MEBUAT SISTEM SATELIT
MEMBUAT SISTEM SATELIT
SEJARAH
Satelit buatan manusia pertama adalah Sputnik 1, diluncurkan oleh Soviet pada tanggal 4 Oktober 1957, dan memulai Program Sputnik Rusia, dengan Sergei Korolev sebagai kepala disain dan Kerim Kerimov sebagai asistennya. Peluncuran ini memicu lomba ruang angkasa (space race) antara Soviet dan Amerika.
Sputnik 1 membantu mengidentifikasi kepadatan lapisan atas atmosfer dengan jalan mengukur perubahan orbitnya dan memberikan data dari distribusi signal radio pada lapisan ionosphere. Karena badan satelit ini diisi dengan nitrogen bertekanan tinggi, Sputnik 1 juga memberi kesempatan pertama dalam pendeteksian meteorit, karena hilangnya tekanan dalam disebabkan oleh penetrasi meteroid bisa dilihat melalui data suhu yang dikirimkannya ke bumi.
Sputnik 2 diluncurkan pada tanggal 3 November 1957 dan membawa awak makhluk hidup pertama ke dalam orbit, seekor anjing bernama Laika.
Pada bulan Mei, 1946, Project Rand mengeluarkan desain preliminari untuk experimen wahana angkasa untuk mengedari dunia, yang menyatakan bahwa, "sebuah kendaraan satelit yang berisi instrumentasi yang tepat bisa diharapkan menjadi alat ilmu yang canggih untuk abad ke duapuluh". Amerika sudah memikirkan untuk meluncurkan satelit pengorbit sejak 1946 di bawah Kantor Aeronotis angkatan Laut Amerika (Bureau of Aeronautics of the United States Navy). Project RAND milik Angkatan Udara Amerika akhirnya mengeluarkan laporan di atas, tetapi tidak mengutarakan bahwa satelit memiliki potensi sebagai senjata militer; tetapi, mereka menganggapnya sebagai alat ilmu, politik, dan propaganda. Pada tahun 1954, Sekertari Pertahanan Amerika menyatakan, "Saya tidak mengetahui adanya satupun program satelit Amerika."
Pada tanggal 29 Juli 1955, Gedung Putih mencanangkan bahwa Amerika Serikat akan mau meluncurkan satelit pada musim semi 1958. Hal ini kemudian diketahui sebagai Project Vanguard. Pada tanggal 31 July, Soviets mengumumkan bahwa mereka akan meluncurkan satelit pada musim gugur 1957.
Mengikuti tekanan dari American Rocket Society (Masyarakat Roket America), the National Science Foundation (Yayasan Sains national), and the International Geophysical Year, interest angkatan bersenjata meningkat dan pada awal 1955 Angkatan Udara Amerika dan Angkatan Laut mengerjai Project Orbiter, yang menggunakan wahana Jupiter C untuk meluncurkan satelit. Proyek ini berlangsung sukses, dan Explorer 1 menjadi satelit Amerika pertama pada tanggal 31 januari 1958.
Pada bulan Juni 1961, tiga setengah tahun setelah meluncurnya Sputnik 1, Angkatan Udara Amerika menggunakan berbagai fasilitas dari Jaringan Mata Angkasa Amerika (the United States Space Surveillance Network) untuk mengkatalogkan sejumlah 115 satelit yang mengorbit bumi.
Satelit buatan manusia terbesar pada saat ini yang mengorbit bumi adalah Station Angkasa Interasional (International Space Station).
Deskripsi[sunting | sunting sumber]
Satelit merupakan sebuah benda di angkasa yang berputar mengikuti rotasi bumi. Satelit 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 di atas permukaan bumi.
- Medium Earth Orbit (MEO): 8.000-20.000 km di atas permukaan bumi.
- Geosynchronous Orbit (GEO): 35.786 km di atas permukaan bumi.
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 transponder, 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.
Sedangkan power system yang digunakan oleh satelit diperoleh melalui sinar matahari yang diubah ke bentuk listrik yang menggunakan Sel surya (Solar cells). Selain itu, satelit juga dilengkapi dengan sumber tenaga yang berdurasi 12 tahun yang merupakan bahan bakarnya agar dapat beroperasi.
