Sampah Antariksa yang Jatuh di Tepi Kaldera Purba

Sebuah benda logam yang aneh dilaporkan jatuh dari langit pada Selasa 18 Juli 2017 Tarikh Umum (TU) pada satu tempat di pesisir timur Danau Maninjau. Danau Maninjau adalah kaldera purba Gunung Maninjau yang terbentuk sekitar 52.000 tahun silam dalam letusan dahsyat yang memuntahkan material letusan sebanyak 200 hingga 250 kilometer3, letusan terdahsyat kedua di tanah Sumatera sepanjang sejarahnya setelah Letusan Toba Muda74.500 tahun silam.

Gambar 1. Ketampakan benda logam aneh yang jatuh dari langit di nagari Sungai Batang, Kec. Tanjungraya Kab. Agam (Sumatra Barat) pada Selasa 18 Juli 2017 TU sekitar pukul 09:30 WIB. Terlihat ada bagian yang mirip pangkal sebuah pipa, yang mengesankan bahwa benda ini adalah sebuah tanki. Sumber: Andri Piliang, 2017.


Titik lokasi jatuhnya benda langit aneh tersebut terletak di sekitar koordinat 0º 27′ 07″ LS 100º 13′ 16″ BT. Titik ini secara fisik terletak di depan Kantor pos Jorong Kubu, yang secara administratif menjadi bagian nagari Sungai Batang, kecamatan Tanjungraya, Kabupaten Agam (propinsi Sumatra Barat). Lokasi ini terletak tepat di jalan raya yang relatif ramai, sehingga peristiwa jatuhnya benda logam aneh tersebut sontak menggamit perhatian banyak insan. Foto-foto yang dipublikasikan di media sosial, misalnya oleh Andri Piliang (diunggah pukul 09:39 WIB) menyajikan kesan bahwa benda tersebut jatuh mencium Bumi sebelum pukul 09:30 WIB.

Benda logam aneh tersebut berbentuk sferis (membulat), atau lebih tepatnya ellipsoid (mirip telur). Sumbu panjangnya adalah 110 sentimeter sementara sumbu pendeknya 55 sentimeter. Bagian dalamnya berongga sementara di salah satu ujungnya terdapat lubang pipa, yang mengesankan bahwa benda logam ini adalah sejenis tanki. Bobotnya ringan, yakni hanya 7,4 kilogram. Saat menimpa titik jatuhnya, terbentuk sebuah cekungan kecil di tanah namun tanpa adanya bekas-bekas terbakar.

Gambar 2. Lokasi jatuhnya benda logam aneh di tepi Danau Maninjau, yakni pada pinggiran jalan beraspal di depan kantor pos Jorong Kubu, nagari Sungai Batang. Titik jatuh ditandai oleh cekungan kecil produk benturan yang memperlihatkan jejak tekanan kuat pada lapisan aspal disekelilingnya tanpa ada jejak terbakar. Sumber: Andri Piliang, 2017.


Ciri-ciri benda logam aneh tersebut tak konsisten dengan komponen pesawat terbang umumnya. Sebaliknya saat dibandingkan dengan sejumlah komponen roket, terdapat kemiripan. Sepintas lalu benda logam aneh ini menyerupai bagian roket Soyuz A-2/SL-4 milik Rusia yang jatuh sebagai sampah antariksa di Lampung pada 16 April 1988 TU silam dan kini di-display di Pusat Sains dan Teknologi Antariksa LAPAN Bandung. Dengan kemiripan ini dapat diduga bahwa benda logam aneh yang jatuh dari langit dan mendarat di tepi Danau Maninjau itu adalah sebuah sampah antariksa. Dalam kosakata resmi di Indonesia, peristiwa ini disebut sebagai kejadian benda jatuh antariksa (BJA).

Kejadian ini merupakan peristiwa BJA kedua di Indonesia dalam kurun setahun terakhir. Sebelumnya pada 26 September 2016 TU silam terjadi peristiwa BJA di Kabupaten Sumenep (propinsi Jawa Timur), tepatnya di dua pulau kecil yakni Pulau Giligenting dan Pulau Giliraja. Analisis lebih lanjut memperlihatkan bahwa BJA di Pulau Madura tersebut disebabkan oleh jatuhnya roket Falcon 9 Full Thrust, tepatnya roket tingkat teratas (upperstage), setelah sukses mengantarkan satelit komunikasi JCSAT-16 (Jepang) ke orbit geostasioner dalam Penerbangan 28 pada 14 Agustus 2016 TU.

Gambar 3. Perbandingan antara BJA (benda jatuh antariksa) komponen roket Soyuz A-2/SL-4 (Russia) di Lampung 16 April 1988 TU (kini tersimpan di Bandung) dengan benda logam aneh yang jatuh di tepi Danau Maninjau 18 Juli 2017 TU. Analisis lebih lanjut mengindikasikan benda logam aneh di tepi Danau Maninjau adalah BJA juga. Sumber: Sudibyo, 2013 & Andri Piliang, 2017.

