Satelit Dan Penerbangan Luar Angkasa

1. SATELIT

Satelit merupakan sebuah benda diangkasa yang berputar mengikuti rotasi bumi. Satelit buatan dapat dibedakan berdasarkan bentuk dan keguaananya seperti: satelit cuaca, satelit komonikasi, satelit iptek dan satelit militer. Untuk dapat beroperasi satelit diluncurkan ke orbitnya dengan bantuan roket. Negara -negara maju seperti Amerika Serikat, Rusia, Perancis dan belakangan Cina, telah memiliki stasiun untuk melontarkan satelit ke orbitnya. Posisi satelit pada orbitnya ada tiga macam yaitu. Low Earth Orbit (LEO): 500-2,000 km diatas permukaan bumi. Medium Earth Orbit (MEO): 8,000-20,000 km diatas permukaan bumi. Geosynchronous Orbit (GEO): 35,786 km diatas permukaan bumi.

Gambar berbagai jenis orbit satelit

Sejarah Satelit
Secara garis besar sejarah satelit dunia dari tahun ke tahun diantaranya;
1945 : Athur Clarke menerbitkan essay tentang “Extra Terrestial Relays”
1957 : Diluncurkan pertama kali satelit sputnic
1959 : Satelit cuaca pertama, Vaguard 2
1960 : Diluncurkan satelit komunikasi Refleksi ECHO
1963 : Diluncurkan satelit komunikasi Geostasioner SYNCOM
1965 : Komunikasi satelit Geostasioner komersial pertama di dunia, INTELSAT I
1976 : Satelit marisat untuk komumnikasi maritim dan peluncuran PALAPA
1982 : Sistem telepon dengan satelit mobile , INMARSAT 4
1988 : Sistem satelit dengan komunikasi data dan telepon mobile, INMARSAT C
1993 : Sistem telepon denga digital satelit
1998 : Sistem satelit Global untuk Small Mobile Phones.
1999 : Peluncuran Telkom – 1

A. Orbit Satelit Berdasarkan Ketingian
1. Orbit Rendah/Low Earth Orbit (LEO):
Ketinggian kurang lebih 300-1500 km dengan periode edar 2-3 jam. Orbit ini di gunakan penerbangan antariksa berawak antara lain misi Appolo, roket, Mercury, roket X-15, dan pesaat ulang alik SpaceShipOne.

2. Orbit Menengah/Medium Earth Orbit (MEO)
Ketinggiannya kira-kira 1500 km dengan periode orbit 12 jam. Satelit navigasi biasanya di tempatkannya di sini, misalnya Global Positioning System atau GPS (Amerika), Glonass (Rusia), dan Galileo (Eropa). Beberapa satelit komunikasi Telstar juga di tempatkan di sini.

3. Orbit Tinggi/ HEO (High Earth Orbit/Highly Elliptical Orbit)
High Earth Orbit (orbit tinngi) merupakan orbit yang ada di atas orbit geo-sinkronus (di atas 35786 km). Sedangkan orbit Highly Eliptical Orbit merupakan orbit yang bentuknya sangat lojong dengan perigee seiktar 1000 km dan apogee di atas 35786 km. Orbit ini biasanya sangt terpengaruh oleh bentuk bumi yang membuncit di bagian ekuator, serta oleh gaya tarik antara matahari dan bulan. Orbit HEO sangat di sukai untuk alat-alat pengukuran magnetosfer dan observatorium luar angkasa.

B. Orbit Satelit Berdasarkan Posisinya

1. Orbit Geosinkron (Geosynchronous Earth Orbit atau GEO)

Garis Edar geosinkron , beredar di sekitar bola bumi dan satelit tersebut kembali ke posisi semula dalam satu kali rotasi bum. Satelit tidak harus mengorbit di garis katulistiwa dan garis orbit satelit dapat berbentuk lonjong. Secara Khas, geosinkron satelit melayani bidangkomunikasi dan pengamat-an pada garis lintang tinggi di atas permukaan bumi.

Satelit di orbit Geosinkron mengelilingi bumi 24 jam sekali, sama dengan periode rotasi bumi. Ketinggian orbit ini 35786 km. Satelit yang banyak di tempatkan di sini adalah satelit komunikasi dan cuaca. Bila orbit Geosinkron berada tepat di atas ekuator bumi, orbitnya di namakan geostasioner.Satelit di sini akan tampak diam jika di amati dari permukaan bumi. Para operator satelit komunikasi sangat menyukai orbit ini. Satelit yang seolah diam terhadap satu titik di bumi yang berputar, menyebabkan antena mengarah tetap ke satu arah dan tetap berhubungan dengan satelit. Coba lihat, antenna parabola selalu menghadap ke satu arah, bukan.? Karenanya orbit geostasioner sangat padat dengan ratusan satelit televisi, cuaca, dan komunikasi. Penempatan satelit harus cermat agar sinyal yang di kirim masing-masing satelit tidak saling mengganggu.