Jenis satelit[sunting | sunting sumber]
- Satelit astronomi adalah satelit yang digunakan untuk mengamati planet, galaksi, dan objek angkasa lainnya yang jauh.
- Satelit komunikasi adalah satelit buatan yang dipasang di angkasa dengan tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada frekuensi gelombang mikro. Kebanyakan satelit komunikasi menggunakan orbit geosinkron atau orbit geostasioner, meskipun beberapa tipe terbaru menggunakan satelit pengorbit Bumi rendah.
- Satelit pengamat Bumi adalah satelit yang dirancang khusus untuk mengamati Bumi dari orbit, seperti satelit reconnaissance tetapi ditujukan untuk penggunaan non-militer seperti pengamatan lingkungan, meteorologi, pembuatan peta, dll.
- Satelit navigasi adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang disalurkan ke penerima di permukaan tanah untuk menentukan lokasi sebuah titik dipermukaan bumi. Salah satu satelit navigasi yang sangat populer adalah GPS milik Amerika Serikat selain itu ada juga Glonass milik Rusia. Bila pandangan antara satelit dan penerima di tanah tidak ada gangguan, maka dengan sebuah alat penerima sinyal satelit (penerima GPS), bisa diperoleh data posisi di suatu tempat dengan ketelitian beberapa meter dalam waktu nyata.
- Satelit mata-mata adalah satelit pengamat Bumi atau satelit komunikasi yang digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata.
- Satelit tenaga surya adalah satelit yang diusulkan dibuat di orbit Bumi tinggi yang menggunakan transmisi tenaga gelombang mikrountuk menyorotkan tenaga surya kepada antena sangat besar di Bumi yang dpaat digunakan untuk menggantikan sumber tenaga konvensional.
- Stasiun angkasa adalah struktur buatan manusia yang dirancang sebagai tempat tinggal manusia di luar angkasa. Stasiun luar angkasa dibedakan dengan pesawat angkasalainnya oleh ketiadaan propulsi pesawat angkasa utama atau fasilitas pendaratan; Dan kendaraan lain digunakan sebagai transportasi dari dan ke stasiun. Stasiun angkasa dirancang untuk hidup jangka-menengah di orbit, untuk periode mingguan, bulanan, atau bahkan tahunan.
- Satelit cuaca adalah satelit yang diguanakan untuk mengamati cuaca dan iklim Bumi.
- Satelit miniatur adalah satelit yang ringan dan kecil. Klasifikasi baru dibuat untuk mengkategorikan satelit-satelit ini: satelit mini (500–200 kg), satelit mikro (di bawah 200 kg), satelit nano (di bawah 10 kg).
Satelit observasi[sunting | sunting sumber]
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Satelit pengamat Bumi adalah satelit yang dirancang khusus untuk mengamati Bumi dari orbit, mirip dengan satelit mata-mata tetapi ditujukan untuk penggunaan non-militer seperti pengawasan lingkungan, meteorologi, pembuatan peta, dll.
Banyak jenis observasi dapat dibuat dari satelit, termasuk pengintai militer, pemetaan medan, fotografi astronomi, inspeksi internasional, pengamatan awan, dan fotografi Bumi-berguna dalam ilmu bumi.
Pengamatan dapat dilakukan dengan berbagai cara, menggunakan sensor yang beroperasi di bagian yang berbeda dari spektrum elektromagnetik. Sensor pertama kali digunakan oleh manusia adalah mata telanjang. Berikutnya datang fotografi dengan kemampuannya untuk merekam dalam jumlah besar bentuk permanen dari informasi rinci. Kemudian disusul pengembangan radar pengintai, intersepsi elektronik, dan pengintaian inframerah.
Observatorium angkasa
Observatorium angkasa adalah segala alat yang berada di luar angkasa yang digunakan untuk mengamati planet, galaksi, dan benda planet lainnya.
Beberapa observatorium telah diluncurkan ke orbit, dan kebanyakan telah memperluas pengetahuan kita tentang kosmos. Pengamatan astronomi dari Bumi dibatasi oleh pemfilteran dan gangguan radiasi elektromagnetik karena atmosfer Bumi. Oleh karena itu mengirim observatorium ke luar angkasa sangat diperlukan. Sebagaimana sebuah teleskop mengorbit Bumi di luar atmosfer dia tidak kena oleh twinkling (distorsi karena turbulensi panas udara) atau polusi cahaya dari sumber cahaya buatan di Bumi. Beberapa teleskop landas bumi (seperti Teleskop Keck I dan II, Very Large Telescope) dapat menghilangkan efek turbulensi atmosfer dengan bantuan optik adaptifnya.
