Satellite (bag 1)

Ngunandiko.179

Satelit bagian ke-1

(Satellites)

Satellite, natural object (moon) or spacecraft (artificial satellite) orbiting a larger astronomical body. Most known natural satellites orbit planets; the Earth's Moon is the most obvious example (Encyclopedia Britannica).

Ngunandiko.179 dengan judul “Satelit (Satellites)” ini, akan membahas dan merenungkan secara singkat tentang satelit. Satelit  adalah salah satu dari apa yang oleh orang awam disebut sebagai “benda-langit”. Dalam ilmu perbintangan (astronomy) satelit adalah benda yang mengelilingi suatu benda yang lebih besar karena daya tarik dari benda yang lebih besar itu. Bumi adalah satelit-nya matahari.

Semula kata “satelit’ hanya diartikan  planit atau bintang, dan bulan yang mengelilingi-nya saja. Setelah Uni Soviet meluncurkan satelit buatan Sputnik I pada tahun 1957, maka termasuk pula pesawat ruang angkasa atau satelit buatan yang mengelilingi bumi. Sedangkan jalur satelit melingkar  di sekitar bumi  disebut orbit.

Satelit buatan ada berbagai ukuran dan atau bentuk,  mereka itu dikirim ke ruang angkasa untuk berbagai keperluan. Dan digunakan antara lain dalam  penelitian ilmiah (scientific research), mengirim  informasi cuaca, siaran televisi dan radio jarak jauh, navigasi, memberi informasi ilmiah bagaimana reaksi tubuh manusia  di dalam pesawat ruang angkasa, dan lain-lain.

Sebagai gambaran berikut ini adalah  uraian singkat tentang  sejumlah satellite yang pada waktu ini telah dikenal, seperti berikut ini.

“Stasiun angkasa” adalah “satelit” berbentuk struktur buatan manusia, yang dirancang sebagai tempat tinggal  di angkasa luar. Stasiun angkasa dibedakan dengan pesawat angkasa  lainnya oleh ketiadaan propulsi pesawat angkasa utama i.e fasilitas pendaratan dan kendaraan lain yang digunakan sebagai transportasi dari dan ke stasiun. Stasiun angkasa dirancang untuk hidup dalam jangka-menengah di orbit secara mingguan,  bulanan, atau bahkan tahunan.

“Satelit Astronomi” adalah satelit yang digunakan untuk mengamati planet, galaksi, dan objek angkasa lainnya ;

• “Satelit Komunikas” adalah satelit buatan yang dipasang di angkasa dengan tujuan ber-telekomunikasi dengan radio pada frekuensi gelombang mikro. Banyak satelit komunikasi menggunakan orbit geosinkron atau orbit geostasioner, beberapa tipe terbaru menggunakan “satelit pengorbit Bumi” rendah ;

• “Satelit Pengamat Bumi” adalah satelit yang dirancang khusus untuk mengamati Bumi dari orbit, seperti satelit reconnaissance non-militer seperti  pengamatan lingkungan, meteorology, pembuatan peta, dan lain-lain ;

• “Satelit Navigasi” adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang disalurkan ke penerima di permukaan tanah untuk menentukan lokasi sebuah titik dipermukaan bumi. Satelit navigasi yang sangat populer adalah Global Positioning System (GPS) milik Amerika Serikat dan juga  juga Global Navigation Satellite System (Glonass) milik Rusia ;

• “Satelit Mata-mata” adalah satelit pengamat Bumi atau satelit komunikasi  yang  digunakan untuk tujuan militer atau tujuan memata-mataI ;

• “Satelit Tenaga Surya” adalah satelit yang dibuat di orbit Bumi tinggi dengan menggunakan  transmisi tenaga gelombang mikro  untuk menyorotkan tenaga surya ke antena sangat besar di Bumi yang dapat digunakan untuk menggantikan sumber tenaga konvensional ;

• “Stasiun Angkasa” adalah “satelit” berbentuk struktur buatan manusia yang dirancang sebagai tempat tinggal manusia di luar angkasa. Stasiun luar angkasa dibedakan dengan pesawat angkasa lainnya 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", Satelit ini  adalah suatu satelit yang digunakan untuk mengamati cuaca dan iklim Bumi.

• “Satelit Miniatur” adalah satelit yang kecil dan ringan. Termasuk dalam klasifikasi satelit miniature antara lain adalah satelit mini (500–200 kg), satelit mikro (di bawah 200 kg), dansatelit nano (di bawah 10 kg).