Bagian Roket Long March-3A

Darimana asal sampah antariksa dalam kejadian BJA tepi Danau Maninjau?

Karena lokasi titik jatuh BJA dan waktu kejadian BJA telah diketahui, maka kita bisa melacak sampah antariksa mana yang bertanggung jawab atasnya. Yakni dengan melihat adakah sampah antariksa yang lewat di sekitar titik jatuh pada waktu kejadian. Pelacakan dengan menggunakan laman SatFlare menyajikan indikasi bahwa sampah antariksa tersebut adalah obyek 31116 dalam katalog NORAD (obyek 2007-011B dalam katalog internasional). Obyek ini secara fisik adalah tingkat teratas (upperstage) dari roket Long March-3A (Chang Zeng-3A) milik badan penerbangan antariksa Cina. Laman SatFlare memperlihatkan bahwa pada pukul 09:09 WIB obyek 31116 lewat di atas koordinat 0,1º LU 99,89º BT. Terhadap titik jatuh BJA di tepi Danau Maninjau, koordinat ini berjarak horizontal 148 kilometer.

Obyek 31116 ini melintas dari arah barat daya menuju ke timur laut dengan orbit ellips yang cenderung menurun dari waktu ke waktu. Dua jam sebelum jatuh, obyek 31116 masih beredar mengelilingi Bumi dengan perigee (titik terdekat ke paras Bumi) 95 kilometer dan apogee (titik terjauh dari paras Bumi) 387 kilometer pada periode orbital 89 menit. Obyek ini memang telah diprediksi akan masuk kembali ke atmosfer Bumi (reentry) dan jatuh pada sekitar tanggal 18 Juli 2017 TU. Joseph Remis misalnya, memprakirakan obyek 31116 akan jatuh pada pukul 09:40 WIB dengan prakiraan titik jatuh di lepas pantai pesisir barat Amerika Serikat. Namun seperti umumnya prediksi reentry benda langit buatan, senantiasa terdapat ketidakpastian yang cukup besar bahkan hingga jam-jam terakhir sebelum benar-benar terjadi. Dalam prediksi Remis, ketidakpastian itu bernilai 4 jam. Sehingga obyek 31116 akan jatuh kapan saja di antara pukul 05:40 hingga pukul 13:40 WIB dengan lokasi jatuh dimana saja di antara garis lintang 53º LU hingga 53º LS yang berada di bawah lintasan benda tersebut.

Gambar 4. BJA di Sumenep, pulau Madura, pada 26 September 2016 TU silam. Analisis memperlihatkan BJA ini merupakan sampah antariksa yang semula adalah tabung COPV (composite overwrapped pressure vessel), komponen upperstage roket Falcon 9 Full Thrust. Sumber: Tribunnews, 2016.


Obyek 31116 mengangkasa sejak 14 April 2007 TU silam sebagai bagian dari roket Long March-3A/Chang Zheng-3A (CZ-3A). Roket ini adalah roket angkut berat yang menjadi kuda kerja Cina sejak 1994 TU dalam mengarungi antariksa. Roket ini memiliki tiga tingkat dan secara keseluruhan menjulang setinggi 52,5 meter, berdiameter 3,4 meter dengan bobot total 241 ton. Khusus untuk upperstage-nya memiliki panjang 12,4 meter dengan diameter 3 meter dan massa total 20,9 ton.

Long March-3A membutuhkan tiga tingkat agar bisa mencapai kecepatan yang mencukupi sejak lepas landas dari paras Bumi dan terbang hingga ke ketinggian 200 hingga 300 kilometer untuk kemudian mengubah arah guna mencapai tujuan akhir sesuai dengan hukum-hukum peroketan. Baik menuju ke orbit rendah (ketinggian kurang dari 1.000 kilometer), menengah hingga geostasioner/geosinkron (ketinggian 35.780 kilometer). Roket Long March-3A memiliki kemampuan mengangkut muatan dengan bobot hingga 6.000 kilogram ke orbit rendah dan 2.650 kilogram ke orbit geostasioner/geosinkron.

