Mahasiswa Magister Teknik Mesin Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI) UGM, Puji Rianto, mempresentasikan hasil penelitiannya dalam seminar hasil yang dilaksanakan pada Kamis (05/03) di ruang kelas M-12 DTMI. Dalam penelitian tersebut, Puji Rianto mengangkat tugas akhir berjudul “Perancangan Deployable Solar Panel CubeSat 6U dengan Optimasi Konfigurasi Pin Penumpu dan Hold-Down and Release Mechanism untuk Meningkatkan Frekuensi Alami.”
Penelitian ini berfokus pada pengembangan sistem panel surya lipat atau Deployable Solar Panel (DSP) yang merupakan salah satu subsistem penting pada satelit kecil tipe CubeSat 6U. Sistem ini berfungsi untuk menyediakan pasokan energi listrik yang dibutuhkan satelit selama beroperasi di orbit. Namun, keberadaan struktur tambahan seperti panel surya lipat dapat memengaruhi dinamika struktur satelit, khususnya terkait dengan pemenuhan persyaratan frekuensi alami minimum yang harus dipenuhi selama proses peluncuran.
Dalam standar peluncuran yang ditetapkan oleh Indian Space Research Organisation (ISRO), struktur satelit yang diluncurkan menggunakan roket Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) harus memiliki frekuensi alami lebih dari 90 Hz. Apabila persyaratan ini tidak terpenuhi, struktur satelit berpotensi mengalami resonansi akibat getaran selama peluncuran, yang dapat menyebabkan kerusakan pada sistem satelit.
Melalui penelitian ini, Puji Rianto menganalisis pengaruh konfigurasi pin penumpu dan hold-down and release mechanism (HDRM) terhadap karakteristik frekuensi alami dari struktur DSP CubeSat 6U. Penelitian dilakukan melalui beberapa tahapan, mulai dari perancangan konseptual, analisis desain, hingga simulasi computational modal analysis (CMA) menggunakan metode elemen hingga untuk mengevaluasi dinamika struktur panel surya lipat.
Berbagai variasi konfigurasi kondisi batas dianalisis, terutama terkait posisi HDRM dan jumlah serta posisi pin penumpu. Hasil analisis menunjukkan bahwa penambahan pin penumpu mampu meningkatkan kekakuan global struktur secara signifikan sehingga frekuensi alami pertama dari sistem DSP dapat meningkat dan memenuhi standar peluncuran yang dipersyaratkan.
Selain meningkatkan kekakuan struktur, penelitian ini juga melakukan optimasi massa melalui desain struktur penguat aluminium dengan geometri berperforasi. Dari berbagai konfigurasi yang diuji, struktur penguat dengan geometri orthogrid terbukti paling efektif dalam menurunkan massa struktur tanpa memberikan penurunan signifikan pada frekuensi alami sistem.
Desain akhir DSP yang dihasilkan memiliki massa total sekitar 478,9 ± 47,9 gram dan berhasil memenuhi persyaratan frekuensi alami minimum untuk peluncuran menggunakan PSLV dengan margin desain sebesar 10%. Hasil ini menunjukkan bahwa desain yang diusulkan tidak hanya memenuhi persyaratan struktural, tetapi juga efisien dari segi massa, yang merupakan salah satu faktor penting dalam perancangan satelit kecil.
Penelitian ini memberikan kontribusi penting dalam pengembangan teknologi satelit kecil, khususnya dalam desain sistem panel surya lipat yang lebih ringan, kuat, dan andal. Inovasi ini diharapkan dapat mendukung pengembangan teknologi antariksa nasional, termasuk pemanfaatan satelit kecil untuk pemantauan lingkungan, komunikasi, dan penelitian ilmiah di masa depan.
Kontributor: Andhes Puspitalina, S.Hut.
Penyusun: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.
