Materi

SATELIT BUATAN

Fenomena pergerakan benda langit seperti gerak Bulan mengelilingi Bumi ternyata menjadi inspirasi dalam perkembangan teknologi. Satelit Buatan adalah salah satu produk teknologi yang bekerja dengan melakukan gerak revolusi layaknya revolusi yang dilakukan benda-benda langit.

Satelit adalah benda luar angkasa yang mengitari planet atau benda langit yang lebih besar dari dirinya dengan periode revolusi tertentu. Contoh satelit yang telah kamu pelajari pada bab sebelumnya adalah Bulan. Bulan merupakan satelit alami Bumi yang melakukan gerak revolusi dalam periode 27 hari. Selain Bumi, planet-planet lain dalam Tata Surya juga memiliki satelit alami masing-masing kecuali Merkurius dan Venus. Gambar 6.1 menunjukkan Gambar Phobos yang merupakan satelit alami dari planet Mars. Planet-planet selain Bumi bahkan memiliki satelit alami lebih dari satu, Mars memiliki dua buah satelit yaitu Phobos dan Dcimos, Jupiter memiliki 17 satelit yaitu Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Io, Europa, Ganymede, Callisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Carme, Pasiphae, dan Sinope. Neptunus memiliki 14 satelit, Saturnus memiliki 18 satelit dan Uranus memiliki 20 satelit. Untuk menambah wawasanmu mengenai satelit alami yang dimiliki planet-planet dalam Tata Surya, ikutilah kegiatan Aku Bisa 6.1 berikut ini.

Satelit dibagi ke dalam dua jenis yaitu satelit alami dan satelit buatan. Satelit alami adalah benda luar angkasa bukan buatan manusia yang mengorbit sebuah planet atau benda lain yang lebih besar dari dirinya dengan periode revolusi tertentu. Contoh-contoh dari satelit alami telah banyak disebutkan sebelumnya seperti Bulan, Phobbos dan satelit alami lainnya. Satelit buatan adalah benda luar angkasa buatan manusia yang bergerak layaknya satelit alami. Gambar 6.2 menunjukkan Gambar satelit Palapa yaitu satelit buatan Negara Indonesia. Materi di bab ini akan fokus membahas mengenai satelit buatan. Ayo, tetaplah semangat membaca untuk menambah pengetahuanmu mengenai teknologi satelit buatan.

Satelit Buatan dibuat dan diproduksi oleh manusia mulai abad ke 19.  Bahan pembuatannya secara umum adalah logam atau komposit (campuran logam). Adapun perangkat-perangkat yang terdapat pada satelit buatan diantaranya sel surya, baterai, kamera, komputer, radio, dan antena. Gambar 6.3 menunjukkan prangkat-prangkat yang ada pada satelit buatan.

Berdasarkan Gambar 6.3 di atas, perangkat-perangkat utama dari satelit buatan dapat kita kelompokkan menjadi 6 kategori berdasarkan fungsinya masing-masing yaitu perangkat komunikasi, data, sumber energi, pengatur panas, pengamat posisi satelit, dan pengamat Bumi.

1. Perangkat Komunikasi

Perangkat komunikasi pada satelit buatan adalah antena dan transmitor. Antena berfungsi mengirim dan menerima sinyal informasi sedangkan transmitor berfungsi meneruskan dan menguatkan sinyal informasi yang diterima oleh antena

2. Perangkat Data

Perangkat yang berfungsi mengolah data adalah komputer dan prossesor. Keberadaan dua perangkat ini menjadikan gerak satelit di angkasa dapat dikontrol dari Bumi.

3. Perangkat Sumber Energi

Sumber energi satelit buatan adalah sel surya dan baterai. Ketika satelit disinari Matahari, maka sel surya akan mengubah energi dari Matahari menjadi energi listrik sehingga dapat digunakan untuk mengoperasikan perangkat-perangkat lain yang ada dalam satelit. Ketika satelit tidak mendapat sinar Matahari karena misalkan tertutupi oleh bayang-bayang Bumi, maka baterai akan mengambil alih peran dari sel surya sebagai pemasok energi listrik.