Berbeda dengan tingkat pertama dan kedua yang mesin-mesin roketnya ditenagai oleh bahan bakar Hidrazin (N2H4) dengan pengoksid Nitrogen Tetroksida (N2O4), tingkat ketiga yang juga tingkat teratas (upperstage) roket Long March-3A mengonsumsi bahan bakar Hidrogen cair (LH2) dengan pengoksid Oksigen cair (LO2). Sepasang mesin roket kriogenik terpasang rapi di pantatnya dengan daya dorong total sebesar 16 ton dalam ruang hampa dan memiliki kemampuan untuk dimatikan dan dinyalakan kembali sesuai kebutuhan. Selain sepasang mesin roket utamanya, tingkat ketiga juga dilengkapi dengan sistem kemudi arah dan sikap yang bertumpu pada mesin-mesin roket kecil. Mesin-mesin roket kemudi tersebut bertumpu pada bahan bakar tunggal Hidrazin yang tersimpan dalam dua tanki kecil sferis bertekanan tinggi.

Gambar 5. Lintasan obyek 31116 pada jam-jam terakhirnya di antariksa beserta prakiraan lokasi dan waktu jatuhnya menurut Joseph Remis. Lokasi jatuh aktual ditambahkan kemudian. Sumber: Remis, 2017.


Beidou

Misi antariksa yang diemban oleh roket Long March-3A dalam peluncuran 13 April 2007 TU itu adalah mengorbitkan satelit Compass-M1 atau dikenal juga sebagai satelit Beidou-M1. Satelit ini adalah satelit eksperimental, bagian dari rencana ambisius Cina untuk mengembangkan sistem navigasi tersendiri yang dinamakan Beidou. Sistem navigasi berbasis satelit ini seperti halnya sistem GPS (Amerika Serikat) maupun GLONASS (Russia) yang mendunia, namun murni milik bangsa Cina sendiri. Berbeda dengan GPS dan GLONASS, konfigurasi satelit-satelit Beidou menggunakan baik orbit geostasioner, orbit geosinkron dengan inklinasi 55º dan orbit menengah.

Jika di awal mula hanya ada 3 satelit dalam sistem Beidou dan lebih ditujukan untuk kepentingan bangsa Cina sendiri, maka kini telah terdapat 10 satelit aktif dalam sistem Beidou dan bisa digunakan untuk kepentingan navigasi di segenap penjuru manapun. Cina telah menargetkan hingga tahun 2020 TU mendatang konstelasi satelit-satelit Beidou terdiri dari 5 satelit di orbit geostasioner, 3 satelit di orbit geosinkron berinklinasi 55º dan 27 satelit di orbit menengah. Untuk kepentingan sipil, Beidou menyajikan akurasi hingga 10 meter. Sebaliknya untuk kepentingan militer Cina, Beidou memberikan akurasi sampai 10 sentimeter.

Satelit Compass-M1 merupakan bagian dari sistem awal Beidou dan menjadi satelit orbit menengah pertama yang diluncurkan untuk sistem tersebut. Satelit ini memiliki massa 2.200 kilogram yang dilengkapi sepasang panel surya mirip sepasang sayap sebagai pemasok tenaga. Badan satelitnya berbentuk kubus dengan panjang 2,25 meter, lebar 1 meter dan tinggi 2,2 meter. Roket Long March-3A beserta Compass-M1 mengangkasa dari landasan peluncuran Xichang di propinsi Sichuan, Cina barat daya, pada 14 April 2007 TU dinihari waktu Cina (pukul 03:11 WIB). Kombinasi kinerja roket tingkat pertama dan kedua mendorong tingkat ketiga dan muatan satelitnya hingga ke ketinggian 200 kilometer.

Gambar 6. Struktur roket Long March-3A (Chang Zheng-3A) yang telah disederhanakan beserta bagian-bagian pentingnya. Roket ini adalah roket bertingkat tiga. BJA di tepi Danau Maninjau merupakan komponen dari tingkat ketiga/upperstage roket tersebut. Sumber: Spaceflight101, 2017.


Dari ketinggian ini pekerjaan diambil alih upperstage, setelah tingkat pertama dan kedua masing-masing dilepaskan secara berturut-turut untuk menjaga rasio massa bahan bakar dan massa total roket tetap mematuhi hukum-hukum peroketan.Upperstage Long March-3A kemudian dinyalakan hingga membentuk orbit sangat lonjong dengan perigee 200 kilometer dan apogee 21.500 kilometer. Begitu tiba di titik apogeenya, satelit Compass-M1 memisahkan diri dan menyalakan pendorong internalnya untuk memasuki orbitnya sendiri (perigee 21.519 kilometer, apogee 21.545 kilometer dan inklinasi 55,3º). Saat proses ini terjadi maka praktis upperstage Long March-3A itu tidak dibutuhkan lagi dan berubah peran menjadi sampah antariksa nomor 31116 menurut kataog NORAD.