2. Orbit Geostasioner

Sebuah satelit yang beredar di garis geostasioner berada di atas bumi. Untuk melakukan garis edar geosta-sioner, satelit harus menyelesesaikan satu kali rotasi dalam bentuk bidang lingkaran. Satelit mengorbit di sekitar poros bumi, melingkari garis katulis -tiwa. Banyak satelit pengamatan cuaca dan satelit komunikasi garis edarnya adalah geostasioner.

3. Orbit Polar

Orbit Polar mengelilingi bumi melewati kutub dan berbentuk lingkaran. Satelit di orbit ini di gunakan untuk keperluan navigasi, cuaca, dan pengamatan sumber-sumber daya alam. Satelit yang beredar di orbit polar tidak bisa memantau suatu titik di bumi sacara terus menerus.

4. Orbit Matahari

Satelit buatan ada juga yang di tempatkan di orbit planet lain atau di orbit heliosenrtik (menelilingi matahari). Satelit buatan yang di tempatkan di orbit matahari biasanya satelit sains. Misalnya wahana Deep Impact milik Amerika Serikat yang bertugas mengamati komet 9P/Tempel 1, juga wahana Stardust untuk mempelajari komet Wild 2. Wahana lain yang masih aktif di orbit matahari antara lain Rosetta(Eropa) dan Nozomi (Jepang)

5. Satelit Geodesi

Satelit Geodesi berfungsi untuk menentukan posisi lokasi tertentu di atas permukaan bumi dengan tepat. Untuk tujuan tersebut satelit ditempatkan pada orbiter bumi. Dalam gambar ilustrasi ini menggunakan teknik laser satelit ( SLR), yang memantulkan berkas sinar laser ke setasiun bumi dan dipantulkan kembali ke satelit yang berada di orbit bumi.

6. Sistem GPS

Navstar Global Sistem memposisikan (GPS) 24 jaringan satelit di dalam suatu garis edar di sekitar bumi yang menyediakan informasi bagi para pemakai untuk mengeta-hui tentang pergerakan dan posisi mereka. Suatu GPS penerima menghitung informasi posisi dengan memban-dingkan waktupenerimaan isyarat dari tiga atau empat satelit GPS yang berbeda yangmenjangkau penerima isyarat tersebut.

Penemuan Lokasi Melalui GPS
Sistem Posisi Global ( GPS) satelit mengorbitkan tinggi di atas permukaan bumi pada orbit yang tepat. GPS digunakan sipenerima untuk menentukan garis lintang, garis bujur, dan ketinggian. Penerima mengukur waktu dari signal yang dikirim oleh satelit yang berbeda( A, B, dan C) untuk menjangkau penerima tersebut. Dari data tersebut , sipenerima mengetahui suatu posisi dengan tepat. Setiap waktu ada berbagai satelit di dalam cakupan GPS disegala penempatan di atas permukaan bumi. Tiga satelit diperlukan untuk menentukan garis bujur dan garis lintang, sedang satelit yang keempat ( D) diperlukan untuk menentukan ketinggian.

7. Sistem Rilay Satelit
Satelit telah membuat revolusi komunikasi dengan menghubungkan seluruh dunia melalui telepon dan penyiaran berita peristiwa yang terjadi di belahan dunia. Suatu satelit menerima suatu isyarat gelombang mikro dari suatu setasiun bumi, kemudian memperkuat suara dan retransmisi sinyal kembali ke suatu setasiun atau setasiun penerima di atas bumi pada suatu frekwensi yang berbeda Suatu satelit komunikasi berada di dalam garis edar geosinkron, yang berarti bahwa satelit itu sedang mengorbitkan di kecepatan yang sama dengan rotasi bumi. Satelit berada di dalam posisi yang sama dengan posisi permukaan bumi,sehingga stasiun pemancar radio dan televisi tidak akan pernah kehilangan hubungan dengan reciver satelit.