4. Perangkat Pengatur Panas

Suhu di dalam satelit harus selalu terkontrol agar setiap perangkat dapat bekerja dengan baik. Selimut berbahan khusus digunakan untuk melindungi kerangka satelit dari interaksi langsung dengan lingkungan luar sehingga suhu di dalam satelit relatif konstan/tidak berubah.

5. Perangkat Pengamat Posisi

Di bagian atas satelit dipasang sebuah kamera yang digunakan mengamati benda-benda langit yang terdapat di sekitar satelit. Pengamatan kondisi sekitar satelit secara terus-menerus merupakan hal yang sangat penting dikarenakan banyak kondisi luar angkasa tidak terprediksi.

6. Perangkat Pengamat Bumi

Perangkat yang digunakan untuk mengamati keadaan di Bumi terdiri dari kamera digital dan sensor yang disesuaikan dengan tujuan diorbitkannya satelit. Hasil pengamatan keadaan Bumi oleh kamera diteruskan ke komputer untuk dapat dianalisis.

Setelah proses pembuatan selesai, satelit buatan akan diluncurkan keluar angkasa menggunakan roket. karena satelit buatan tidak memiliki mesin motor sebagai alat penggerak sehingga tidak dapat meluncur sendiri. Gambar 6.4 menunjukkan peluncuran satelit buatan menggunakan bantuan roket sebagai “alat transportasi” luar angkasa. Satelit buatan tidak memiliki mesin penggerak karena ketika satelit telah sampai di orbit/lintasan tempatnya beredar, mesin gerak tidak akan diperlukan oleh satelit buatan, satelit buatan akan bergerak dengan sendirinya karena pengaruh gaya gravitasi Bumi. Hal ini sama seperti Bulan yang tanpa mesin penggerak namun tetap bisa berevolusi mengelilingi Bumi. Jadi dengan kata lain, roket hanya mengantar satelit hingga sampai di orbitnya saja, kemudian setelah itu roket akan pergi meninggalkan satelit ke arah yang sudah ditentukan sebelumnya.

1. Bagaimana Satelit Diluncurkan?

Sejak awal diluncurkan pada tahun 1957 hingga saat ini tercatat ribuan satelit tengah berada di luar angkasa dan bergerak mengelilingi Bumi. Banyaknya jumlah satelit yang mengitari Bumi menjadikan Bumi tampak seperti bola yang terselimuti jaring jika dilihat dari posisi yang jauh dari Bumi. Hal yang luar biasa adalah setiap satelit yang jumlahnya sangat banyak tersebut mengitari Bumi di orbitnya masing-masing sehingga tidak terjadi tabrakan antar satelit. Gambar 6.5 mengilustrasikan Bumi yang diselimuti oleh orbit dari satelit buatan.

Roket yang menjadi “alat transportasi” luar angkasa harus diatur sedemikian rupa agar dapat mengantar satelit berada tepat di orbitnya. Orbit satelit buatan memiliki jarak yang lebih dekat dibanding jarak Bulan terhadap Bumi. Hal ini karena sangat sulit untuk dapat meluncurkan roket mencapai jarak Bulan. Letak ketinggian yang sesuai diprediksi menggunakan data Kepler yang diolah menggunakan komputer. Dengan konsep dan hukum fisika, kecepatan peluncuran roket dapat dihitung menggunakan data hasil perhitungan letak ketinggian orbit. Kecepatan peluncuran ini tidak boleh terlalu kecil karena bisa menyebabkan roket dan satelit tertarik kembali oleh gravitasi Bumi. Kecepatan roket juga tidak boleh terlalu besar agar satelit dapat berada tepat di orbitnya. Batas kecepatan minimum dari roket yang mengantar satelit adalah 40.320 km per jam. Angka ini disebut escape velocity (kecepatan lepas) bumi. Untuk memudahkanmu memahami proses peluncuran satelit, ikutilah kegiatan Aku Bisa 6.2 berikut ini.

