SEJARAH SATELIT
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 asistentnya.
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 mahluk hidup pertama ke dalam orbit, seekor anjing bernama Laika.
Explorer 1 menjadi satelit Amerika pertama pada tanggal 31 januari 1958. Dan begitu seterusnya. Dan Satelit buatan manusia terbesar pada saat ini yang mengorbit bumi adalah Station Angkasa Interasional (International Space Station.
Jenis – Jenis Satelit.
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 mikro untuk 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 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 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).
Pengetian Orbit. Sebuah satelit yang diluncurkan dengan kendaraan peluncur , satelit tersebut akan di tempatkan pada ketinggian tertentu dan akan mengitari bumi. Gaya tarik bumi (gravity) akan mempertahankan posisit satelit tetap pada tempatnya inilah yang disebut “orbit”.
Jenis Orbit Satelit :
Banyak satelit dikategorikan atas ketinggian orbitnya, meskipun sebuah satelit bisa mengorbit dengan ketinggian berapa pun.
Orbit Rendah (Low Earth Orbit, LEO): 300 - 1500km 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.
Adapun orbit khusus yaitu :
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.
Jenis – Jenis Orbit Satelit
Ada posisi dasar orbit, tergantung posisi relatif satelit terhadap bumi :
Geostasioner (geostationary). Orbit ini juga dikenal sebagai geosynchronous atau synchronous. Ketinggian orbit ini kira-kira 22.223 mil atau 1/10 jarak ke bulan. Jalur ini juga dikenal sebagai ”tempat parkir satelit”, sebab begitu banyak satelit, mulai dar satelit i cuaca, satelit komunikasi hingga satelit televisi. Akibatnya, posisi masing-masing harus tepat agar tidak saling menginterferensi sinyal. Penerbangan Space Shuttle yang terjadwal, menggunakan yang lebih rendah yang dikenal dengan asynchronous orbit, yang berada pada ketinggian rata-rata 400 mil (644 km). Berikut detil dari orbit satelit:
70 -1.200 mil (asynchronous orbits) : digunakan oleh satelit pengamat, yang biasanya mengorbit pada 300 -600 mil (470-970 km), berfungsi sebagai fotografer. Misalnya satelit Landsat 7, ia bertugas untuk pemetaan, pergerakan es dan tanah, situasi lingkungan (semisal menghilangnya hutan hujan tropis), lokasi deposit mineral hingga masalah pertanian; satelit SAR (search-and-rescue) juga disini, dengan tugas menyiarkan ulang sinyal-sinyal darurat dari kapal laut atau pesawat terbang yang dalam bahaya; Teledesic, yaitu satelit yang di-backup sepenuhnya oleh Bill Gates, memberikan layanan komunikasi broadband (high-speed), dengan sarana satelit yang mengorbit pada ketinggian rendah (LEO, Low Earth Orbiting).
3.000 -6.000 mil (asynchronous orbits) : digunakan oleh satelit sains, yang biasanya berada pada ketinggian ini (4.700 -9.700 km), dimana mereka mengirimkan data-data ke bumi via sinyal radio telemetri. Satelit ini berfungsi untuk penelitian tanaman dan hewan, ilmu bumi, seperti memonitor gunung berapi, mengawasi kehidupan liar, astronomi (dengan IAS, infrared astronomy satellite) dan fisika.
6.000 -12.000 mil (asynchoronous orbits) : satelit GPS menggunakan orbit ini untuk membantu penentuan posisi yang tepat. Ia bisa digunakan untuk kepentingan militer maupun ilmu pengetahuan.
22.223 mil (geostationary orbits) : digunakan oleh satelit cuaca, satelit televisi, satelit komunikasi dan telepon.
Orbit Satelit :
Orbit Rendah (Low Earth Orbit, LEO).
Low Earth Orbit (LEO) adalah satelit dengan orbit rendah, bahkan ada yang ketinggiannya kurang dari 100 mil, satelit ini bergerak lebih cepat dari bumi, sehingga dibutuhkan waktu antara 90 menit sampai beberapa jam untuk mengakses satelit ini. Kebanyakan digunakan untuk penggunaan telepon genggam, atau telepon via satelit. 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.
Elliptical Orbits, beberapa satelit mengitari bumi dengan menggunakan orbit elip, kecepatannya akan bertambah bila berada di orbit rendah, dan berkurang bila berada di orbit tinggi, beberapa satelit digunakan untuk operator radio amatir, dimana menggunakan antena yang selalu di sesuaikan dengan kedudukan satelit di angkasa.
Dari segi penggunaannya, sistem-sistem LEO dapat dibagi dalam dua sistem:
Sistem yang dapat beroperasi dengan mem"bypass" jaringan telekom yang ada. Dalam group ini hanya IRIDIUM yang baru dapat digolongkan kedalamnya.
Sistem yang bekerja melalui jaringan telekom yang ada. Sehingga dapaat dianggap sebagai perluasan sistem-sistem Cellular ataupun jaringan telekom yang ada.