Astronomi berbasis-angkasa bahkan lebih penting untuk menjangkau frekuensi yang berada di luar jendela optik dan jendela radio, kedua rentang panjang gelombang dari spektrum elektromagnetik yang tidak berkurang oleh atmosfer. Contohnya, Pengamatan sinar-X hampir tidak mungkin bila dilakukan dari Bumi, dan telah mencapai tempat yang penting dalam astronomi hanya karena satelit orbit yang dilengkapi dengan teleskop sinar-X seperti Observatorium Chandra.
Observatorium angkasa umumnya dibagi menjadi dua kelas: misi memetakan seluruh langit, dan observatorium yang membuat pengamatan bagian tertentu dari langit.
Banyak observatorium angkasa telah menyelesaikan misinya, dan lainnya masih beroperasi. Satelit telah diluncurkan oleh NASA, ESAdan Japan Aerospace Exploration Agency.
Satelit mata-mata
Satelit Pengintai (secara resmi disebut satelit pemantau, Inggris: Reconnaissance satellite) adalah sebuah satelit pemantau Bumi atau satelit komunikasi yang digelar untuk keperluan militer maupun intelejen.
Biasanya merupakan teleskop bintang yang diarahkan ke Bumi dan bukan ke arah bintang. Generasi awal dari satelit ini ialah Corona[1][2] dan Zenit yang mekanismenya yaitu, mereka mengambil foto dari angkasa, kemudian melontarkan kaleng berisi negatif film ke bumi untuk diambil kemudian.
Satelit aktif dan pasif[sunting | sunting sumber]
Satelit pasif merupakan satelit yang mencerminkan radiasi elektromagnetik yang diterimanya tanpa modifikasi atau amplifikasi. Satelit pasif tidak dapat menghasilkan tenaga mereka tetapi hanya mencerminkan kekuatan yang diterimanya.
Satelit aktif adalah satelit yang dapat mengirimkan daya disebut satelit aktif. Mereka dapat memperkuat atau memodifikasi sinyal yang diterima kemudian untuk transmisi.
Miniaturisasi satelit
Satelit miniatur atau satelit kecil adalah satelit dengan massa dan ukuran rendah, biasanya di bawah 500 kg (£ 1100). Sementara semua satelit tersebut dapat disebut satelit kecil, klasifikasi yang berbeda digunakan untuk mengkategorikan mereka berdasarkan massa.
Salah satu alasan untuk miniaturisasi satelit adalah untuk mengurangi biaya: satelit yang lebih berat membutuhkan roket yang lebih besar dengan daya dorong yang lebih besar yang juga memiliki biaya yang lebih besar. Sebaliknya, satelit yang lebih kecil dan lebih ringan membutuhkan kendaraan peluncuran yang lebih kecil dan lebih murah dan kadang-kadang dapat diluncurkan dalam kelipatan.
Klasifikasi Satelit miniatur:
- Satelit kecil / Small satelit
- Microsatelit
- Nanosatelit
- Picosatelit
- Femtosatelit
Satelit altimeter]
Sebuah altimeter radar, altimeter elektronik, altimeter refleksi, altimeter radio (RADALT), radio altimeter kisaran rendah (LRRA)atau hanya RA merupakan sebuah alat ukur ketinggian di atas medan saat ini di bawah pesawat atau pesawat ruang angkasa. Jenis altimeter memberikan jarak antara antena dan tanah langsung di bawah, berbeda dengan altimeter barometric yang menyediakan jarak di atas datum ditetapkan, biasanya berarti permukaan laut.
Orbit sateli
Satelit adalah benda langit yang tidak memiliki sumber cahaya sendiri dan bergerak mengelilingi planet tertentu sambil mengikuti planet tersebut beredar. Contohnya Bulan yang merupakan satelit dari Bumi.
