperti ketika Voyager 2 memanfaatkan kesejajaran planet yang terjadi sekali dalam 175 tahun untuk mengunjungi Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Ketika peluang tersebut terlewatkan, target lain dapat dipilih. Misalnya, misi Rosetta ESA awalnya ditujukan untuk komet 46P/Wirtanen, tetapi masalah peluncur menundanya dan target baru harus dipilih (komet 67P/Churyumov-Gerasimenko).

Periode peluncuran seringkali[diperlukan rujukan] dihitung dari plot porkchop, yang menunjukkan delta-v yang dibutuhkan untuk mencapai misi yang diplot terhadap waktu peluncuran.

Durasi dan frekuensi jendela peluncuran sangat bervariasi tergantung misi dan target, mulai dari momen singkat dan tepat yang berlangsung beberapa menit hingga periode terbuka berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan, dan terjadi dengan periodisitas yang berbeda-beda (harian, bulanan, tahunan, atau setiap beberapa tahun). Misalnya, peluncuran ke orbit Bumi mungkin memiliki jendela yang lebih sering dan lebih pendek, sementara misi antarplanet, seperti ke Mars, memiliki jendela yang lebih panjang dan jarang, yang terkait dengan kesejajaran planet, terjadi kira-kira setiap 26 bulan.

Orbit target dan jarak dari Bumi merupakan faktor utama. Jendela peluncuran diatur waktunya untuk memastikan pesawat ruang angkasa dan targetnya (planet, bulan, atau pesawat ruang angkasa lain) berada pada posisi yang tepat untuk tumpang tindih orbit demi perjalanan yang paling hemat energi. Untuk misi antarplanet, periode sinodis antara Bumi dan planet target menentukan seberapa sering mereka sejajar untuk lintasan yang efisien.

Mars terjadi kira-kira setiap 26 bulan, bertepatan dengan saat Bumi dan Mars sejajar untuk orbit transfer yang menguntungkan. Untuk planet yang jarang dikunjungi, peluangnya bisa sangat langka, seperti penyelarasan yang memungkinkan Voyager 2 mengunjungi beberapa planet luar dalam satu misi.

Periode

• Jendela Harian, jangka waktu singkat pada hari tertentu, memungkinkan penundaan dalam hitungan mundur yang kompleks.
• Jendela Bulanan, periode yang lebih panjang yang mencakup beberapa hari dalam sebulan, menawarkan fleksibilitas operasional yang lebih besar dan mengurangi kebutuhan penjadwalan ulang segera jika jendela peluncuran harian terlewatkan.
• Jendela Peluncuran Berkala, periode yang lebih jarang, seperti jendela Mars 26 bulan, yang memerlukan perencanaan yang matang untuk mencapai tujuan misi.

Contoh Jendela Peluncuran Misi Aktual

• Mars Express, memiliki jendela peluncuran yang dibuka dan berlangsung selama empat minggu.
• Misi Artemis, waktu misi-misi ini dipengaruhi oleh faktor-faktor kompleks dan variasi periode orbit, tetapi jendelanya dibatasi pada periode tertentu.

Jendela peluncuran ditentukan oleh titik peluncuran pertama dan titik peluncuran terakhir. Jendela peluncuran dapat bersifat kontinu (yaitu dapat diluncurkan setiap detik dalam jendela peluncuran) atau dapat berupa kumpulan titik sesaat diskrit antara titik buka dan titik tutup. Jendela dan hari peluncuran biasanya dihitung dalam UTC, lalu dikonversi ke waktu lokal lokasi operator roket dan wahana antariksa (seringkali beberapa zona waktu untuk peluncuran di AS).

Untuk perjalanan ke orbit Bumi yang sebagian besar bersifat arbitrer, tidak diperlukan waktu peluncuran yang spesifik. Namun, jika wahana antariksa bermaksud untuk bertemu dengan objek yang sudah berada di orbit, peluncuran harus diatur dengan cermat agar terjadi di sekitar waktu ketika bidang orbit wahana target berpotongan dengan lokasi peluncuran.

Satelit observasi Bumi sering diluncurkan ke orbit sinkron matahari yang mendekati polar. Untuk orbit ini, jendela peluncuran terjadi pada waktu ketika lokasi peluncuran sejajar dengan bidang orbit yang dibutuhkan. Untuk meluncurkan pada waktu lain, diperlukan manuver perubahan bidang orbit yang akan membutuhkan propelan dalam jumlah besar.

Untuk peluncuran di atas orbit Bumi rendah (LEO), waktu peluncuran sebenarnya dapat agak fleksibel jika menggunakan orbit parkir, karena kemiringan dan waktu yang dihabiskan wahana antariksa di orbit parkir dapat divariasikan. Lihat jendela peluncuran yang digunakan oleh wahana antariksa Mars Global Surveyor ke planet Mars di.

Mencapai orbit yang tepat membutuhkan asensio kanan dari simpul naik (RAAN). RAAN diatur dengan memvariasikan waktu peluncuran, menunggu Bumi berotasi hingga berada di posisi yang tepat. Untuk misi dengan orbit yang sangat spesifik, seperti pertemuan dengan Stasiun Luar Angkasa Internasional, jendela peluncuran dapat berupa satu momen waktu, yang dikenal sebagai jendela peluncuran sesaat.

Lintasan diprogram ke dalam wahana peluncur sebelum peluncuran. Wahana peluncur akan memiliki target, dan sistem pemandu akan mengubah perintah kemudi untuk mencoba mencapai titik akhir. Setidaknya satu variabel (apogee, perigee, inklinasi, dll.) harus dibiarkan bebas untuk mengubah nilai variabel lainnya, jika tidak, dinamikanya akan terlalu dibatasi. Jendela peluncuran sesaat memungkinkan RAAN menjadi variabel yang tidak terkontrol. Meskipun beberapa wahana antariksa, seperti tahap atas Centaur, dapat mengendalikan dan menyesuaikan RAAN-nya setelah peluncuran, memilih jendela peluncuran instan memungkinkan RAAN ditentukan sebelumnya untuk sistem pemandu wahana antariksa.