Orbit Menengah (Medium Earth Orbit, MEO)
MEO, Medium Earth Orbit Satelit dengan ketinggian orbit menengah dengan ketinggian 9656 km hingga 19312 km dari permukaan bumi.Dan waktu yang diperlukan untuk menyeleseaikan satu putaran mengitari bumi adalah 2 jam hingga 4 jam.
Orbit Geostasioner (Geostationary Orbit, GEO)
Geostationary Satellite Orbit (GEO), satelit dengan orbit sinkronous yang ditempatkan tempat di atas khatulistiwa, sekitar 35.000 km ke atas, karena ditempatkan di atas khatulistiwa maka satelit tersebut mengitari bumi selama 24 jam, oleh karena bumi pun bergerak, jadi seolah-oleh satelit tersebut tetap berada di tempatnya. Biasanya satelit tersebut digunakan untuk satelit cuaca, karena dapat memantau perubahan iklim yang terjadi di tempat tertentu. Satu satelit GEO dapat “melihat” 40% permukaan bumi, jadi dengan tiga satelit GEO dengan interval yang sama (120 derajat) dapat mencakup seluruh permukaan bumi. Umumnya ditempatkan sejajar dengan equator bumi. Karena relative diem terhadap bumi maka spot (wilayah radiasi sinyal ) juga tidak berubah. Jarak ketinggian dari permukaan bumi sekitar 35895 km. GEO satelit akan selalu terlihat oleh stasion bumi dan sinyalnya dapat mengjangkau 1/3 dari permukaan bumi. GEO satelit dapat diakses dengan menggunakan dish antenna yang berada di permukaan bumi. Dengan sistem GEO dikembangkan :
Fixed Satellite Service (contohnya PALAPA INTELSAT, dll) yang memungkinkan terjalinnya suatu hubungan komunikasi dan pertukaran informasi yang sangat handal antara dua titik, tidak peduli apakah informasi tersebut berupa suara (telepon), data maupun video (televisi).
Satelit Komunikasi Bergerak (Mobile Communications Satellites), yaitu digunakan untuk memberikan jasa pelayanan komunikasi bagi pemakai yang bergerrak, baik di darat, di laut, maupun di udara. Contohnya ialah INMARSAT.
Lintasan Orbit Leo dan Geo
Lintasan orbit LEO
Untuk menjamiin kelangsungan hubungan, perlu diorbitkannya beberapa satelit sistem satelit, yang diletakkan di angkasa dengan pola tertentu sesuai dengan tujuannya. Susunan demikian disebut konstelasi sistem LEO. Contohnya ialah IRIDIUM dengan 66 satelit yang terletak pada 6 bidang orbit polar dengan 11 satelit pada masing-masing garis edar.
Keuntungannya adalah karena jaraknya dekat, ditambah dengan sistem Vocaded,terminal di bumi bisa berukuran kecil menjadi handheld. Dengan antena yang agak omni,terminal dapat menangkap sinyal satelit dari saat terbit sampai terbenam dalam lintasannya, atau sampai ia dapat menangkap sinyal satelit LEO berikutnya. Namun, untuk keperluan penjejakan satelit, hanya stasiun pengendali (gateway) yang perlu mempunyai antena dengan kemampuan tracking. Sesuai dengan sifat alamiahnya, baik LEO, GEO maupun MEO ( Medium Earth Orbit dengan ketinggian antena LEO dan GEO) masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan seperti terlihat dalam
Kekurangan LEO ialah jumlah satelitnya, umumnya lebih banyak untuk mencakup daerah tertentu, dibandingkan MEO atau GEO, yang berarti biaya investasi maupun operasionalnya lebih tinggi. Pada ketinggian edar LEO, umur satelit menjadi berkurang dibandingkan ketinggian MEO atau GEO. Namun seperti telah diuraikan sebelumnya, satelit LEO mampu memberikan daya pancar pada permukaan bumi lebih tinggi dari pada MEO atau GEO, sehingga terminal tipe handheld dapat bekerja. Disamping itu secara teoritis jumlah sel dalam suatu daerah cakupan bisa lebih banyak, yang berarti juga kapasitasnya bisa lebih banyak.
Dari segi penggunaannya, sistem – sistem LEO sistem yang dapat beroprasi dengan mem”bypass” jaringan telekom yang ada.
Sistem membypass pada jaringan telkom.
Sistem yang bekerja melalui jaringan telekom yang ada.
Sistem Komunikasi Satelit (Segmen Bumi dan Segmen Angkasa). Bagian penting dalam sistem komunikasi satelit yaitu :
Segmen angkasa :
Struktur/bus
Payload
Power supply
Kontrol temperature
Kontrol attitude dan orbit
Sistem propulsi
Telemetri, tracking, dan command (TT & C).