Pergerakan satelit dalam mengelilingi bumi secara umum mengikuti hukum Keppler (Pergerakan Keplerian) yang didasarkan pada beberapa asumsi yaitu pergerakan setelit hanya dipengaruhi oleh medan gaya berat sentral bumi, satelit bergerak dalam bidang orbit yang tetap dalam ruang, massa satelit tidak berarti dibandingkan massa bumi, satelit bergerak dalam ruang hampa, dan tidak ada matahari, bulan, ataupun benda-benda langit lainnya yang mempengaruhi pergerakan satelit.
Orbit merupakan jenis-jenis tempat beredarnya satelit mengelilingi permukaan bumi. Dalam Konteks Geodesi satelit, informasi tentang orbit satelit akan berperan dalam beberapa hal yaitu:
- Position Determination
Untuk menghitung koordinat satelit yang nantinya diperlukan sebagai koordinat titik tetap dalam perhitungan koordinat titik-tiitk lainnya di atau dekat permukaan bumi.
- Observation Planning
Untuk merencanakan pengamatan satelit (waktu dan lama pengamatan yang optimal)
- Receiver Aiding
Membantu mempercepat alat pengamat (Receiver) sinyal satelit untuk menemukan satelit yang bersangkutan
- Satellite Selection
Untuk memilih, kalau diperlukan, satelit-satelit yang secara geometrik “lebih baik” untuk digunakan.
Jenis orbit
Banyak satelit dikategorikan atas ketinggian orbitnya, meskipun sebuah satelit bisa mengorbit dengan ketinggian berapa pun.
- Orbit Rendah (Low Earth Orbit, LEO): 300 – 1500 km di atas permukaan bumi.
- Orbit Menengah (Medium Earth Orbit, MEO): 1500 – 36000 km.
- Orbit Geosinkron (Geosynchronous Orbit, GSO): sekitar 36000 km di atas permukaan Bumi.
- Orbit Geostasioner (Geostationary Orbit, GEO): 35790 km di atas permukaan Bumi.
- Orbit Tinggi (High Earth Orbit, HEO): di atas 36000 km.
Orbit berikut adalah orbit khusus yang juga digunakan untuk mengkategorikan satelit:
- Orbit Molniya, orbit satelit dengan perioda orbit 12 jam dan inklinasi sekitar 63°.
- Orbit Sunsynchronous, orbit satelit dengan inklinasi dan tinggi tertentu yang selalu melintas ekuator pada jam lokal yang sama.
- Orbit Polar, orbit satelit yang melintasi kutub
Perbedaan orbit geosinkron dan orbit geostasioner[sunting | sunting sumber]
Orbit Geosinkron adalah orbit suatu benda (umumnya satelit buatan) dengan bumi sebagai pusatnya, yang mempunyai perioda sama dengan rotasi bumi yaitu satu hari sideris atau 23,9344 jam. Secara geometri orbit ini mempunyai setengah sumbu utama (semimajor axis) yang panjangnya 42164.17 km. Satelit dengan orbit geosinkron akan berada di atas suatu titik di muka bumi pada jam tertentu. Selain dari waktu tersebut satelit akan tampak bergeser relatif terhadap titik itu. Jika satelit geosinkron mempunyai bentuk orbit lingkaran sempurna dan mengorbit sebidang dengan garis katulistiwa maka dilihat dari bumi satelit itu akan tampak diam, orbit yang demikian disebut orbit geostasioner.
Orbit Geostasioner adalah orbit geosinkron yang berada tepat di atas ekuator Bumi (0° lintang), dengan eksentrisitas orbital sama dengan nol. Dari permukaan Bumi, objek yang berada di orbit geostasioner akan tampak diam (tidak bergerak) di angkasa karena perioda orbit objek tersebut mengelilingi Bumi sama dengan perioda rotasi Bumi. Orbit ini sangat diminati oleh operator-operator satelit buatan (termasuk satelit komunikasi dan televisi). Karena letaknya konstan pada lintang 0°, lokasi satelit hanya dibedakan oleh letaknya di bujur Bumi.
Orbit Stasioner[sunting | sunting sumber]
Merupakan sebuah orbit yang menempatkan satelit untuk terus tetap berada pada posisinya mengacu pada sebuah titik atau lokasi. Satelit yang ditempatkan pada orbit stasioner kebanyakan bergerak dari arah timur ke barat mengikuti pergerakan rotasi bumi.