Seperti telah dikemukakan dimuka, jalur satelit meluncur melingkari bumi disebut orbit. Apa yang menahan satelit  ada di orbit-nya, di sekitar badan induknya ? Misalnya "orbit bulan"  jalurnya adalah mengelilingi bumi.

Satelit bumi, baik buatan maupun bukan (alam), ditahan di orbit oleh keseimbangan antara gravitasi dan enertia satelit. Gravitasi bumi adalah gaya tarik ke pusat bumi. Enertia satelit adalah gaya tahan terhadap setiap perubahan arah atau keadaan geraknya satelit. Dibutuhkan gaya tahan (kekuatan) lebih besar bagi objek yang arahnya bergerak lebih cepat daripada yang bergerak lebih lambat.

Satelit dapat memiliki orbit paling dekat 177 kilometer (110 mil) ke bumi atau paling jauh 35.900 kilometer (22.300 mil) dari bumi. Orbit dipilih sesuai dengan tugas yang harus dilakukan oleh satelit itu.

Besarnya gaya tarik gravitasi  berkurang dengan  berkurangnya jarak. Objek di dekat bumi tertarik lebih kuat daripada yang lebih jauh. Oleh karena itu, semakin jauh orbit satelit, semakin sedikit kecepatan yang dibutuhkan untuk menyeimbangkan tarikan gravitasi dan tetap di orbit. Tabel di bawah ini menunjukkan jarak dari bumi dan berbagai orbit dengan kecepatan yang diperlukan untuk mempertahankannya. Tabel ini juga menunjukkan lama-nya satelit membuat satu orbit.

Pada tahun 1609, seorang astronom terkenal berkebangsaan Jerman "Johannes Kepler" menggambarkan tentang bagaimana  planet bergerak di orbitnya (bumi mengelilingi matahari), yang kemudian disebut "Hukum Kepler". Hukum pergerakan planet Kepler (Kepler’s laws of planetary motion) itu juga berlaku untuk satelit buatan. Hukum Kepler ini memungkinkan para ilmuwan mengetahui secara matematis, orbit satelit tertentu.

Salah satu hukum Kepler a.l menyatakan bahwa semua satelit memiliki orbit yang bergerak dengan lintasan (jalur) elips. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar (Lingkaran adalah jenis elips khusus, sehingga dimungkinkan untuk satelit memiliki orbit bulat atau lingkaran).

Jika suatu satelit orbitnya berbentuk lingkaran, maka satelit itu selalu berada pada jarak yang sama dari bumi. Dalam orbit yang berbentuk elips, maka  selalu ada titik orbit yang paling dekat dengan bumi, disebut perigee. (Kata "perigee" berasal dari dua kata Yunani yang berarti "dekat" dan "bumi") ; sedangkan titik yang paling jauh dari bumi disebut "apogee". (Kata ini berasal dari dua kata Yunani "jauh" dan "bumi").

Satelit bisa diluncurkan ke orbit dengan roket, yang disebut kendaraan peluncur (launch vehicle). Insinyur roket (rocket engineers) memilih kendaraan  peluncur yang cukup kuat untuk membawa satelit ke ketinggian yang telah ditentukan sebelumnya. Kendaraan peluncur juga harus mampu membawa satelit ke suatu kecepatan orbit pada ketinggian itu.

Satelit itu dibawa di ujung atau hidung roket dan ditutupi oleh penutup yang disebut kafan. Penutup ini melindungi satelit saat bergerak melalui atmosfer. Roket diatur terlebih dahulu agar  kafan jatuh dan mengeluarkan satelit pada suatu ketinggian untuk dilempar ke orbit.

Ketika kendaraan peluncur lepas landas dari bumi, ia naik langsung dari landasan peluncuran. Kemudian mulai miring secara bertahap menjadi kurva besar yang akan membawanya ke sudut yang tepat dengan permukaan bumi pada orbit yang diinginkan. Kendaraan peluncur memperoleh kecepatan setiap saat mesinnya beroperasi. Misalnya ketika ketinggian yang dipilih tercapai, roket mempercepat kecepatan satellite ke orbit kanan.

Arah di mana roket diarahkan saat kecepatan orbital tercapai adalah sangat penting. Jika roket, dengan satelit  yang dibawanya, diarahkan ke bawah, satelit dapat mempercepat kembali ke atmosfer bumi. Atau orbitnya mungkin memiliki perigee yang terlalu rendah. Jika roket mengarah ke atas, apogee mungkin terlalu tinggi. Ketika satelit itu persis sejajar dengan permukaan bumi dan kecepatannya tepat, orbitnya melingkar. Sudut peluncuran dan kecepatan yang sedikit berbeda akan menempatkan satelit ke orbit elips.