Segmen bumi :
Cara Kerja Satelit
Gambar disamping ini menunjukkan proses perjalanan suatu sinyal dari Transmitter(TX) menuju Receiver(RX) sistem satelit. Seperti yang telah kita ketahui bahwa bentuk bumi adalah bulat dan sinyal frekwensi tinggi sifatnya LOS (Line Of Sight), sinyal hanya merambat lurus dan tidak dapat dibelokkan. Agar sinyal sampai ke tujuan maka dibutuhkan suatu repeater yang fungsinya menerima sinyal dari TX, mengubah frekwensi, menguatkan dan memancarkan kembali sehingga dapat diterima oleh RX. Dengan banyaknya repeater, gangguan yang munculmakin banyak dan delay timenya juga makin besar, maka untuk mengatasi kasus ini digunakan sistem satelit yang berada di angkasa luar yang berperan sebagai pengganti stasiun repeater yang ada di bumi.
Kompomen dalam Satelit Satelit sesungguhnya sama dalam bentuk dan ukuran dan memainkan beberapa peran tertentu. Sebagai misal dapat dilihat beberapa contoh berikut :
Satelit cuaca. Satelit ini membantu ahli meteorologi untuk meramalkan cuaca atau melihat apa yang terjadi pada suatu waktu. Satelit jenis ini diantaranya TIROS, COSMOS dan GOES. Mereka menyimpan kamera di dalam tubuhnya untuk dikirim ke bumi, baik melalui posisi geostasioner maupun kutub orbit.
Satelit komunikasi. Melayani transmisi telepon dan data. Satelit jenis ini misalnya Telstar dan Intelset. Komponen terpentingnya adalah transponder yakni sebuah radio yang menerima percakapan dalam satu frekuensi, kemudian memperkuatnya serta mentransmisikannya kembali ke bumi melalui frekuensi lain. Dalam sebuah satelit komunikasi, terdapat ratusan hingga ribuan transponder, dan biasanya satelit ini menggunakan geosynchronous.
Satelit penyiaran. Ia menyairkan sinyal televisi dari satu titik ke titik lain (hampir mirip dengan satelit komunikasi). Satelit sains. Mengemban bermacam tugas sains. Misal, Hubble Space Telescope yang merupakan satelit sains terkenal.
Satelit navigasi. Ia membantu kapal laut dan pesawat terbang dan yang lain dikenal adalah satelit GPS NAVSTAR.
Satelit penyelamatan. Membantu menangkap sinyal radio yang meminta pertolongan.
Satelit observasi bumi. Ia mengobservasi planet bumi tentang segala perubahan, misal cuaca, temperatur udara, wilayah hutan hingga lapisan es. LANDSAT merupakan satelit terkenal dari jenis ini
Satelit militer. Mempunyai tugas atau misi rahasia, sehingga jenis informasinya pun berbeda. Fungsinya antara lain : merelai komunikasi terenskripsi, monitoring nuklir, mengobservasi pergerakan-pergerakan musuh, peringatan awal akan peluncuran rudak oleh musuh, radar imaging, fotografi.
Komponen utama tiap satelit :
Semuanya terdiri dari kerangka dan badan dari metal atau komposit, yang biasanya disebut ”bus”. Bus ini menjaga agar semua yang ada di dalamnya tetap utuh selama dalam peluncuran dan ketika berada di angkasa luar.
Mereka juga sumber tenaga (biasanya solar cell) dan baterai sebagai cadangan dan penyimpan tenaga.
Mereka juga dilengkapi dengan komputer untuk mengendalikan dan memonitor sekian banyak sistem yang berbeda.
Perlengkapan transmiter/receiver radio dan antena juga digunakan untuk membantu pengawas di bumi untuk mendapatkan informasi dari satelit dan memonitor kesehatannya. Banyak satelit dapat dikendalikan dari bumi dengan banyak cara, dari merubah orbit hingga memprogram ulang sistem komputer.
Ada juga perlengkapan sistem kendali letak (ACS, attitude control system), yang berfungsi untuk menjaga arah satelit. Sebagai contoh, Hubble Space Telescope memiliki sistem kendali yang dapat menjaga satelit pada posisi yang selalu sama tiap hari tiap jam pada satu waktu. Sistemnya dilengkapi dengan gyroscope, accelerometer, reaction wheel stabilization system, thrusters dan beberapa sensor yang memperhatikan bintang-bintang sebagai penentu posisi.
Kelebihan dan Kekurangan Sistem Komunikasi Satelit Salah satu keunggulan sistem komunikasi satelit adalah "kemampuannya menyelenggarakan telekomunikasi yang meliputi wilayah yang lebih luas, dengan waktu yang relatif pendek". Sistem komunikasi satelit Palapa misalnya, digelar hanya dalam waktu sekitar dua tahun, langsung mampu meliput kawasan Nusantara dan Asia Tenggara. Sebaliknya, kelemahan sistem komunikasi satelit, yang pernah kita alami, antara lain peluncuran tidak mencapai orbitnya.
Daftar Pustaka
