Mahasiswa Magister Teknik Mesin Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI) UGM, Rendy Kurniawan, mempresentasikan hasil penelitiannya dalam seminar hasil yang diselenggarakan pada Kamis (05/05) di ruang kelas M-12 DTMI. Dalam penelitian tersebut, Rendy mengangkat tugas akhir berjudul “Perancangan CubeSat Deployer 12U Berbasis Rel dengan Isolator Getaran.”
Penelitian ini berfokus pada pengembangan desain struktur deployer untuk satelit kecil tipe CubeSat 12U yang dilengkapi dengan sistem isolasi getaran eksternal berbasis Wire Rope Isolator (WRI). Pengembangan teknologi ini menjadi penting karena satelit yang diluncurkan menggunakan roket harus menghadapi kondisi lingkungan peluncuran yang ekstrem, termasuk getaran tinggi, guncangan, dan percepatan besar yang berpotensi merusak struktur maupun perangkat elektronik sensitif di dalam satelit.
Melalui penelitian ini, Rendy bertujuan merancang CubeSat deployer yang tidak hanya mampu menahan beban selama peluncuran, tetapi juga memiliki sistem isolasi getaran yang efektif untuk meredam respons getaran acak atau random vibration. Dengan demikian, integritas struktural satelit serta keandalan instrumen di dalamnya dapat terjaga selama proses peluncuran hingga mencapai orbit.
Metodologi penelitian dilakukan melalui kombinasi analisis teoritis dan simulasi numerik menggunakan metode Finite Element Analysis (FEA) dengan perangkat lunak Simcenter 3D. Analisis dilakukan secara komprehensif, meliputi analisis modal, evaluasi beban quasi-static, serta analisis random vibration yang mengacu pada standar lingkungan peluncuran roket Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV).
Struktur deployer yang dirancang menggunakan material Aluminium 7075-T6 yang dikenal memiliki kekuatan tinggi dan massa relatif ringan. Dalam proses optimasi desain, penelitian ini menguji empat variasi konfigurasi sistem isolasi. Satu model dasar dirancang tanpa isolator sebagai pembanding, sementara tiga model lainnya menggunakan variasi jumlah dan orientasi Wire Rope Isolator untuk mengetahui konfigurasi paling efektif dalam meredam getaran.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa struktur utama deployer mampu menahan beban akselerasi hingga 7 g tanpa mengalami kegagalan struktural. Tegangan maksimum yang terjadi masih berada di bawah batas luluh atau yield strength material, sehingga desain dinilai aman secara mekanis. Pada analisis dinamis, penggunaan WRI terbukti mampu menggeser frekuensi alami struktur ke rentang yang lebih rendah, yaitu sekitar 19,4 Hz hingga 26,6 Hz, sehingga memungkinkan terjadinya mekanisme isolasi getaran yang lebih efektif.
Meskipun frekuensi alami struktur deployer berada di bawah ambang batas 90 Hz, stabilitas antarmuka dengan peluncur tetap terjaga berkat penggunaan additional jig dengan frekuensi alami di atas 200 Hz. Dari seluruh konfigurasi yang diuji, variasi terbaik diperoleh pada model dengan kombinasi 12 WRI kompresi dan 4 WRI geser. Konfigurasi ini mampu mereduksi respons percepatan hingga mencapai efisiensi pengurangan getaran sebesar 93,314% dibandingkan dengan input getaran dari roket.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa integrasi sistem Wire Rope Isolator pada sisi eksternal CubeSat deployer merupakan solusi efektif untuk meningkatkan keamanan struktur satelit selama proses peluncuran. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi penting dalam pengembangan teknologi peluncuran satelit kecil yang lebih andal serta mendukung kemajuan riset dan inovasi teknologi antariksa di masa depan.
Kontributor: Andhes Puspitalina, S.Hut.
Penyusun: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.
