Pengenalan
Apa itu satelit ? Satelit adalah objek yang mengelilingi atau mengorbit objek yang besar, seperti planet. Selain satelit semulajadi seperti bulan,terdapat juga beratus-ratus satelit buatan manusia yang juga mengorbit bumi.
Orbit
Satelit buatan manusia mengelilingi bumi dengan 2 cara iaitu:
a) Orbit polar
b) Orbit geostationary
a) Orbit Polar
Satelit orbit polar memberi gambaran bumi yang lebih global, mengelilingi hampir kepada kecondongan polar. Satelit yang berada di orbit polar bergerak dari Utara ke Selatan poles. Orbit polar mungkin berada beratus-ratus batu ke beribu-ribu batu diatas bumi. Kebiasaannnya satelit yang berhubung dengan bahagian orbit rendah mengelilingi bumi lebih kurang 14 kali dalam sehari, manakala satelit pada orbit yang tinggi pula mengorbit bumi kurang daripada 14 kali. Ini adalah kerana bumi berpusing lebih perlahan daripada satelit. Satelit akan mendapat pandangan yang sedikit berbeza pada setiap revolusinya. Selepas beberapa hari menamatkan pusingannya, satelit yang berada pada orbit polar mengelilingi hampir kesemua planet.
b) Orbit Geostationary
Manakala, orbit geostationary ialah di mana satelit selalunya berada sama dengan posisi dengan bumi yang bergerak. Apabila bergerak dengan halaju dan arah yang sama dengan bumi, satelit ini akan kelihatan ‘stationary’. Satelit geostationary memberi gambaran yang lebih jelas dan membolehkan liputan kepada laporan cuaca. Ini adalah penting untuk memerhati perubahan cuaca di sesuatu tempat. Bagi satelit yang mempunyai altitude yang tinggi, orbit geoststionary akan mengelilingi bumi sekali bagi setiap 24 jam, sama dengan masa yang diambil bumi untuk berputar pada paksinya.Selepas pelancaran satelit ke angkasa, ia tidak memerlukan tenaga bagi menggerakkannya. Satelit bergerak di dalam laluan yang mengelilinggi bumi yang dipanggil sebagai ‘orbit’. Setiap satelit perlu mempunyai laluan orbitnya dan memerlukan hukum fizik bagi menentukan jenis laluannya.
Apa itu Satelit Orbit?
Satelit orbit berfungsi disebabkan diantara dua tenaga yang sama rata. Orbit adalah kombinasi halaju satelit ( kelajuan yang bergerak didalam garisan lurus ) dan tenaga graviti bumi yang menarik satelit. Tenaga ini adalah tenaga yang menyebabkan kesemua planet berada pada paksinya didalam sistem solar. Graviti ini menarik jisim – jisim atau berat bumi dan jisim satelit tersebut. Secara asasnya, graviti akan mengekalkan halaju satelit daripada terkeluar atau ‘terbang’ keluar daripada bumi dan halaju satelit juga akan mengekalkan tenaga graviti untuk menarik satelit kembali ke bumi.Secara konsep asasnya adalah seperti permainan ‘yo – yo’. Anggap bola yo – yo adalah satelit, dan bahagian akhir tali, iaitu tangan kita adalah bumi. Jika kita memusingkan bola yo –yo tersebut di dalam satu bulatan, tali tersebut akan bertindak sebagai graviti. Tanpa tali tersebut, bola yo –yo akan terkeluar, tetapi tanpa berat dan pergerakan ke depan bola yo – yo, tali tersebut akan jatuh ke tanah Memandangkan Bumi berpusing dari arah barat ke timur pada paksinya, maka satelit dapat dilihat bergerak laju atau perlahan. Satelit pada orbit yang bergerak ke arah timur akan kelihatan bergerak dengan perlahan bagi kita yang berada di bumi. Manakala, bagi satelit yang bergerak ke arah barat pula akan kelihatan bergerak dengan laju. Dari bumi, terdapat hanya satu orbit yang kelihatan seperti tidak bergerak. Ia dipanggil sebagai ‘geostationary orbit’ atau dikenali juga sebagai geosynchronous.