LEO (Low Earth Orbit)[sunting | sunting sumber]
Satelit jenis LEO merupakan satelit yang mempunyai ketinggian 320 – 800 km di atas permukaan bumi. Karena orbit mereka yang sangat dekat dengan bumi, satelit LEO harus mempunyai kecepatan yang sangat tinggi supaya tidak tertarik oleh gravitasi bumi. Kecepatan edar satelit LEO mencapai 27.359 Km/h untuk mengitari bumi dalam waktu 90 menit. Delay Time LEO sebesar 10 ms ( Waktu perambatan gelombang dari stasiun bumi ke satelit dan kembali lagi ke stasiun bumi)
Aplikasi dari satelit jenis LEO ini biasanya dipakai pada sistem Remote Sensing dan Peramalan Cuaca karena jarak mereka dengan permukaan bumi yang tidak terlalu jauh. Pada masa sekarang satelit LEO yang mengorbit digunakan untuk aplikasi komunikasi seluler. Karena jarak yang tidak terlalu jauh dan biaya yang murah, satelit LEO sangat banyak diluncurkan untuk berbagai macam aplikasi. Akibatnya bahwa jumlah satelit LEO sudah sangat padat, tercatat sekarang ada 8000 lebih satelit yang mengitari bumi pada orbit LEO. Satelit pada lingkaran low earth orbit ditempakan sekita 161 hingga 483 km dari permukaan bumi. Karena sifatnya yang terlalu dekat dengan permukaan bumi menyebabkan satelit ini akan bergerak sangat cepat untuk mencegah satelit tersebut terlempar keluar dari lintasan orbitnya. Satelit pada orbit ini akan bergerak sekitar 28163 km/jam. Satelit pada orbit ini dapat menyeselaikan satu putaran mengeliling bumi antara 30 menit hingga 1 jam. Satelit pada low orbit hanya dapa terlihat oleh station bumi sekitar 10 menit.
- Kelebihan LEO antara lain
- Latency atau delay rendah.
- Daerah lintang terbesar terdapat pada kutub utara dan selatan.
- Path loss kecil.
- Mudah diaplikasikan pada frekuensi reuse yang lebih besar.
- Pengendalian pada stasiun bumi berdaya kecil.
- Kekurangan LEO
- Jumlah satelit banyak ( 50-70 satelit).
- Tidak efektif untuk cakupan nasional atau regional
- Luas cakupan daerah kecil.
- Karena kebutuhan jumlah satelit banyak, biaya peluncuran untuk menyebarkan mahal.
- Sulit dalam peluncuran dan mengoperasian karena jumlah satelit banyak.
- Lifetime orbital jauh lebih pendek daripada GEO dan MEO karena degradasi orbital.
- Karakteristik LEO
- Tinggi orbit: 200 – 3000 km, di atas permukaan bumi
- Periode Orbit: 1.5 jam
- Kecepatan putar: 27.000 km/jam
- Waktu Tampak:
- Delay Time: 10 ms ( Waktu perambatan gelombang dari stasiun bumi ke satelit dan kembali lagi ke stasiun bumi)
- Jumlah Satelit: 50 (Global Coverage)
- Penggunaan: Satelit Citra, Cuaca, Mata-mata, sistem telekomunikasi bergerak (mobile) contohnya satelit Iridium dan Global Star.
MEO (Medium Earth Orbit)[sunting | sunting sumber]
Satelit pada orbit ini merupakan satelit yang mempunyai ketinggian di atas 10000 km dengan aplikasi dan jenis yang sama seperti orbit LEO. Namun karena jarak yang sudah cukup jauh jumlah satelit pada orbit MEO tidaklah sebanyak satelit pada orbit LEO. Satelit jenis MEO ini mempunyai delay sebesar 60 – 80 ms. MEO, Medium Earth Orbit Satelit dengan ketinggian orbit menengah dengan ketinggian 9656 km hingga 19312 km dari permukaan bumi. Pada orbit ini satelit dapat terlihat oleh stasiun bumi lebih lama sekitar 2 jam atau lebih. Dan waktu yang diperlukan untuk menyeleseaikan satu putaran mengitari bumi adalah 2 jam hingga 4 jam.
- Kelebihan MEO, antara lain
- Latency atau delay lebih rendah daripada GEO (tetapi lebih besar dari LEO).