Kadang-kadang satelit akan berguna berada dalam orbit stasioner - satelit yang selalu berada di titik yang sama dari bumi. Ilmuwan menempatkan satelit ke orbit seperti itu dengan menyesuaikan kecepatan orbitnya dengan bumi saat ia berputar pada porosnya. Ini disebut orbit geo sinkron (geosynchronous orbit) - orbit yang disinkronkan dengan rotasi bumi.

Menggunakan roket sebagai kendaraan peluncur bukan satu-satunya cara untuk menempatkan satelit ke orbit. Satelit juga dapat diluncurkan ke orbit dari pesawat berawak  yang sedang berada di orbit Pesawat berawak itu sendiri diluncurkan dari bumi dengan roket. Setelah berada di orbit, awak pesawat melepaskan satelit ke ruang angkasa. Sebuah roket kecil di satelit kemudian menyala untuk mendorong satelit ke orbit yang tepat yang diinginkan. Pada bulan November, 1982, anggota awak pesawat ulang-alik ruang angkasa Amerika Serikat, Columbia meluncurkan dua satelit komunikasi komersial. Ini adalah pertama kalinya pesawat ruang angkasa berawak Amerika Serikat meluncurkan satelit bumi.

Spacecraft

Satelit dilengkapi dengan pemancar radio. Pemancar itu mengirimkan kembali bacaan yang dibuat oleh instrumen ilmiah yang dibawa oleh satelit itu. Pemancar juga mengirim kembali gambar cuaca, sinyal navigasi, atau informasi lainnya, tergantung pada tujuan dikirimnya satelit ke orbit.

Sinyal radio dari satelit diterima oleh  stasiun bumi di seluruh dunia. Stasiun memiliki antena besar, sering berbentuk seperti piring atau mangkuk. Stasiun melajak satelit karena posisi satelit di ruang angkasa harus diketahui setiap saat. Gambar cuaca atau bacaan yang dibuat oleh instrumen ilmiah hanya berguna jika para ilmuwan tahu persis di mana gambar itu diambil. Stasiun darat tempat informasi ini diterima disebut stasiun pelacakan dan jaringan data.

Energi nuklir digunakan untuk tenaga di beberapa satelit. Unsur-unsur  radioaktif tertentu ditempatkan di satelit. Atom-atom dari unsur-unsur ini terurai dan menghasilkan panas. Perangkat khusus mengubah panas ini langsung menjadi daya listrik untuk satelit.

Karena stasiun dilengkapi untuk mengirim sinyal ke satelit "memerintahkan" untuk menghidupkan atau mematikan peralatan. Sinyal juga dapat memerintahkan satelit untuk mengirimkan gambar dan informasi kembali ke bumi atau mengubah posisinya di ruang angkasa.

Semua satelit membutuhkan daya listrik untuk mengoperasikan peralatan mereka. Sumber utama kekuatan (daya listrik) ini adalah matahari. Satelit membawa banyak sel surya di permukaan luarnya. Sel surya adalah perangkat yang menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan listrik. Listrik yang dihasilkan oleh sel surya digunakan untuk menjaga baterai satelit tetap terisi.

Energi nuklir digunakan di beberapa satelit. Unsur-unsur radioaktif tertentu ditempatkan di satelit. Atom-atom dari unsur-unsur tersebut terurai dan menghasilkan panas. Perangkat khusus mengubah panas itu langsung menjadi daya listrik untuk satelit.

Ada beberapa reaktor nuklir kecil di beberapa satelit. Reaktor menghasilkan panas, yang melalui suatu generator listrik menghasilkan listrik. Jenis lain dari perangkat kekuatan satelit adalah sel bahan bakar, ia menggunakan bahan kimia untuk menghasilkan listrik.

Secara singkat telah dikemukakan adanya "Satelit Astronomi”, Satelit Komunikasi", “Satelit Pengamat Bumi”, “Satelit Navigasi”, “Satelit Mata-mata”, “Satelit Tenaga Surya”, “Satelit Statiun Angkasa”, “Satelit Cuaca”, dan “Satelit Miniatur”(bersambung).

*

Satellite technology is a wonderful thing. From space, we can stare down and look at perimeter fences, huts, mine entrances and even site of mass grave (John Sweeney : North Korea Undercover; Inside the World's Most Secret State).

*