Bagaimana hasil pengamatanmu? Jika kita berbicara berdasarkan teori yang ada, maka ketika kecepatan botol 1 kamu kurangi maka botol 1 akan tertarik menuju mulut pipa karena botol 2 lebih berat dari botol 1. Adapun jika kecepatan sangat tinggi maka botol 1 seperti akan keluar dari lintasannya, bahkan botol 2 yang lebih berat dapat terangkat menuju dasar pipa. Kesimpulannya adalah botol 1 harus dibuat bergerak dengan kecepatan tertentu agar dapat berputar secara terus-menerus. Kegiatan yang kamu lakukan dapat dianalogikan dengan proses peluncuran satelit ke luar angkasa. Botol 1 di ibaratkan roket yang membawa satelit dan botol 2 di ibaratkan Bumi yang memiliki gaya tarik yang besar. Jika kecepatan roket kecil maka, satelit tidak akan dapat berputar di orbitnya secara terus-menerus. Satelit akan jatuh ke permukaan Bumi akibat gaya gravitasi Bumi. Roket yang membawa satelit harus memiliki kecepatan tertentu yaitu minimal 40.320 km per jam agar satelit dapat berputar tepat di orbitnya secara terus-menerus.

2. Orbit-orbit Satelit Buatan

Untuk bisa mengorbit Bumi, satelit diluncurkan dengan roket ke ketinggian yang dituju dan selan-jutnya satelit akan memanfaatkan gaya gravitasi Bumi untuk mengorbit. Saat ini ada sekitar 8000 satelit yang berada di orbit dan hanya 3000 di antaranya yang masih beroperasi. Artinya sisanya merupakan satelit yang sudah tidak digunakan dan sekarang menjadi sampah antariksa. Satelit diluncurkan pada ketinggian orbit yang berbeda berdasarkan misinya masing-masing. Berdasarkan ketinggiannya, orbit satelit diklasifikasikan menjadi 3 yaitu: Low Earth Orbit (LOW), Medium Earth Orbit (MEO), dan High Earth Orbit (HEO).

a. Low Earth Orbit (LOW)

Low Earth Orbit (LEO) adalah satelit yang ditempatkan pada ketinggian antara 0 – 2000 km. Satelit berada di luar atmosfer Bumi namun masih cukup dekat sehingga satelit-satelit di LEO masih bisa memotret permukaan Bumi dari luar angkasa ataupun memfasilitasi komunikasi. Ketinggian yang relatif rendah mengharuskan satelit yang berada di orbit ini melakukan revolusi dengan sangat cepat. Periode revolusi satelit di orbit ini adalah 2 sampai 3 jam, atau dengan kata lain dalam waktu satu hari (24 jam) satelit yang berada di orbit LOW telah mengelilingi Bumi sebanyak 8 hingga 12 kali.

b. Medium Earth Orbit (MEO)

Medium Earth Orbit (MEO) adalah satelit yang ditempatkan pada ketinggian antara 2000 km hingga 35786 km. Satelit navigasi biasanya di tempatkan di orbit ini, misalnya Global Positioning System atau GPS (Amerika), Glonass (Rusia), dan Galileo (Eropa). Beberapa satelit komunikasi Telstar juga di tempatkan di orbit ini.

c. High Earth Orbit (HEO)

High Earth Orbit (HEO) adalah satelit yang berada pada ketinggian lebih dari 35786 km. Satelit yang berada pada ketinggian 35786 km disebut juga Satelit GEO atau Geostationary Satellites atau Satelit Geosynchronous. Satelit Geostationary akan terlihat diam jika diamati dari permukaan Bumi. Hal ini terjadi karena kecepatan revolusi satelit sama dengan kecepatan rotasi dari Bumi.

3. Penerimaan dan Pengiriman Informasi Satelit Buatan

Secara umum satelit buatan bekerja dengan menerima sinyal informasi dari Bumi, kemudian sinyal tersebut dikirimkan lagi ke Bumi tentunya dengan lokasi di Bumi yang berbeda. Proses penerimaan sinyal dari Bumi ke satelit disebut uplink sedangkan proses pengiriman sinyal dari satelit ke Bumi disebut downlink. Gambar 6.7 mengilustrasikan proses perpindahan sinyal antara satelit buatan dengan beberapa stasiun komunikasi yang ada di Bumi.