- Penggunaan frekuensi reuse lebih baik dibanding dengan GEO (tetapi kurang dari LEO)
- Sedikit satelit untuk menyebarkan dan mengoperasikan dan lebih murah daripada sistem LEO (tapi lebih mahal dibandingkan dengan GEO).
- Lifetime satelit pada orbit MEO lebih lama dari sistem LEO (tetapi kurang dari GEO).
- Kekurangan MEO, antar lain
- Jumlah satelit yang dibutuhkan lebih banyak dibandingkan GEO.
- Karena lebih banyak jumlahya, maka biaya peluncuran lebih mahal daripada GEO.
- Antena pengendalinya umumnya lebih mahal dan kompleks.
- Cakupan daerah sempit (yaitu: lautan, padang pasir, hutan)
- Karakteristik MEO antara lain
- Tinggi orbit: sekitar 6.000 – 12.000 km, di atas permukaan bumi
- Periode Orbit: 5 – 12 jam
- Kecepatan putar: 19.000 km/jam
- Waktu Tampak: 2 – 4 jam per hari
- Delay Time: 80 ms ( Waktu perambatan gelombang dari stasiun bumi ke satelit dan kembali lagi ke stasiun bumi)
- Jumlah Satelit: 10 – 12 (Global Coverage)
- Penggunaan: Satelit Citra, Cuaca, Mata-mata, sistem telekomunikasi bergerak (mobile) misalnya satelit Oddysey dan ICO.
GEO ( Geostationery Earth Orbit)[sunting | sunting sumber]
Satelit GEO merupakan sebuah satelit yang ditempatkan dalam orbit yang posisinya tetap dengan posisi suatu titik di bumi. Karena mempunyai posisi yang tetap maka waktu edarnyapun sama dengan waktu rotasi bumi. Posisi orbit satelit GEO sejajar dengan garis khatulistiwa atau mempunyai titik lintang nol derajat.
Sebuah orbit geostasioner, atau Geostationary Earth Orbit (GEO), adalah orbit lingkaran yang berada 35.786 km (22.236 mil) di atas ekuator Bumi dan mengikuti arah rotasi bumi. Sebuah objek yang berada pada orbit ini akan memiliki periode orbit sama dengan periode rotasi Bumi, sehingga terlihat tak bergerak, pada posisi tetap di langit, bagi pengamat di bumi. Satelit komunikasi dan satelit cuaca sering diorbitkan pada orbit geostasioner, sehingga antena satelit yang berkomunikasi dengannya tidak harus berpindah untuk melacaknya, tetapi dapat menunjuk secara permanen pada posisi di langit di mana mereka berada. Sebuah orbit geostasioner adalah satu tipe orbit geosynchronous.
Gagasan tentang sebuah satelit geosynchronous untuk tujuan komunikasi pertama kali diterbitkan pada tahun1928 oleh Herman Potocnik. Ide orbit geostasioner pertama kali disebarkan pada skala luas dalam sebuah makalah tahun 1945 berjudul "Extra-Terrestrial Relay – Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage?" oleh penulis ilmu pengetahuan fiksi dari Inggris, Arthur C. Clarke, yang diterbitkan di majalah Dunia Wireless. Orbit, yang Clarke gambarkan sebagai orbit yang berguna untuk siaran dan relay komunikasi satelit, kadang-kadang disebut Orbit Clarke. Demikian pula, Sabuk Clarke adalah bagian dari ruang sekitar 35.786 km (22.000 mil) di atas permukaan laut, pada bidang Khatulistiwa, di mana geostasioner orbit dapat diimplementasikan. Orbit Clarke ini sekitar 265.000 km (165.000 mil) panjangnya.
Satelit GEO mempunyai jarak sebesar 35786 Km dari permukaan bumi. Keuntungan satelit orbit GEO ini salah satunya adalah dalam mentracking antena pengendalian dari suatu stasion bumi tidak perlu mengikuti pergerakan satelit karena satelit tersebut sama periodenya dengan rotasi bumi. Bandingkan dengan tracking antena pada satelit LEO yang harus mengikuti pergerakan satelitnya yang tidak sama dengan periode bumi berputar. Kerugian dari satelit orbit GEO adalah karena jarak yang sangat jauh dari permukaan bumi maka daya pancar sinyal haruslah tinggi dan sering terjadi delay yang cukup signifikan. Cakupan satelit GEO pun sebenarnya tidak mencakup semua posisi di permukaan bumi. Lokasi yang berada di kutub utara dan selatan tidak dapat terjangkau dengan menggunakan satelit GEO karena foot printnya yang terbatas.