Kelebihan dengan mempunyai satelit pada satu orbit daripada terdapat orbit yang lain selalunya bergantung pada kecondongannya. Apabila jurutera merekabentuk satelit, dan juga fungsinya, mereka perlulah memilih orbit yang tertentu yang sesuai dengan fungsinya. Jika satelit berapa pada orbit yang sangat tinggi, ianya tidak mampu melihat objek dibumi dengan jelas tidak seperti orbit yang rendah dan hampir ke permukaan bumi. Seperti juga kelajuan satelit tersebut yang bergerak pada orbit, sudut pergerakan mengelilingi bumi, kawasan dimana cerapan satelit boleh dibuat, dan frekuensinya merupakan faktor bagi menentukan orbit satelit.
Paling penting di dalam menentukan kedudukan satelit adalah tempat pelancarannya. Sebagai contoh, NASA melancarkan satelit di tempat pelancarannya di Cape Canaveral, Florida. Ianya mempunyai kadar darjah kecondongan yang kurang, jadi satelit tersebut tidak akan terlalu condong daripada garisan equator. Satelit juga dilancarkan daripada tempat dimana mempunyai latitut yang tinggi seperti Canada, dimana ianya mempunyai kadar kecondongan yang tinggi, maka satelit yang dilancarkan ke polar orbit daripada tempat yang jauh di utara Canada. Untuk meletakkan satelit pada orbit equatorial, sebagai contoh, adalah lebih baik ianya dilancarkan pada kawasan yang paling hampir dengan equator.
Elemen Keplerian
Terdapat 6 jenis elemen di dalam menentukan orbit satelit. Ia dipanggil sebagai satellite orbital element atau dikenali sebagai KeplerianElement ( sempena nama Johann Kepler (1571 – 1630)).Dalam model Keplerian,satelit mengorbit pada elips yang berada pada bentuk dan orientasi yang tetap. Bumi berada pada satu fokus elips dan bukan di tengah (melainkan apabila orbit elips merupakan suatu bentuk bulatan yang lengkap).
Diantara 6 elemen Keplerian ialah :
1) Inclination ( ί )
2) Eccentricity ( e )
3) Longitude of ascending node ( Ω )
4) Argument of periapsis ( ω )
5) Mean anomaly ( M )
6) Orbital period ( T )
Gambarajah diatas merupakan parameter orbit Keplerian
1 ) Inclination ( ί )
Ia juga sebagai orbital inclination. Ianya merupakan jarak sudut diantara orbit satelit dan equator. Elips orbit berada dikawasan yang rata yang dikenali sebagai orbital plane. Kebiasaannnya orbital plane ini melalui terus ke tengah bumi tetapi akan mengalami sedikit kecondongan di sebarang sudut relatif dengan equator.Kecondongan adalah sudut diantara orbital plane dan equatorial plane. Kebiasaannya, kecondongan adalah nombor diantara 0 dan 180 darjah.
Bagi orbit dengan kecondongan ( inclination ) hampir kepada 0 dipanggil sebagai orbit equatorial ( ini adalah kerana satelit melintas diatas poles utara dan selatan). Penyilangan bagi equatorial plane dan orbital plane merupakan garisan yang dipanggil sebagai line of nodes.
2) Eccentricity ( e )
Di dalam model orbit keplerian, orbit satelit merupakan suatu elips. Eccentricity lebih banyak memberitahu bentuk bagi suatu elips. Apabila nilai e = 0, elips merupakan suatu bulatan. Apabila nilai e menghampiri 1, elips tersebut akan menjadi sangat panjang dan nipis.