Pada awal mulanya, sampah antariksa ini menempati orbit sangat lonjong. Data posisi pada 14 April 2007 TU pukul 14:00 WIB menunjukkan obyek 31116 ini berada pada orbit dengan perigee 245 kilometer, apogee 21.459 kilometer, inklinasi 54,9º dan periode orbital 375 menit (6 jam 15 menit). Namun orbit ini sangat takstabil, terutama karena sebagian diantaranya (yakni yang berada di sekitar titik perigee) sejatinya berada di lapisan atmosfer bagian atas. Sehingga obyek 31116 senantiasa bergesekan dengan molekul-molekul udara saat melintas dengan kecepatan 7,76 km/detik di titik perigee-nya. Pergesekan ini lambat laun menurunkan kecepatan obyek 31116, sehingga berimplikasi pada berubahnya orbit menjadi cenderung lebih sirkular dengan ketinggian kian menurun. Hal ini berlangsung terus-menerus, sehingga lebih dari sepuluh tahun kemudian tepatnya pada 12 Juli 2017 TU pukul 22:00 WIB, orbitnya telah berubah total dengan perigee 110 kilometer, apogee 2.607 kilometer, inklinasi 54,7º dan periode orbital 113 menit (1 jam 53 menit).

Gambar 7. Saat-saat roket Long March-3A yang mengangkut satelit Compass-M1 untuk sistem navigasi Beidou mengangkasa dari landasan peluncuran Xichang pada 14 April 2007 TU fajar waktu Cina (pukul 03:11 WIB). Nampak upperstage, yang di kemudian hari mengalami reentry di atas Indonesia bagian barat. Sumber: Cina Satellite Navigation Office, 2010.


Reentry

Seperti halnya yang dialami sampah-sampah antariksa sebelumnya, obyek 31116 juga menjalani proses reentry serupa. Begitu mulai menyentuh ketinggian 104 kilometer, reentry pun terjadilah. Sampah antariksa itu sontak mengalami deselerasi (perlambatan) yang besar sehingga ketinggiannya kian menurun. Pada saat yang sama besarnya deselerasi, yang bisa mencapai 20G, membuat struktur obyek 31116 pun hancur berantakan. Komponen-komponennya terlepas dan melejit sendiri-sendiri.

Pada saat yang sama, masih tingginya kecepatan obyek 31116 menghasilkan tekanan ram yang sangat kuat, persis seperti halnya yang diciptakan bongkahan pecahan asteroid maupun remah-remah komet. Komponen yang lemah dihancurkan oleh besarnya tekanan ram dan dipaksa mengalami sublimasi hingga berubah menjadi uap. Sementara komponen yang lebih kuat lebih mampu bertahan. Inilah yang mendarat di paras Bumi sebagai BJA di tepi Danau Maninjau. Perbandingan dengan komponen upperstage Long March-3A mengindikasikan bahwa BJA ini merupakan tanki Hidrazin. Tanki ini memasok bahan untuk sistem kemudi arah dan sikap.

Upperstage Long March-3A memiliki massa kosong (tanpa bahan bakar) 2.740 kilogram. Pada umumnya 10 % dari massa sebuah sampah antariksa akan bertahan selama melewati proses reentry dan mendarat di paras Bumi. Dengan demikian terdapat setidaknya 20 kilogram massa yang selamat dari jatuhnya obyek 31116. BJA di tepi Danau Maninjau memiliki massa 7,4 kilogram, angka yang cukup dekat dengan perkiraan tersebut. Pada umumnya sisa-sisa sampah antariksa yang jatuh ke paras Bumi menempati sebuah daerah sempit sangat lonjong yang bentuknya mirip cerutu dengan panjang 200 hingga 250 kilometer. Dengan demikian komponen-komponen obyek 31116 mungkin berjatuhan ke arah timur laut dari Danau Maninjau, yakni hingga ke sebelah utara kota Pekanbaru (propinsi Riau).

Gambar 8. Kiri: prakiraan lintasan sampah antariksa obyek 31116 dalam jam-jam terakhirnya menurut data posisi terakhir sebelum mengalami reentry (garis putus-putus). Bandingkan dengan lintasan aktualnya (garis takputus berpanah) hingga jatuh di tepi Danau Maninjau (tanda bintang). Kurva ellips putus-putus menunjukkan prakiraan area tempat sisa-sisa obyek 31116 kemungkinan jatuh, khususnya bagian-bagian yang lebih ringan. Kanan: titik jatuh tanki Hidrazin bagian dari obyek 31116. Diolah berdasarkan data SatFlare. Sumber: Sudibyo, 2017 dengan basis Google Earth dan Google Maps.


Sampah antariksa merupakan efek samping yang belum bisa dielakkan dari teknologi eksplorasi dan eksploitasi antariksa. Dan khusus untuk Indonesia, sebagai negara terbesar di kawasan khatulistiwa’, resiko dijatuhi sampah antariksa relatif tinggi. Sebab lebih banyak satelit yang ditempatkan di orbit geostasioner dibanding orbit yang lain. Sementara orbit ini terletak tepat di atas garis khatulistiwa’. Hingga umat manusia bisa menemukan cara untuk mereduksi jumlah sampah antariksa tanpa harus mengurangi intensitas eksplorasi dan eksploitasi antariksa, maka problem semacam ini akan selalu menghantui Indonesia.