- Kelebihan GEO
- Stasiun pengendali tidak harus setiap saat melakukan track terhadap satelit.
- Hanya beberapa satelit cukup meng-cover seluruh lapisan bumi.
- Maksimal lifetime 15 tahun atau lebih.
- Kekurangan GEO
- Delai propagasi yang cukup besar, berkisar antara 250 milidetik.
- Proses peluncuran satelit mahal karena berada pada orbit yang jauh. Antena penerima pada stasiun bumi harus berdiameter besar agar dapat menangkap sinyal/frekuensi yang dipancarkan.
- Karakteristik GEO
- Tinggi orbit: sekitar 35.800 km, di atas permukaan bumi
- Periode Orbit: 24 jam
- Kecepatan putar: 11.000 km/jam,
- Waktu Tampak: Selalu tampak ( karena kecepatan putar satelit sama dengan kecepatan putar bumi
- Delay Time: 250 ms ( Waktu perambatan gelombang dari stasiun bumi ke satelit dan kembali lagi ke stasiun bumi)
- Jumlah Satelit: 3 (Global Coverage)
- Penggunaan: Banyak digunakan oleh satelit untuk sistem telekomunikasi tetap, seperti Palapa, Intelsat, Asiasat, dll.
Perbandingan Orbit geosinkron di planet pada sistem tata surya[sunting | sunting sumber]
- Mercury: Rsynch=242843 km , RH=220594 km , Rplanet=2440 km , Vc=0.3 km/s
- Venus: Rsynch=1535681 km , RH=1010369 km , Rplanet=6052 km , Vc=0.46 km/s
- Moon: Rsynch=88463 km , RH=129417 km , Rplanet=1737 km , Vc=0.24 km/s
- Mars: Rsynch=20429 km , RH=1083941 km , Rplanet=3390 km , Vc=1.45 km/s
- Jupiter: Rsynch=160052 km , RH=53155071 km , Rplanet=69911 km , Vc=28.14 km/s
- Saturn: Rsynch=111606 km , RH=65439558 km , Rplanet=58232 km , Vc=18.43 km/s
- Uranus: Rsynch=82674 km , RH=70064595 km , Rplanet=25362 km , Vc=8.37 km/s
- Neptune: Rsynch=83395 km , RH=115863626 km , Rplanet=24622 km , Vc=9.03 km/s
- Pluto: Rsynch=18892 km , RH=7633076 km , Rplanet=1184 km , Vc=0.22 km/s
- Keterangan
- Rsynch = Radius syncronous
- Vc = orbital speed
- Rh = radius Hill Sphere
- Rplanet = Radius planet
Orbit Polar[sunting | sunting sumber]
Satelit yang mengorbit pada orbit polar merupakan satelit yang mempunyai inklinasi (penyimpangan) sebesar 90° dari orbit geostationer. Satelit berorbit polar sangat bermanfaat untuk mengamati permukaan bumi karena satelit mengorbit dalam arah utara-selatan dan bumi berputar dalam arah timur-barat, maka satelit berorbit polar akhirnya akan dapat “menyapu” seluruh permukaan bumi. Karena alasan tersebut maka satelit pemantau longkungan global seperti satelit inderaja dan satelit cuaca, umumnya mempunyai orbit polar.
Orbit Eliptical[sunting | sunting sumber]
Satelit dengan orbit elips merupakan satelit yang mengorbit dengan bentuk orbit yang elips terhadap bumi. Dengan bentuk orbit yang ellips tersebut maka menghasilkan suatu jarak yang tidak sama (sinkron) pada setiap posisi dengan permukaan bumi. Bentuk orbit eliptical pada sebuah satelit dapat ditunjukan pada gambar di bawah ini
Pada satelit dengan orbit eliptical maka akan terjadi satu posisi terjauh dari permukaan bumi dan satu posisi terdekat dari permukaan bumi. Posisi terjauh dari permukaan bumi dinamakan dengan posisi apogee. Posisi terdekat dengan permukaan bumi dinamakan dengan posisi perigee.
