Motor Grafit-Epoksi

Motor Grafit-Epoksi atau Graphite-Epoxy Motor (GEM) adalah keluarga pendorong roket padat yang dikembangkan pada akhir 1980-an dan digunakan sejak 1990. Motor GEM diproduksi dengan casing polimer yang diperkuat serat karbon dan bahan bakar yang terdiri dari propelan komposit amonium perklorat yang terikat HTPB. GEM diproduksi oleh Northrop Grumman Space Systems. Pendorong GEM digunakan pada Atlas V dan sebelumnya digunakan pada kendaraan peluncur Delta II, Delta III, dan Delta IV. Varian baru, GEM 63XL, terbang sebagai bagian dari kendaraan peluncur Vulcan Centaur pada 8 Januari 2024.

 Varian 
jmpl|Motor roket padat GEM 40 sedang dipersiapkan untuk diintegrasikan dengan kendaraan peluncur Delta II
 Aktif 
 GEM 63 
GEM 63 dikembangkan oleh Orbital ATK sebagai pengganti murah untuk pendorong roket padat Aerojet Rocketdyne AJ-60A yang digunakan pada Atlas V. Dimensi keseluruhannya sangat mirip dengan motor yang digantikannya. Atlas V pertama kali terbang dengan GEM 63 pada tahun 2020 pada peluncuran NROL-101. Pendorong ini menawarkan kinerja yang lebih tinggi dengan biaya sekitar setengah dari pendorong AJ-60A yang sebelumnya digunakan pada Atlas V.

 GEM 63XL 
GEM 63XL, yang dikembangkan oleh Northrop Grumman, adalah versi yang diperpanjang dari GEM 63, sekitar 73 inci (190 cm) lebih panjang dari pendahulunya. Berat masing-masing sekitar 117.000 pon (53 metrik ton). Pertama kali ditembakkan pada tahun 2020, digunakan pada kendaraan peluncur Vulcan dimulai dengan peluncuran pertama pada tanggal 8 Januari 2024. Hingga 6 pendorong akan dipasang pada inti Vulcan tunggal, tergantung pada kebutuhan pelanggan. Saat ini digunakan pada roket Vulcan Centaur. 

Varian yang dilengkapi dengan nosel vektor dorong, GEM 63XLT, sedang dikembangkan untuk kendaraan peluncur OmegA yang dibatalkan. 

 Anomali 
Pada tanggal 4 Oktober 2024, sebuah GEM 63XL mengalami kegagalan sebagian 35 detik setelah lepas landas selama misi Vulcan Centaur Cert-2. Perubahan pada gumpalan motor serta serpihan diamati jatuh dari motor setelah anomali tersebut. Pengamatan terhadap anomali tersebut menunjukkan bahwa nosel mesin GEM 63XL rusak atau mengalami kegagalan struktural 35 detik setelah penyalaan. Vulcan Centaur Cert-2 terus mengorbit dengan sukses setelah kehabisan bahan bakar dan pemisahan dua pendorong GEM 63XL-nya sekitar 2 menit 10 detik setelah lepas landas. Hingga tanggal 4 Oktober 2024, ULA masih menyelidiki penyebab anomali tersebut. 
 Pensiun 
 GEM 40 
GEM 40 adalah motor roket padat berdiameter 40,4 inci (1.030 mm) yang dikembangkan untuk kendaraan peluncur Delta II seri 7000 yang dimulai pada tahun 1987 oleh Hercules. Penerbangan pertamanya terjadi pada tahun 1990 pada misi USA-66, ketika 9 pendorong digunakan pada peluncur Delta II 7925. Penggunaan material komposit memungkinkan casing yang lebih ringan daripada casing baja SRM Castor 4 yang digantikannya. Pengurangan berat digunakan untuk memperpanjang GEM 40 hingga 5,9 kaki (1,8 m) dibandingkan dengan Castor 4 yang digunakan pada Delta II seri 6000. Kendaraan Delta II dapat dikonfigurasi dengan tiga, empat, atau sembilan pendorong GEM 40. Saat menggunakan tiga atau empat pendorong, semua GEM 40 dinyalakan di tanah. Pada sembilan booster Delta II, enam dinyalakan di darat; tiga sisanya dinyalakan di udara setelah enam yang pertama terbakar. Varian dengan nosel vektor dorong, GEM 40VN, dikembangkan untuk program rudal anti-balistik Ground-based Midcourse Defence, tetapi GMD kemudian beralih ke rudal berbasis Orion-50.