Referensi :

Pribadi dkk. 2007. Mekanisme Erupsi Ignimbrit Kaldera Maninjau. Jurnal Geologi Indonesia, vol. 2 no. 1 Maret 2007, hal. 31-41.

Facebook Andri Piliang, diakses 18 Juli 2017.

Joseph Remis. 2017. Update: object 31116 BEIDOU M1 CZ-3A R/B Decay Prediction: July 18, 2017 UTC 02h40mn ± 4h. Twitter, diakses 17 Juli 2017.

Cina Satellite Navigation Office. 2010. Beidou (Compass) Navigation Satellite System Development. Munich Satellite Navigation Summit 2010, March 9th – 10 th, 2010.

Spaceflight101. Long March 3A Launch Vehicle, diakses 18 Juli 2017.

Gunter. 2017. BD-2M (Beidou-2M) / BD-2I (Beidou-2I). Gunter SpacePage, diakses 18 Juli 2017.

Satflare. 2017. CZ-3A R/B – NORAD 31116.

Jarak 200 Meter Tak Cukup Untuk Mengerem, di Balik Tragedi Bintaro 2

Hingga dua hari pasca kejadian, kecelakaan tubrukan KRL Commuter Line 1131 relasi Serpong-Tanah Abang dengan truk tanki pengangkut premium berkapasitas 24 kiloliter di perlintasan Pondok Betung, Bintaro (Jakarta Selatan) yang terjadi pada Senin siang 9 Desember 2013 pukul 11:18 WIB telah merenggut nyawa 7 orang sementara 75 orang lainnya masih dirumahsakitkan akibat luka-luka berat dan ringan yang dideritanya. Berapa total kerugian dalam musibah yang lantas populer sebagai Tragedi Bintaro 2 masih dihitung namun diduga mencapai milyaran rupiah.

Gambar 1. Bangkai salah satu gerbong KRL 1131 yang berhasil ditegakkan kembali setelah 12 jam terguling dalam Tragedi Bintaro 2. Sumber: Humas KAI Daop I Jakarta, 2013.

Gambar 1. Bangkai salah satu gerbong KRL 1131 yang berhasil ditegakkan kembali setelah 12 jam terguling dalam Tragedi Bintaro 2. Sumber: Humas KAI Daop I Jakarta, 2013.

Kecelakaan bertempat di perlintasan Pondok Betung, lokasi yang juga memegang peran krusial dalam mata rantai penyebab Tragedi Bintaro 26 tahun silam, tepatnya pada 19 Oktober 1987 silam dengan skala kedahsyatan jauh lebih besar hingga merenggut nyawa 156 orang dan lebih dari 300 orang luka-luka. Tragedi itu sendiri terjadi pada titik sejarak sekitar 500 meter di selatan perlintasan Pondok Betung dimana petak rel mengambil bentuk melengkung. Hingga kini Tragedi Bintaro lebih dari seperempat abad silam itu masih memegang rekor sebagai kecelakaan kereta api terburuk sepanjang sejarah Indonesia. Reaksi berantai kesalahan insani membuat dua buah kereta api, masing-masing KA 220 dari stasiun Kebayoran Lama dan KA 225 dari stasiun Sudimara, melaju berlawanan arah di petak rel yang sama sehingga tabrakan saling berhadapan (head-on) dalam kecepatan menengah (antara 25 dan 30 km/jam) tak terelakkan. Perlintasan Pondok Betung seyogyanya menjadi salah satu titik yang bisa mencegah tragedi berdarah itu, andaikata penjaganya memahami isyarat situasi darurat yang dihantarkan stasiun Sudimara lewat semboyan genta perlintasan.

Bagaimana dengan Tragedi Bintaro 2? Sejauh ini polisi masih bekerja keras melakukan olah TKP (tempat kejadian perkara) dan menganalisisnya, begitu juga KNKT (Komite Nasional Keselamatan Transportasi). KNKT menyebut mungkin butuh waktu tiga bulan untuk menyelidiki kecelakaan ini sampai tuntas. Sebuah perkiraan yang wajar, mengingat banyaknya komponen kunci pengungkap kecelakaan baik di kabin KRL 1131 maupun di truk tanki yang hangus atau bahkan meleleh dimakan api. Masinis, asisten masinis dan teknisi kereta turut menjadi korban tewas, sementara sopir dan kernet truk berada dalam kondisi kritis. Di sisi lain ketiadaan kamera pengawas dalam bentuk CCTV juga membuat upaya mengungkap akar permasalahan tragedi ini menjadi lebih sulit.