Seluruh pergerakan satelit dipantau dari bumi atau yang lebih dikenal dengan stasiun pengendali. Cara kerja dari satelit yaitu dengan cara uplink dan downlink. Uplink yaitu transmisi yang dikirim dari bumi ke satelit, sedangkan downlink yaitu transmisi dari satelit ke stasiun bumi.Komunikasi satelit pada dasarnya berfungsi sebagai repeater di langit. Satelit juga menggunakan transponders, yaitu sebuah alat untuk memungkinkan terjadinya komunikasi 2 arah.Umumnya komunikasi satelit menggunakan banyak tranponders. Contohnya Intelsat VIII menggunkan 44 transponders dapat mengakomodir 22.500 telepon sirkuit dan 3 channel TV, pada masa sekarang ini sampai bisa mengakomodir komunikasi di Asia dan Afrika.Antena satelit sangat penting peranannya dalam jaringan komunikasi satelit. Karena benda yang ini berfungsi sebagai penerima transimisi di setiap kawasan di dunia. Sedangkan satellite spacing (penempatan satelit) digunakan agar dalam melakukan transmisi lebih mudah berdasarkan kawasannya.

8. Tata Kordinat Bumi 

Garis lintang dan garis bujur digunakan untuk menentukan titik lokasi tertentu pada bola bumi. garis lintang paralel membentuk bidang horizontal dari timur ke barat. Garis equator adalah garis imajinasi yang membagi bola bumi atas dua bagian yaitu belahan bumi utara dan belahan bumi selatan. Garis bujur diukur dari kutub bola bumi utara dan selatan. Semakin dekat kutub bola bumi garis lintang semakin pendek, sedangkan garis bujur sama panjangnya dari utara ke selatan dan kedua bagian kutub. Meredian utama ada-lah garis orbit yang dijadikan patokan yang terpilih dari garis lainnya yang berada pada lokasi tertentu dalam globe dan dinyatakan sebagai garis lintang 00 dan garis bujur (meredian 00)

9. Jarak terpendek dari permukaan bumi

Jarak terpendek dari permukaan bumi adalah garis teoritis yang melintasi pusat bumi yang membagi bumi atas dua bagian yang sama. Garis khatulistiwa dan semua garis meridian yang bersentuhan dengan garis kutub utara dan selatan merupakan jarak terpendek di bumi. suatu jarak terpendek dari permukaan bumi menunjukan jarak paling pendek antara dua titik pada bumi dan ini merupakan suatu konsep yang di gunakan dalam ilmu pelayaran.

2. PENERBANGAN LUAR ANGKASA

1. Stasiun Antariksa
Stasiun antariksa skylab adalah pesawat antariksa terbesar yang pernah dibangun manusia. Stasiun tersebut mengedari bumi dan di kunjungi regu-regu 3 astronout dalam misi selama 84 hari . Para awak mempunyai bagian bagian ter pisah untuk tinggal dan bekerja. daya datang dari panel-panel sel surya. Beberaapa diantaranya harus diperbaiki oleh astronout. misi-misi skylab membuat pengematan pengamatan penting mengenai matahari dan bumi. Mereka mengadakan percobaan – percobaan hampa bobot diatas. mereka juga membuktikan bahwa orang dapat bertahan dalam penerbangan antariksa yang lama.



2. Pesawat Ulang Alik

Pesawat ulang alik adalah sarana angkutan ruang angkasa yang digunakan untuk melaksanakan sampai 100 misi penerbangan ruang angkasa dengan biaya kecil.Pengujian pertama kali pesawat ulang alik terjadi pada tahun 1977. Sebuah pesawat dibawa mengudara menempel dipunggung sebuah jet raksasa dan kemudian dilepaskan untuk terbang langsung dan kembali ke tanah dan mendarat sendiri. Selanjutnya setelah beberapa kali uji coba pesawat ulang alik antariksa diluncurkan oleh dua roket pendorong yang kemudian dimanfaatkan kembali. Pesawat terus naik keatas dalam garis edar memakai bahan bakar dari sebuah tangki yang dibuang dan tidak dimanfaatkan kembali . Selesai misinya pesawat itu masuk kembali dalam atmosfer dan melayang kebawah untuk mendarat di lapangan udara seperti pesawat biasa. pesawat ulang alik dapat digunakan lagi untuk misi-misi berikutnya Pesawat ulang alik menyerupai suatu pesawat udara di dalam pengguannya sangat berbeda dengan pesawat terbang biasa. Pesawat ulang alik meninggalkan bumi dengan tegak lurus, mengikat ke suatu roket peluncuran untuk langkah yang pertama peluncurannya. Mesin utama menyediakan daya dorong yang diperlukan untuk mengangkat pesawat ulang alik ke dalam garis edar dan mesin manuver digunakan untuk membawa pesawat ke garis orbit. Setelah selesai melaksanakan misi pesawat ulang alik kembali ke bumi dalam suatu posisi horisontal serupa dengan pesawat udara, tetapi dengan cara terbang layang tidak mengunakan mesin untuk kembali ke bumi menuju landasan pendaratan.

