Dari Bumi ke Bulan: Sebuah Rute Langsung dalam 97 Jam 20 Menit (Prancis: De la Terre la Lune, trajet direct en 97 heures 20 minutes) adalah sebuah novel tahun 1865 karya Jules Verne. Novel ini mengisahkan tentang Klub Meriam Baltimore (Baltimore Gun Club), masyarakat penggemar senjata pasca Perang Saudara Amerika.
Klub ini berupaya mereka untuk membangun senjata luar angkasa Columbiad yang sangat besar dan meluncurkan 3 orang, yaitu Impey Barbicane sang presiden Klub Meriam, saingan Barbicane, yaitu seorang pembuat baju besi dari Philadelphia, dan seorang Penyair Prancis, dalam proyektil dengan tujuan mendarat di bulan, lihat juga artikel saya: Fisika untuk Hiburan 10 (Proyektil): Gunung Newton.
Momen paling berbahaya adalah seperseratus detik ketika proyektil dipercepat dalam lubang meriam, karena dalam interval yang bisa diabaikan ini, kecepatan mestinya meningkat dari nol menjadi 16 km/s. Tidak heran jika para penembak meriam Jules Verne menantikan momen itu dengan sangat gentar.
Barbicane benar ketika dia mengatakan bahwa momen pertama penerbangan akan sama berbahayanya bagi penumpang di dalam jika mereka tidak berada di dalam tetapi di depan rudal.
Memang, ketika pistol ditembakkan, lantai kabin mendorong penumpang dari bawah dengan kekuatan yang sama seperti proyektil yang akan mendorong apa pun yang dilaluinya. Para penembak meriam Jules Verne meremehkan bahaya ini dengan berpikir bahwa hal paling buruk yang akan mereka alami adalah turunnya aliran darah ke kepala.
Sebenarnya proyektil jauh lebih serius dari itu. Di dalam lubang meriam, proyektil dipercepat, kecepatannya meningkat dengan tekanan konstan dari gas yang dikeluarkan oleh bubuk mesiu ketika dinyalakan.
Dalam sepersekian detik yang bisa diabaikan, kecepatan ini meningkat, seperti yang telah disebutkan di atas, dari nol hingga 16 km/detik. Jika percepatan itu dianggap konstan, percepatan yang diperlukan untuk meningkatkan kecepatan proyektil menjadi 16 km/s dalam waktu yang sangat singkat akan mencapai sekitar 600 km/s dalam 1 detik (600 km/s2).
Angka ini fatal, karena Anda akan menyadari bahwa percepatan gravitasi permukaan yang biasa hanya 10 m/s, percepatan mobil balap dari titik awal tidak lebih dari 2-3 m/s2, sedangkan percepatan kereta api hanya 1 m/s2.
Oleh karena itu, pada saat penembakan, segala sesuatu di dalam kabin akan menekan 60.000 kali dari berat sebenarnya. Ini berarti bahwa para penumpang akan bertambah beberapa puluh ribu kali lebih berat, yang akan menghancurkan mereka menjadi bubur sekaligus.
Dengan percepatan sebesar itu, topi proyektil Barbicane saja bisa mencapai berat setidaknya 15 ton ketika ditembakkan oleh meriam, lebih dari cukup untuk menghancurkan si pemilik meriam.
Benar, Jules Verne menjelaskan beberapa langkah yang diambil untuk melunakkan tumbukannya, yaitu melengkapi proyektil itu dengan pelindung pegas dan lantai ganda berisi air. Ini meregangkan interval tumbukan dan mengurangi percepatan.
Namun, dengan mempertimbangkan gaya yang sangat besar yang harus ditangani, keuntungan yang diperoleh tidak signifikan. Gaya yang menekan penumpang ke lantai hanya sedikit berkurang, katakanlah 15 ton menjadi 14 ton.
Cara Melunakkan Dampak (Tumbukan)
Mekanika memberitahu kita bagaimana mengurangi percepatan yang fatal itu. Kita harus membuat meriam jangan jauh lebih panjang agar gaya "gravitasi buatan" di dalam proyektil sama dengan gravitasi bumi pada saat ditembakkan.
Menurut perhitungan kasar, kita harus membuat meriam dengan panjang minimum 6.000 km. Ini berarti bahwa Columbiad Jules Verne akan mencapai pusat bumi dan saat itu para penumpang akan mengalami sensasi yang tidak menyenangkan.
Mereka akan merasa 2 kali lipat lebih berat akibat peningkatan kecepatan yang lambat itu.
Kebetulan selama interval waktu yang singkat manusia bisa menahan berdiri peningkatan berat badan sampai beberapa kali lipat tanpa efek berbahaya.
Ketika kita tiba-tiba mengubah arah kita, misalnya ketika keluar dari roller coaster, berat badan kita secara nyata meningkat selama periode yang singkat ini. Tubuh kita menekan ke bawah lebih keras pada kereta luncur.
Kita bisa dengan aman menahan peningkatan berat badan 3 kali lipat. Seandainya kita bisa dengan aman menahan bahkan sampai 10 kali lipat berat badan dalam waktu singkat, itu akan cukup untuk meluncurkan proyektil "hanya" sejauh 600 km. Ini tidak akan membantu karena secara teknis tidak mungkin membuat proyektil seperti itu.
Hanya dengan memenuhi semua persyaratan ini, kita bisa memikirkan untuk mewujudkan proyek Jules Verne.
Kepustakaan:
1. Perelman, Y., Physics for Entertainment, Book 2, Shkarovsky, A. (Transl.), Foreign Language Publishing House, Moscow, 1936.
2. Diary Johan Japardi
3. Berbagai sumber daring.
Jonggol, 31 Juli 2021
Johan Japardi