3) Longitude of ascending node ( Ω )
Selepas inclination diterangkan dengan lebih terperinci, masih lagi terdapat orbital plane yang tidak dapat dikira. ‘Line of nodes’ boleh terkeluar pada sebarang tempat sepanjang equator. Sekiranya dapat diketahui pada sepanjang equator dimana ‘line of nodes’ terkeluar, maka orbital plane dapat dispesifikasikan. Boleh dikatakan ianya terkeluar pada 2 lokasi, jadi, kita hanya perlu menspesifikasikan salah satu sahaja. Salah satu dipanggil sebagai ‘ascending node’ dimana satelit akan menyeberangi equator dari arah selatan ke utara. Bagi yang lagi satu, ianya dipanggil sebagai ‘descending node’ dimana satelit akan menyeberangi equator dari arah utara ke selatan. Pada kebiasaannya, lokasi ‘ascending nodes’ akan dispesifikasikan.
Sekiranya bumi di dalam keadaan berpusing, ini bermakna kita tidak dapat menggunakan kaedah biasa iaitu sistem koordinat latitud atau longitud untuk menspesifikasikan lokasi titik ‘line of nodes’. Sebaliknya, kita juga boleh menggunakan sistem koordinat astronomi, dikenali juga sebagai sistem right ascension / declination dimana iainya tidak berpusing bersama bumi. ‘right ascension of ascending node’ merupakan sudut, diukur dari titik tengah bumi, daripada ‘vernal equinox’ kepada ascending node.
4) Argument of periapsis ( ω )
Juga dikenali sebagai Argument of Perigee. Selain itu ianya adalah lebih kepada menspesifikasikan satu sudut. Titik dimana satelit adalah hampir kepada bumi dipanggil sebagai perigee, atau juga dipanggil sebagai periapsis atau periocus. Manakala titik yang paling jauh daripada bumi pula di panggil apogee. Apabila kita melukis garisan daripada perigee ke apogee, garisan ini dipanggil ‘line of apsides.’. Line of apsides melalui pusat bumi dan satu lagi garisan yang melalui pusat bumi, seperti yang diketahui iaitu line of nodes. Sudut antara 2 garisan ini di kenali sebagai argument of perigee. Apabila dua garisan bersilang, ia akan membentuk dua suduh tambahan. Untuk lebih jelas lagi, kita boleh katakan bahawa argumenmt of perigee ialah sudut daripada ascending node keperigee.
5) Mean anomaly ( M )
Sekarang kita mempunyai saiz, bentuk dan orientasi orbit yang telah terbentuk, yang tinggal hanyalah menspesifikasikan kedudukan satelit yang sebenar dielips pada masa yang tertentu. Bagi orbital elemen ( Epoch ) menspesifikasikan masa tertentu, maka kedudukan dielips ditentukan pada masa satelit berada tepat pada masa Epoch.
Mean anomaly adalah suatu sudut yang bergerak secara seragam dalam masa dari 0 ke 360 darjah pada satu putaran. Ini mentakrifkan bahawa 0 darjah berada di perigee dan 180 darjah diapogee.
Sekiranya satelit berada pada bulatan orbit ( bergerak pada kelajuan yang sekata ) dan dilihat pada titik tengah bumi dan mengukur sudut daripada perigee,ini akan dapat ditunjukkan kearah satelit. Satelit didalam orbit yang bukan bulatan bergerak pada kelajuan yang tidak sekata, maka hubungan tidak akan kekal. Hubungan ini akan kekal untuk 2 titik utama pada orbit, walaubagaimanapun tanpa mengambil kira eccentricity. Kebiasaannnya perigee akan muncul pada Mean Anomaly = 0, dan apogee pula muncul di Mean Anomaly = 180 darjah.
6) Orbital Period ( T )
Orbital Period menjelaskan hubungan dianatara kelajuan satelit dan jaraknya dengan bumi. Satelit yang dekat dengan bumi akan bergerak dengan laju manakala satelit yang berada jauh adalah lebih perlahan. Ini bermakna kita akan dapat mencapai perkara yang sama dengan menspesifikasikan kelajuan pergerakan atau jaraknya dengan bumi. Satelit dalam orbit bulat bergerak pada kelajuan yang sekata. Bagi satelit yang bergerak pada bukan bulatan orbit, akan bergerak lebih pantas apabila ianya menghampiri bumi dan bergerak lebih perlahan bila berada jauh daripada bumi.