3. Pendaratan Di Mars
Pendaratan di kutub selatan Mars dijadwalkan pada tahun 1999. Pendaratan di desian dengan mengunakan roket rotor untuk pengereman sehingga pendaratan berjalan dengan lembut tanpa merusak peratan . Pendaratan ke Mars untuk suatu misi guna mempelajari keadaan iklim dan cuaca pada kutub selatan Mars. Kuar Viking diluncurkan dari bumi untuk perjalanan 80 juta km ke mars selama 10 bulan. Bila mendekati planet setiap pesawat antariksa memasuki garis edar sekeliling mar. kemudian setelah memeriksa permukaan di bawah, pendaratan memisah dan berpayung ke bawah menuju permukaan Mars. Roket memperlambat kuar antariksa ke penghentian akhir untuk bermukim di permukaan mars. Selanjutnya dengan menggunakan tangan robot melalui kendali jarak jauh kuar antariksa viking mengambil sampel batuan mars dan menganalisanya yang kemudian mengirimkan gambar-gambar permukaan mars ke stasiun pengendali di bumi.

Gambar Perjalan Misi Ke Mars dan Robort Peneliti Mars

4. Penerbangan Apollo Ke Bulan
Peluncuran misi Apolo XI yang pertama kali mendaratkan manusia di bulan. Roket saturnus V yang meluncurkan pesawat antariksa apollo berisi tiga tahapan. Pesawat antariksa itu juga dikaitkan pada roket lolos yang dapat melepaskan diri dari saturnus tersebut jika selama peluncuran ada sesuatu yang tidak beres. Ketiga tahapan itu menyala pada urutan yang tepat untuk menempatkan pesawat antariksa ke dalam garis edar. Tahap ke -3 kemudian menyala lagi guna mendorongnya ke bulan. Setiap tahapan beserta menara lolos dilepaskan bila mana tidak diperlukan lagi, sehingga bahan bakar yang tersisa tidak dimanfaatkan lagi.


Tahapan peluncuran Apollo
1. Roket tahap ke-2 nyala
2. Roket tahap ke-3 nyala
3. Masuk garis edar bumi
4. Meninggalkan garis edar bumi
5. Modul komando berpadu dengan modul bulan
6. Masuk garis edar bulan
7. Modul bulan lepas, modul komando tetap dalam garis edar
8. Modul bulan mendarat
9. Modul bulan meluncur
10. Para astronot pindah kembali ke modul komando dan modul bulan dilepas
11. Modul komando meninggalkan garis edar bulan
12. Modul komando memisahkan diri dari modul jasa
13. Modul komando memeringkan pelindung bahang ke arah bumi
14. Masuk kembali ke bumi
15. Penceburan ke laut.

Proyeksi Peta

Pada prinsipnya arti proyeksi peta adalah usaha mengubah bentuk bola (bidang lengkung) ke bentuk bidang datar.



Gambar Prinsip proyeksi berupa pembuatan peta dari bentuk bola (globe) ke bidang datar (peta). Pada gambar di atas Anda dapat melihat perubahan bentuk dari segi empat pada globe:



Persyaratan sebagai mengubah bentuk bola (bidang lengkung) ke bentuk bidang datar berikut ;
a. Bentuk yang diubah itu harus tetap.
b. Luas permukaan yang diubah harus tetap.
c. Jarak antara satu titik dengan titik yang lain di atas permukaan yang diubah harus tetap.

Hal yang penting diketahui :
a. Untuk memenuhi ketiga syarat itu sekaligus suatu hal yang tidak mungkin.
b. Untuk memenuhi satu syarat saja dari tiga syarat di atas untuk seluruh bola dunia, juga merupakan hal yang tidak mungkin.
c. Yang bisa dilakukan hanyalah satu saja dari syarat di atas untuk sebagian kecil permukaan bumi.

Oleh karena itu, untuk dapat membuat rangka peta yang meliputi wilayah yang lebih besar harus dilakukan kompromi ketiga syarat di atas. Akibat dari kompromi itu maka lahir bermacam jenis proyeksi peta.

Proyeksi berdasarkan bidang asal
• Bidang datar (zenithal)
• Kerucut (conical)
• Silinder/Tabung (cylindrical)
• Gubahan (arbitrarry)

Penggunaan Proyeksi Peta

1. Seluruh Dunia
• Dalam dua belahan bumi dipakai Proyeksi Zenithal kutub
• Peta-peta statistik (penyebaran penduduk, hasil pertanian) pakai Mollweide
• Arus laut, iklim pakai Mollweide atau Gall
• Navigasi dengan arah kompas tetap, hanya Mercator