Keutamaan dari orbit Ellips pada lingkup daerah-daerah kutub yang dapat diabaikan, diperlukan untuk daerah-daerah terpencil dan jauh dalam suatu negara. Periode rotasi sekitar 5 – 12 jam dan terlihat langsung dari stasiun bumi sekitar 2-4 jam tiap hari. Orbit ini digunakan untuk keperluan satelit komunikasi, misalnya satelit Telster.
Circular Equatorial Orbit[sunting | sunting sumber]
Orbit ini mempunyai sudut yang sejajar dengan garis horizon dan merupakan orbit geostasioner, yaitu tempat di mana sebagian besar satelit telekomunikasi berada. Pada orbit inilah seluruh permukaan bumi bisa dicakup oleh tiga satelit dengan perbedaan sudut sebesar 120 derajat, atau menurut perhitungan Intelsat posisi satelit tersebut adalah:
- 30 O E (East): area Afrika dan Eropa, atau di atas samudera India ( Indian Ocean Region/ IOR ).
- 150 O E (East): area China dan Oceania, di atas samudra Pasifik ( Pacific Ocean Region / POR ).
- 90 O E (East): area Amerika, di atas samudera Atlantik ( Atlantic Ocean Region / AOR ).
Elliptically Inclined Orbit[sunting | sunting sumber]
Orbit ini membentuk sudut inklinasi (miring) terhadap bidang khatulistiwa dengan kemiringan sekitar 63 derajat. Perioda orbit adalah 12 jam sehingga diperlukan minimal 2 satelit per hari yang harus tampak. Orbit ini dipakai untuk sistem komunikasi di daerah Rusia dan sekitarnya karena dengan kemiringan ini maka daerah disekitar kutub bisa dicakup Contoh satelit komunikasi yang menggunakan orbit ini adalah satelit Molniya milik Russia untuk keperluan telekomunikasi domestiknya.
Circular Polar Orbit[sunting | sunting sumber]
Orbit ini mempunyai lintasan yang tegak lurus terhadap garis khatulistiwa, sehingga apabila akan digunakan untuk telekomunikasi global perlu ditempatkan banyak satelit. Dipergunakan untuk keperluan navigasi, pengamatan di bidang meteorologi dan sumber-sumber alam.
Kecepatan orbit[sunting | sunting sumber]
Untuk satelit dalam orbit lingkaran, hubungan antara kecepatan orbital dan ketinggian ketat. Tugas roket peluncuran satelit adalah untuk melepaskan satelit pada tempat yang layak di ruang angkasa, dengan kecepatan yang sesuai dan arah gerakan untuk memasukkannya ke dalam orbit yang diinginkan.
Bagaimana satelit tetap di orbit dapat berpikir tentang dua setara cara, baik yang menjelaskan hubungan antara ketinggian satelit dan kecepatan.
Gerak satelit dapat dilihat sebagai menciptakan gaya sentrifugal yang menentang daya tarik gravitasi. Sebagai contoh, bayangkan melampirkan objek ke string dan berayun dalam lingkaran. Tujuannya menarik keluar terhadap string, dan bahwa kekuatan luar (gaya sentrifugal) menjadi lebih besar semakin cepat ayunan objek. Pada kecepatan yang tepat, gaya sentrifugal dari satelit karena gerak mengelilingi bumi hanya menyeimbangkan tarikan gravitasi, dan satelit tetap di orbit.
Karena tarikan gravitasi tumbuh lebih lemah lebih lanjut satelit adalah dari bumi, gaya sentrifugal yang diperlukan untuk menyeimbangkan gravitasi juga menurun dengan jarak dari Bumi. Semakin tinggi orbit satelit, semakin rendah kecepatan orbitnya.
Bergantian, satelit dapat dilihat sebagai terus jatuh menuju pusat bumi. Namun, karena satelit juga bergerak sejajar dengan permukaan bumi, bumi terus kurva jauh dari satelit. Dalam orbit melingkar, kecepatan satelit adalah persis apa yang dibutuhkan sehingga terus jatuh tetapi terus jarak konstan dari Bumi. Kecepatan yang dibutuhkan tergantung pada ketinggian satelit karena geometri satelit Bumi dan karena tingkat di mana satelit jatuh ke bumi tergantung pada kekuatan gravitasi di ketinggiannya.
Komentar
Posting Komentar