Sinyal dari Bumi yang sampai ke satelit sangat lah lemah. Hal ini dikarenakan sinyal yang dikirim dari Bumi menempuh jarak yang sangat jauh dan mendapatkan gangguan yang banyak untuk dapat sampai ke satelit. Gangguan yang diterima sinyal ini disebut redaman. Selanjutnya sinyal diperkuat oleh beberapa perangkat yang dimiliki satelit buatan seperti antena penerima, amplifier, dan antena pemancar. Penguatan dilakukan beberapa kali oleh perangkat yang berbeda-beda untuk mendapatkan sinyal yang kuat. Setelah sinyal kembali kuat, maka barulah sinyal dikirim kembali ke stasiun komunikasi yang ada di Bumi.

 

Berdasarkan fungsinya, satelit buatan dapat dibedakan menjadi beberapa jenis satelit diantaranya:

a. Satelit Astronomi/Ilmiah

Satelit Astronomi adalah satelit yang digunakan untuk mengamati planet, galaksi, dan objek angkasa lainnya.

b. Satelit komunikasi

Satelit Komunikasi adalah satelit buatan yang dipasang di angkasa dengan tujuan telekomunikasi menggunakan radio di frekuensi gelombang mikro.

c. Satelit Pengamat Bumi

Satelit Pengamat Bumi adalah satelit yang dirancang khusus untuk mengamati Bumi dari orbit satelit, contohnya adalah satelit reconnaissance yang digunakan untuk kegiatan non-militer seperti pengamatan lingkungan, meteorologi, pembuatan peta, dan yang lainnya.

d. Satelit Navigasi

Satelit Navigasi adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang disalurkan ke penerima di permukaan Bumi 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.

e. Satelit Cuaca

Satelit Cuaca adalah satelit yang diguanakan untuk mengamati cuaca dan iklim Bumi.

f. Satelit Mata-mata

Satelit Mata-mata adalah satelit pengamat Bumi atau satelit komunikasi yang digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata.

g. Satelit Tenaga Surya

Satelit Tenaga Surya adalah satelit yang diusulkan dibuat menggunakan transmisi tenaga gelombang mikro untuk menyorotkan tenaga surya kepada 3 antena sangat besar di Bumi sehingga dapat digunakan untuk menggantikan sumber tenaga konvensional.

Setelah pembahasan mengenai jenis-jenis satelit selesai kamu baca, selanjutnya lakukanlah kegiatan Ayo Berdiskusi 6.1 berikut ini.

Rangkuman

  • Satelit dibedakan menjadi dua jenis yaitu satelit alami dan satelit buatan
  • Satelit alami adalah benda luar angkasa bukan buatan manusia yang mengorbit sebuah planet atau benda lain yang lebih besar darinya dengan periode revolusi tertentu
  • Satelit buatan adalah benda luar angkasa buatan manusia yang bergerak layaknya satelit alami
  • Bulan, Phobos, dan satelit-satelit planet Tata Surya lainnya merupakan contoh satelit alami
  • Satelit Palapa buatan Negara Indonesia merupakan salah satu contoh satelit buatan yang difungsikan dalam bidang komunikasi
  • Satelit diterbangkan ke luar angkasa menggunakan roket
  • Roket harus diatur memiliki kecepatan tertentu minimal 40.320 km per jam agar satelit dapat mengorbit Bumi
  • Berdasarkan ketinggiannya, orbit satelit diklasifikasikan menjadi 3 yaitu: Low Earth Orbit (LOW), Medium Earth Orbit (MEO), dan High Earth Orbit (HEO).
  • Prinsip kerja satelit adalah uplink dan downlink
  • Uplink adalah perpindahan sinyal informasi dari stasiun komunikasi di permukaan Bumi ke satelit buatan yang ada di luar angkasa
  • Downlink adalah perpindahan sinyal informasi dari satelit buatan yang ada di luar angkasa ke stasiun komunikasi di permukaan Bumi