Jarak Pengereman

Gambar 2. Posisi titik Tragedi Bintaro 2 (ditandai dengan "09-12-2013") di perlintasan Pondok Betung terhadap titik Tragedi Bintaro seperempat abad silam (ditandai dengan "19-10-1987") dalam citra satelit spektrum visual. Jalan besar di sisi kanan (timur) adalah bagian ruas jalan tol JORR sementara jalan sejenis di sisi k iri (barat) adalah bagian ruas jalan tol Serpog. Sumber; Google Maps, 2013 dengan teks oleh Sudibyo, 2013.

Gambar 2. Posisi titik Tragedi Bintaro 2 (ditandai dengan “09-12-2013”) di perlintasan Pondok Betung terhadap titik Tragedi Bintaro seperempat abad silam (ditandai dengan “19-10-1987”) dalam citra satelit spektrum visual. Jalan besar di sisi kanan (timur) adalah bagian ruas jalan tol JORR sementara jalan sejenis di sisi kiri (barat) adalah bagian ruas jalan tol Serpong. Sumber; Google Maps, 2013 dengan teks oleh Sudibyo, 2013.

Bagaimana sesungguhnya mata rantai yang memicu Tragedi Bintaro 2 ini, biarlah KNKT yang menjawabnya dalam 3 bulan mendatang. Namun tanpa menelisik terlalu jauh, ada satu pelajaran bersama yang harus kita ambil dari kecelakaan ini, yakni bahwa kereta api (termasuk KRL) bukanlah kendaraan biasa dan memiliki beberapa ciri khas. Salah satunya adalah kebutuhan jarak pengereman, yakni jarak minimal yang dibutuhkan agar kereta api bisa berhenti dengan aman tanpa memicu insiden maupun kecelakaan khususnya bagi dirinya sendiri.

Dalam fisika, saat sebuah benda melaju dengan kecepatan tertentu yang konstan, benda tersebut bisa berhenti (kehilangan kecepatan) bila padanya diberikan gaya horizontal yang berlawanan arah dengan arah gerak benda. Dalam kereta api gaya tersebut berwujud gaya gesek pada roda-roda kereta yang diberikan dalam proses pengereman. Secara umum kemudian berlaku kesetaraan antara usaha pengereman (yakni gaya gesek dikalikan jarak pengereman) dengan energi kereta (yakni selisih energi kinetik kereta api antara kecepatan awal dan kecepatan akhir). Kesetaraan ini sebenarnya juga berlaku untuk kendaraan jenis lain. Namun kereta api adalah unik, karena menjadi gabungan dari sejumlah gerbong yang masing-masing memiliki energi dan momentumnya sendiri-sendiri seiring kecepatannya. Sehingga pengeremannya harus dilakukan sedemikian rupa sehingga setiap gerbong juga mengalami usaha pengereman masing-masing secara seragam dan tidak menyebabkan roda-roda kereta api selip yang bisa memicu peristiwa anjlok dengan segala akibatnya. Untuk itulah pengereman kereta api selalu membutuhkan jarak pengereman tertentu, yang terutama bergantung kepada konfigurasi gerbong dan kecepatannya.

Secara umum jarak pengereman bisa diketahui melalui persamaan berikut :

bintaro_jarakpengereman_umumNamun pada kereta api khususnya di Indonesia, terdapat persamaan empirik berikut yang diperoleh dari Bagian Rekayasa Teknik Divisi Sarana PT KAI :

bintaro_jarakpengereman_empirikPengereman Bintaro

Bagaimana peran pengereman dan jarak pengereman dalam Tragedi Bintaro 2? Mari kita telisik informasi teknis KRL 1131 yang telah dipublikasikan di media, misalnya oleh Tempo. KRL terdiri dari 8 gerbong dengan setiap gerbong dilengkapi fasilitas pendingin udara sehingga bobotnya mungkin 31 ton. Sebagai catatan, gerbong tanpa AC berbobot 30 ton.
Setiap gerbong mampu mengangkut maksimal 250 penumpang, baik duduk maupun berdiri. Karena kereta diberitakan tidak terlalu penuh, mari anggap jumlah penumpang rata-rata per gerbong adalah 200 orang dengan bobot rata-rata penumpang beserta barang bawaannya adalah 60 kg. Dengan demikian bobot total setiap gerbong adalah sekitar 43 ton dan keseluruhan KRL memiliki bobot sekitar 344 ton.