Keplerian element boleh diperolehi daripada orbital state vectors dengan mengunakan perisian atau pengiraan secara langsung. Jika dilihat 3 orbital elemen yang pertama merupakan Eulerian angles yang memberi maksud bahawa orientasi orbit adalah relatif dengan sistem koordinat fiducial. Manakala maksud nombor 4 dan 5 adalah lebih kepada bentuk orbit dan akhir sekali adalah membentuk lokasi bentuk orbit pada masa tertentu.
APAKAH SATELIT
Menurut Kamus Dewan, satelit bermaksud sesebuah objek yang bergerak dan beredar mengelilingi sebuah objek yang lain. Dalam istilah astronomi, satelit merupakan suatu objek di angkasa yang bergerak mengelilingi suatu objek lain yang lebih besar dan kekal berada dalam graviti objek tersebut. Contohnya, bulan merupakan satelit kepada bumi, atau bumi dan planet-planet lain merupakan satelit kepada matahari.
Namun begitu, pada umumnya, satelit lebih dikenali sebagai objek buatan manusia yang ditempatkan di ruang angkasa bagi melaksanakan tugasan tertentu dan bergerak mengelilingi bumi.
SEJARAH SATELIT
Sejarah mengenai satelit bermula dengan pelancaran Sputnik 1 milik Soviet Union pada 4 Oktober 1957 bagi Program Soviet Sputnik. Ini merupakan permulaan kepada persaingan dalam eksplorasi angkasa dan teknologi satelit dalam perang dingin di antara Soviet Union dan Amerika Syarikat. Kemudian, Sputnik 2 telah dilancarkan pada 3 November 1957 yang turut membawa seekor anjing bernama Laika. Amerika Syarikat mula melancarkan satelitnya, iaitu Explorer 1 pada 1 Februari 1958 sebagai respon kepada pelancaran Sputnik 1.
Sebelum ini, terdapat beberapa penulisan fiksyen dan teori mengenai eksplorasi ke angkasa dan bulan. Antaranya adalah seperti karya ‘The Brick Moon’ oleh Edward Everett Hale pada tahun 1869, karya ‘The Exploration of Cosmic Space by Means of Reaction Devices’ oleh Konstantin Tsiolkovskly pada tahun 1903, karya ‘The Problem of Space Travel – The Rocket Motor’ oleh Herman Potocnik pada tahun 1935 dan artikel ‘Wireless World’ oleh Arthur C. Clarke pada tahun 1945.
JENIS-JENIS SATELIT
Terdapat beberapa jenis dan kategori satelit yang kini digunakan dan berada di ruang angkasa, antaranya adalah seperti berikut:
- Satelit anti-satelit – satelit yang dilengkapi dengan senjata dan berupaya memusnahkan satelit atau objek angkasa yang lain.
- Satelit astronomi – satelit yang digunakan untuk memerhati dan mengkaji planet, bintang dan objek dalam sistem solar yang lain.
- Biosatellites – satelit yang menempatkan objek atau organisma hidup bagi tujuan penyelidikan saintifik.
- Satelit komunikasi – satelit yang ditempatkan bagi kegunaan telekomunikasi.
- Satelit pandu arah – satelit yang digunakan untuk navigasi dan penentuan lokasi menggunakan aplikasi GPS.
- Satelit pantau bumi – satelit yang digunakan untuk memantau bumi bagi tujuan pemerhatian alam sekitar, meteorologi dan pemetaan.
- Satelit cuaca – satelit yang digunakan untuk tujuan meterologi dan pemantauan perubahan iklim.
