Untuk mencapai keindahan antariksa, sebuah roket tidak hanya perlu terbang tinggi. Dibutuhkan kecepatan luar biasa, melampaui 40.000 kilometer per jam, untuk melawan gravitasi Bumi yang selalu menariknya kembali.
Inilah esensi dari kecepatan lepas (escape velocity), yaitu kecepatan minimum yang harus dicapai suatu objek agar dapat melepaskan diri dari cengkeraman gravitasi tanpa bantuan dorongan tambahan.
Menurut perhitungan NASA, kecepatan lepas dari permukaan Bumi adalah sekitar 11,2 kilometer per detik, atau setara dengan 40.320 kilometer per jam. Jika kecepatan ini tidak terpenuhi, roket akan kehilangan momentum sebelum mencapai luar atmosfer dan akhirnya jatuh kembali ke Bumi.
"Gravitasi Bumi adalah kekuatan yang sangat dahsyat. Untuk mengalahkannya, roket harus menghasilkan daya dorong yang lebih besar dari gaya tarik ke bawah tersebut," kata seorang ahli dari NASA.
Roket bekerja berdasarkan prinsip hukum ketiga Newton: setiap aksi menghasilkan reaksi yang sama besar dan berlawanan arah. Mesin roket membakar bahan bakar cair atau padat untuk menghasilkan semburan gas panas bertekanan tinggi ke arah belakang, yang mendorong roket ke depan. Karena di luar angkasa tidak ada udara, roket juga harus membawa oksigen sendiri untuk memicu pembakaran.
Roket modern, seperti Falcon 9 milik SpaceX, diluncurkan dalam beberapa tahap (multi-stage). Setelah satu tahap kehabisan bahan bakar, bagian tersebut dilepaskan untuk mengurangi bobot dan meningkatkan efisiensi kecepatan. Tahap berikutnya kemudian menyala dan mendorong roket hingga mencapai kecepatan orbit atau kecepatan lepas.
Untuk misi yang hanya membutuhkan orbit rendah, seperti penempatan satelit atau Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), kecepatan sekitar 28.000 km/jam sudah mencukupi. Namun, untuk misi ke Bulan atau planet lain, roket harus mencapai kecepatan di atas 40.000 km/jam agar benar-benar terbebas dari daya tarik Bumi.
"Setelah bahan bakar habis dan dorongan berhenti, satu-satunya yang menjaga roket tetap menjauh dari Bumi adalah kecepatan. Tanpa kecepatan yang cukup, ia akan ditarik kembali oleh gravitasi," ungkap seorang ilmuwan.
Fenomena ini juga menjelaskan mengapa planet seperti Jupiter membutuhkan kecepatan lepas yang lebih tinggi, sekitar 60 kilometer per detik, karena massanya jauh lebih besar daripada Bumi. Bahkan, dalam kasus lubang hitam, kecepatan lepasnya melebihi kecepatan cahaya, membuat semua benda, termasuk foton, tidak dapat keluar darinya.
Kecepatan tinggi ini bukan hanya penting bagi perjalanan antariksa, tetapi juga menjadi dasar bagi desain dan strategi peluncuran roket. Setiap misi dihitung secara presisi oleh para insinyur agar mampu mengatasi hambatan atmosfer, kehilangan energi karena gravitasi, dan distribusi bahan bakar secara optimal.
Dengan meningkatnya minat terhadap misi luar angkasa, pemahaman tentang kecepatan dan gravitasi menjadi semakin penting. Tanpa kecepatan lepas yang tepat, impian menjelajahi luar angkasa akan tetap terikat kuat di permukaan Bumi.