KRL melaju pada kecepatan 70 km/jam, kecepatan yang wajar karena ia telah berjarak cukup jauh dari stasiun Pondok Ranji dan belum akan memasuki stasiun berikutnya (yakni stasiun Kebayoran Lama). Kecepatan ini disebutkan masih berada di bawah ambang batas kecepatan maksimum yang diijinkan untuk operasi kereta, yakni 80 km/jam. Persentase pengereman sebuah gerbong dalam kondisi penumpang penuh adalah 85 %. Sehingga pada kecepatan 70 km/jam tersebut dan dengan asumsi petak rel adalah datar tanpa tanjakan dan kelokan, maka andaikata pengereman berlangsung sempurna (yakni pada kedelapan gerbong KRL 1131 tersebut) kereta baru akan berhenti setelah menempuh jarak pengereman sejauh 309 hingga 324 meter. Dan dalam kasus paling ekstrim dimana pengereman hanya bisa terjadi pada satu gerbong saja sementara tujuh lainnya tak berfungsi oleh suatu sebab (sehingga remnya blong), maka jarak pengeremannya menjadi jauh lebih panjang lagi, yakni sebesar 1.454 hingga 1.523 meter. Lebih lengkapnya dapat dilihat dalam tabel berikut :

Gambar 3. Tabel variasi jarak pengereman hasil simulasi untuk KRL 1131 dengan asumsi-asumsi tertentu berdasarkan situasi paling tak sempurna (yakni hanya rem satu gerbong yang berfungsi) hingga situasi pengereman sempurna (rem seluruh gerbong berfungsi) mengikuti masing-masing jenis rem. Sumber: Sudibyo, 2013.

Gambar 3. Tabel variasi jarak pengereman hasil simulasi untuk KRL 1131 dengan asumsi-asumsi tertentu berdasarkan situasi paling tak sempurna (yakni hanya rem satu gerbong yang berfungsi) hingga situasi pengereman sempurna (rem seluruh gerbong berfungsi) mengikuti masing-masing jenis rem. Sumber: Sudibyo, 2013.

Mari kita lihat pula bagaimana posisi petak rel Pondok Ranji-Kebayoran Lama khususnya di sekitar lokasi kecelakaan. Dari citra satelit dalam spektrum visual diketahui bahwa sekitar 200 meter ke selatan dari perlintasan Pondok Betung, lintasan rel tak lagi lurus karena mulai melengkung sebagai bagian dari lengkungan S. Pada 1987 silam lengkungan ini juga memegang peranan penting dalam Tragedi Bintaro. KRL 1131 melaju dari arah selatan, sehingga dapat dikatakan bahwa masinis dan asisten masinisnya baru akan bisa melihat situasi perlintasan begitu keluar dari lengkungan, saat jaraknya tinggal 200 meter. Angka ini lebih kecil daripada jarak pengereman sempurna sekalipun. Sehingga tabrakan memang tak terhindarkan.

Sekarang mari kita lihat apakah respon para petugas di kabin masinis dapat mereduksi keparahan kecelakaan ini. Bila mereka spontan mengerem begitu mendeteksi adanya hambatan di perlintasan, alias dengan waktu reaksi 0 detik, maka pada saat tiba di perlintasan KRL masih memiliki kecepatan antara 44 hingga 65 km/jam. Sementara jika mereka baru bereaksi 5 detik kemudian, alias dengan waktu reaksi 5 detik, kecepatan KRL saat mencapai perlintasan masih sebesar 58 hingga 68 km/jam. Dari sisi ini jelas bahwa tabrakan pun tak terhindarkan. Lebih lengkapnya lihat tabel berikut :

Gambar 4. Tabel variasi kecepatan tubrukan hasil simulasi untuk KRL 1131 dengan asumsi-asumsi tertentu pada waktu reaksi 0 detik setelah masinis melihat truk tanki, berdasarkan situasi paling tak sempurna (yakni hanya rem satu gerbong yang berfungsi) hingga situasi pengereman sempurna (rem seluruh gerbong berfungsi) mengikuti masing-masing jenis rem. Sumber: Sudibyo, 2013.

Gambar 4. Tabel variasi kecepatan tubrukan hasil simulasi untuk KRL 1131 dengan asumsi-asumsi tertentu pada waktu reaksi 0 detik setelah masinis melihat truk tanki, berdasarkan situasi paling tak sempurna (yakni hanya rem satu gerbong yang berfungsi) hingga situasi pengereman sempurna (rem seluruh gerbong berfungsi) mengikuti masing-masing jenis rem. Sumber: Sudibyo, 2013.

Apakah KRL tidak bisa direm lebih kuat lagi? Secara teknis bisa dan para petugas di kabin masinis tentu sangat mengetahuinya. Namun konsekuensinya jauh lebih besar. Pengereman lebih kuat akan menyebabkan roda-roda kereta selip sehingga potensi tergulingnya gerbong-gerbong cukup besar. Dan karena melaju dengan kecepatan mula-mula yang besar (yakni 70 km/jam), gerbong-gerbong yang terguling akan bergerak meliar sehingga menghasilkan tingkat keparahan lebih besar. Terlebih lagi dengan lintasan yang melengkung, maka gaya sentrifugal yang tersisa akibat pengereman lebih kuat dapat membawa gerbong-gerbong yang terguling keluar dari lintasan dan menghantam pemukiman penduduk, khususnya di sisi barat rel. Apabila hal ini terjadi, korban jiwa dan luka-luka bisa membengkak hebat.

