September 27, 2022

Ketika roket Saturn V NASA meluncurkan manusia ke bulan setengah abad yang lalu, masing-masing ledakan membuat penonton takjub dengan kekuatannya. Api dari peluncuran menyilaukan. Lepas landas eksplosifnya sangat keras. Ini menangkap imajinasi banyak orang di seluruh dunia, dan masih memegang tempat dalam pengetahuan penerbangan luar angkasa.

Beberapa kisah tentang kekuatan Saturnus V mendramatisir potensi akustik dari momen ledakan itu. Diduga, suara peluncuran melelehkan beton dan membakar rumput di dekatnya.

Aeroacousticians memiliki perhitungan baru yang mengkonfirmasi bahwa efek seperti itu pasti tidak disebabkan oleh suara peluncuran, dijelaskan dalam makalah baru yang diterbitkan 23 Agustus di Jurnal Masyarakat Akustik Amerika. Tapi, kata mereka, raungan roket yang sangat besar seperti Saturn V semakin penting untuk dipahami. Roket terbaru NASA—yang terbesar yang pernah ada, Space Launch System (SLS)—akan meluncurkan misi Artemis I paling cepat Senin. Sementara itu, upaya penerbangan luar angkasa pemerintah dan komersial berkembang pesat di seluruh dunia.

“Jika Anda pernah ke peluncuran, akustiknya luar biasa,” kata Kent Gee, profesor fisika di Universitas Brigham Young dan penulis utama makalah baru tersebut. Tetapi memahami intensitas suara bukan hanya tentang apa yang mungkin Anda dengar di dekat peluncuran roket. “Jika Anda tidak memahami akustik yang dihasilkan oleh roket, Anda tidak dapat merancang muatan secara efisien,” katanya, karena akustik peluncuran roket dapat menyebabkan kerusakan pada semua yang ada di dalamnya. Dan itu bisa membuat penerbangan luar angkasa menjadi tantangan yang tidak perlu saat umat manusia mendorong lebih dalam ke kosmos.

[Related: What we learn from noisy signals from deep space]

Suara peluncuran roket berasal dari kombinasi sumber yang kompleks, kata Caroline Lubert, seorang profesor matematika dan ahli aeroakustik di James Madison University, yang bukan penulis makalah baru ini tetapi telah berkolaborasi sebelumnya dengan Gee untuk menilai kembali setengah abad terakhir roket. noise, kumpulan pekerjaan yang mendukung makalah Saturn V yang baru. Ahli aeroakustik paling khawatir tentang getaran yang disebabkan oleh kebisingan roket, yang dapat merusak pesawat, muatannya, atau bahkan struktur landasan peluncuran. Struktur tersebut juga dapat memperbesar akustik roket dengan memantulkan suara.

See also  Amazon akan memulai reality show 'Ring Nation'

Dan dengan bermunculannya pelabuhan antariksa di tempat-tempat baru di seluruh dunia, kata Lubert, polusi suara dari peluncuran merupakan kekhawatiran yang berkembang bagi masyarakat sekitar dan satwa liar.

Perhitungan baru untuk memprediksi seberapa bising peluncuran akan dilakukan. Banyak ide tentang kekuatan akustik peluncuran roket didasarkan pada penelitian kebisingan yang dilakukan menjelang program Apollo NASA pada tahun 1960, kata Gee. Dan beberapa informasi yang lebih tua itu didasarkan pada pengamatan daripada data yang direkam secara langsung. Menentukan dampak sebenarnya dari peluncuran Saturn V memungkinkan para insinyur untuk menarik perbandingan langsung antara peluncuran bulan itu dan yang akan datang.

Ketika Gee dan rekan menyelidiki catatan sejarah akustik peluncuran roket, ia menemukan bahwa laporan tentang tingkat suara peluncuran Saturn V bervariasi secara dramatis. Beberapa laporan menyatakan bahwa tingkat suara peluncuran Saturn V serendah 180 desibel, sementara yang lain melaporkan setinggi 235 desibel. (Untuk konteksnya, mesin jet komersial berkisar dari sekitar 120 hingga 160 desibel.) Dan, karena itu adalah ukuran logaritmik, setiap 10 desibel adalah peningkatan urutan besarnya.

“Menempatkannya dalam perspektif bola lampu, itu seperti mengatakan bahwa bola lampu 10 watt dan bola lampu mega watt adalah hal yang sama,” kata Gee. “Orang-orang benar-benar tidak memiliki pemahaman yang baik tentang level-level itu dan apa yang mereka katakan tentang level-level itu.”

Peluncuran Saturn V untuk misi Apollo 11 menghasilkan dorongan besar dan gelombang suara yang intens. Arsip Proyek Apollo

Bagian dari tantangan saat mengevaluasi suara, Gee menjelaskan, adalah bahwa ada dua hal berbeda yang diukur dalam desibel: kekuatan suara dan tekanan suara. Kekuatan suara, katanya, mengacu pada jumlah total energi suara yang dihasilkan oleh roket. Tekanan suara, di sisi lain, adalah jumlah suara yang mencapai jarak tertentu. Semakin jauh dari sumber kebisingan, semakin tenang dan oleh karena itu semakin sedikit tekanan suara pada titik tersebut.

See also  Bagaimana tikus lab steril mulai membuat sperma tikus

Kemungkinan beberapa laporan desibel lebih rendah yang dipancarkan dari peluncuran Saturn V berasal dari ukuran tekanan suara daripada kekuatan suara, katanya.

[Related: NASA recorded a black hole’s song, and you can listen to it]

Ketika Gee dan timnya membuat model komputer dari kekuatan suara peluncuran Saturn V berdasarkan daya dorong roket dan karakteristik lainnya, mereka menemukan bahwa itu akan menghasilkan sekitar 203 desibel kekuatan suara. Itu benar-benar keras—tapi tidak cukup keras untuk melelehkan beton atau menyalakan api rumput. “Manusia belum menghasilkan sumber suara yang mampu melakukan itu, murni dari gelombang suara,” kata Gee. Sebagai perbandingan, katanya, akustik peluncuran Saturn V akan memiliki jumlah suara yang sama dengan sekitar 700 pesawat militer yang terbang secara bersamaan.

Wah dan timnya berharap peluncuran SLS Artemis I menghasilkan jumlah kekuatan suara yang sama dengan Saturn V, mungkin satu desibel lebih tinggi. “Ada sedikit lebih banyak daya dorong dan sedikit lebih banyak tenaga yang dihasilkan oleh roket saat diluncurkan, kami akan menggunakan itu dan pemodelan yang telah kami lakukan sebelumnya,” katanya, “kami akan mengambil pendekatan yang sama dan itu akan menyarankan bahwa SLS akan sedikit lebih keras daripada Saturn V.”

Tetapi mungkin juga SLS menjadi lebih tenang, kata Lubert. “Kami telah melakukan hal lain untuk mengimbangi [in the half a decade since the Saturn V launched],” dia berkata. “Ada begitu banyak variabilitas dan banyak ketidakpastian dalam memprediksi beban vibroacoustic.”

Pada hari Senin, ketika SLS dijadwalkan untuk meluncurkan Artemis I, Gee dan timnya akan berada di dekatnya. Mereka telah memasang sensor di titik-titik strategis yang dipilih berdasarkan penelitian Saturn V mereka, siap untuk memeriksa apakah roket NASA yang paling kuat juga akan menjadi yang paling berisik.

See also  Manusia mungkin tidak bermaksud menjinakkan domba dan kambing