Kegagalan 
Pada tanggal 5 Agustus 1995, sebuah GEM 40 yang diterangi dari udara gagal terpisah dari sebuah Delta II 7925 yang membawa Koreasat 1. Massa pendorong yang berlebih mengakibatkan satelit mencapai orbit yang lebih rendah dari yang dimaksudkan. Satelit tersebut mampu memperbaiki kesalahan tersebut dengan menggunakan propelan di dalamnya.

Pada tanggal 17 Januari 1997, sebuah Delta II (Delta 241) meledak karena kegagalan dahsyat pada GEM 40. Kegagalan tersebut memicu fungsi penghancuran diri kendaraan peluncur 13 detik setelah penyalaan. Investigasi Angkatan Udara menetapkan bahwa casing motor telah rusak sebelum peluncuran, menyebabkan casing terbelah segera setelah penyalaan.

 GEM 46 
GEM 46 adalah motor roket padat berdiameter 45,1 inci (1.150 mm) yang awalnya dikembangkan untuk Delta III oleh Alliant Techsystems. Varian motor padat ini mencakup kendali vektor dorong (TVC) untuk membantu mengarahkan kendaraan. Setelah penghentian Delta III, motor GEM 46 (tanpa TVC) digunakan pada Delta II untuk membuat Delta II Heavy, yang hanya dapat diluncurkan dari landasan yang dimodifikasi di Stasiun Angkatan Udara Cape Canaveral, SLC-17B. Baik Delta III maupun Delta II Heavy menggunakan sembilan GEM 46, dengan enam dinyalakan di darat dan tiga dinyalakan di udara.

Kegagalan 
Pada tanggal 27 Agustus 1998, pendorong GEM 46 pada Delta III pertama, yang membawa satelit Galaxy 10, menghabiskan cairan hidrolik yang digunakan untuk mengendalikan nosel penggerak dorong. Hal ini disebabkan oleh masalah pemanduan pada bagian roket lainnya, yang memaksa motor roket padat untuk melakukan penyesuaian cepat sebagai kompensasi, menghabiskan pasokan cairan hidrolik sebelum terbakar. Nosel kemudian tertahan pada posisi yang membalikkan roket, memicu fungsi penghancuran diri kendaraan 70 detik setelah penyalaan. 

 GEM 60 
GEM 60 adalah motor padat berdiameter 60 inci (1.500 mm) yang digunakan pada keluarga kendaraan peluncur Delta IV, digunakan dengan dan tanpa kendali vektor dorong. Dikembangkan untuk program EELV, penerbangan pertamanya dilakukan pada 20 November 2002, yang mendorong peluncuran pertama Delta IV. Peluncur Delta IV Medium+ dibuat dengan dua atau empat GEM 60. Performa tambahan dari motor roket padat memungkinkan varian Delta IV Medium+ untuk mengakomodasi tahap kedua yang lebih besar. Motor tersebut dipensiunkan pada tahun 2019 setelah peluncuran terakhir Delta IV Medium. Sepanjang masa pakainya, 64 pendorong GEM 60 diterbangkan; tidak ada kegagalan.

 Perbandingan versi 
Data dari katalog Northrop Grumman
 Nama Aplikasi Panjang Diameter Massa Dorongan Impuls spesifik Waktu pembakaran () Propelan Penerbangan pertama Penerbangan terakhir Bruto Propelan GEM 40 Delta II        63 AP / HTPB / Al 26 November 1990 15 September 2018 GEM 46 Delta II, Delta III       77 26 August 1998 10 September 2011 GEM 60 Delta IV      :  91 20 November 2002 22 August 2019 GEM 63 Atlas V      :  94 13 November 2020  GEM 63XL Vulcan Centaur     :  84 8 January 2024 

 Lihat pula 
 BE-3 – mesin berbahan bakar hidrogen yang saat ini dioperasikan oleh Blue Origin
 SpaceX Raptor – mesin berbahan bakar metana yang dikembangkan oleh SpaceX
 Merlin – mesin operasional berbahan bakar minyak tanah oleh SpaceX
 BE-4 (Blue Engine 4) – mesin berbahan bakar metana yang dikembangkan oleh Blue Origin
 Wahana peluncur antariksa 
 Mesin roket 
 Pendorong vernier
 Rutherford
 RD-107
 NK-33
 RD-120
 RD-170 
 RD-0124
 RD-191
 RD-180
 RD-193
 RD-801
 RD-810
 YF-100
 YF-115
 YF-130

 Referensi 

Kategori:Roket berbahan bakar padat