Gambar 5. Tabel variasi kecepatan tubrukan hasil simulasi untuk KRL 1131 dengan asumsi-asumsi tertentu pada waktu reaksi 5 detik setelah masinis melihat truk tanki, berdasarkan situasi paling tak sempurna (yakni hanya rem satu gerbong yang berfungsi) hingga situasi pengereman sempurna (rem seluruh gerbong berfungsi) mengikuti masing-masing jenis rem. Sumber: Sudibyo, 2013.

Gambar 5. Tabel variasi kecepatan tubrukan hasil simulasi untuk KRL 1131 dengan asumsi-asumsi tertentu pada waktu reaksi 5 detik setelah masinis melihat truk tanki, berdasarkan situasi paling tak sempurna (yakni hanya rem satu gerbong yang berfungsi) hingga situasi pengereman sempurna (rem seluruh gerbong berfungsi) mengikuti masing-masing jenis rem. Sumber: Sudibyo, 2013.

Konsekuensi lebih buruk itulah yang nampaknya menjadi pertimbangan para petugas dalam kabin masinis KRL 1131 untuk memilih tetap melakukan pengereman sembari memperingatkan penumpang setelah menyaksikan adanya truk tanki masih nangkring di perlintasan, meski mereka tahu ada konsekuensi lain yang bakal menanti. Dengan kecepatan yang masih tergolong besar saat tiba di perlintasan, mereka tahu tubrukan dengan truk tanki bakal menyebabkan perlambatan hebat yang berimbas pada timbulnya percikan api dan pelelehan setempat bidang kontak rel dengan roda-roda kereta. Namun pilihan itulah yang mereka ambil. Tragedi pun terjadilah dan tetap merenggut nyawa, termasuk seluruh petugas di kabin masinis. Namun malapetaka yang jauh lebih besar dapat dihindari seiring tetap bertahannya ketujuh gerbong KRL di rel tanpa terguling. Angkat topi untuk dedikasi para petugas, yang rela mengorbankan nyawanya demi menghindari malapetaka lebih besar !

Dan dengan munculnya api, potensi kebakaran besar pasca tubrukan akibat tersulutnya bahan bakar sangat terbuka. Dan memang demikianlah yang terjadi dalam tragedi Senin siang lalu. Begitu tubrukan terjadi, KRL 1131 masih sempat melaju hingga 20 meter jauhnya bersama truk tanki di ujung kabin masinis, sebelum kemudian berhenti. Dengan demikian terjadi perlambatan sebesar 95 hingga 96 % G (G = percepatan gravitasi di permukaan Bumi). Perlambatan sebesar ini selain sontak mengagetkan dan menjatuhkan orang-orang, khususnya yang tak bersiap, juga menghasilkan percikan api yang berlimpah dan inilah yang menyulut kebakaran.

Gambar 6. Simulasi kasar apa yang bakal terjadi bila KRL 1131 (digambarkan dengan garis kuning tebal putus-putus) melakukan pengereman sangat kuat begitu mulai keluar dari lengkungan. KRL akan terguling ke kiri (ke arah barat) dan menghantam area bertanda segitiga diarsir. Sumber; Google Maps, 2013 dengan teks oleh Sudibyo, 2013.

Gambar 6. Simulasi kasar apa yang bakal terjadi bila KRL 1131 (digambarkan dengan garis kuning tebal putus-putus) melakukan pengereman sangat kuat begitu mulai keluar dari lengkungan. KRL akan terguling ke kiri (ke arah barat) dan menghantam area bertanda segitiga diarsir. Sumber; Google Maps, 2013 dengan teks oleh Sudibyo, 2013.

Semoga sifat unik pergerakan kereta api dan tragedi ini menyadarkan kita semua untuk tak lagi mengambil pilihan nekat dengan menerobos perlintasan, baik berpalang pintu ataupun tidak, apapun alasannya khususnya tatkala kereta api hendak melintas. Sebab kenekatan kita tak hanya akan berimbas pada diri kita sendiri namun juga mempertaruhkan nyawa orang lain.

Rujukan :

KNKT. 2003. Laporan Investigasi Kecelakaan Kereta Api, Tabrakan Antara Rangkaian KA 146 Empu Jaya dengan Rangkaian KA 153 Gaya Baru Malam Selatan, 25 Desember 2001. Laporan Nomor KNKT/KA.01.02/03.01.001.