- Satelit ketenteraan – satelit komunikasi dan satelit pantau bumi yang digunakan oleh pihak tentera dan perisikan.
- Satelit kecil – satelit yang bersaiz kecil seperti satelit mini (200-500 kg), satelit mikro (10-200 kg) dan satelit nano (bawah 10 kg).
- Stesen angkasa – struktur bangunan yang dibina yang membolehkan manusia hidup di angkasa lepas. Stesen ini direka bagi membolehkan manusia tinggal selama beberapa bulan, bahkan beberapa tahun. Contohnya, International Space Station (ISS).
International Space Station (ISS)
RANGKAIAN PENGAWASAN ANGKASA (SPACE SURVEILLANCE NETWORK)
Rangkaian Pengawasan Angkasa Amerika Syarikat (Space Surveillance Network – SSN) telah diwujudkan bagi memantau pergerakan dan aktiviti objek-objek di angkasa sejak tahun 1957. Semenjak itu, SSN telah mengesan lebih daripada 26,000 objek di angkasa. Pada masa ini, SSN telah mengesan lebih 8,000 objek buatan manusia di angkasa. Daripada bilangan tersebut, terdapat juga objek buatan manusia yang telah jatuh ke bumi, sama ada terbakar di atmosfera ataupun terhempas di bumi atau laut. Hanya tujuh peratus daripada bilangan objek buatan manusia tersebut yang masih beroperasi (satelit), manakala bakinya merupakan space debris, iaitu objek buatan manusia yang tidak berfungsi dan menjadi ‘sampah’ di ruang angkasa.
Ilustrasi kepadatan Space Debris
PELANCARAN SATELIT BAGI TAHUN 2009
Dari Januari hingga September 2009, sekurang-kurangnya 84 buah satelit telah dilancarkan ke ruang angkasa melibatkan 42 proses pelancaran. Daripada jumlah ini, tiga pelancaran telah gagal dan lima satelit gagal berfungsi. Satelit-satelit yang dilancarkan melibatkan beberapa buah negara seperti Amerika Syarikat, Rusia, Jepun, China, India, Switzerland, Korea Selatan, Kesatuan Eropah, German, Perancis, Belanda, Itali, Kanada, Iran, Indonesia dan termasuk juga Malaysia. Bagi tahun ini, Malaysia telah melancarkan dua satelit, iaitu satelit komunikasi, Measat -3A dan satelit pantau bumi, RazakSat.
Satelit pantau bumi RazakSat milik Malaysia
KESAN PELANCARAN SATELIT
Kebanyakan satelit yang dibangunkan menjurus kepada aktiviti kajian dan penyelidikan dalam pelbagai bidang. Tidak kurang juga yang digunakan bagi tujuan pemantauan, pemetaan dan komersil. Perkembangan yang pesat dalam teknologi angkasa lepas ini dikatakan mampu memberi perkembangan positif terhadap pemeliharaan dan pembangunan di bumi.
Namun begitu, ini juga turut memberi kesan negatif terhadap ruang angkasa, iaitu kesesakan ruang angkasa dengan space debris berbanding bilangan satelit yang masih berfungsi. Lambakan space debris ini bukan sahaja memberi ancaman kepada penduduk di bumi, malah mampu memberi ancaman kepada satelit-satelit dan kapal angkasa yang berada di orbit. Walaupun isu mengenai space debris ini dibincangkan dalam pelbagai forum di peringkat antarabangsa, bilangan space debris ini dikatakan semakin bertambah. Dianggarkan berat space debris yang telah dapat dikesan adalah 5,500 tan.
Selain daripada space debris, satelit-satelit ketenteraan dan perisikan yang dilancarkan turut memberi ancaman keselamatan. Walaupun satelit ini bertujuan untuk menjaga keselamatan negara tertentu, namun ianya masih boleh digunakan untuk memantau negara-negara lain, dan ini turut mengundang kepada isu keselamatan dan kedaulatan. Sehingga kini, tiada panduan dan penguatkuasaan mengenai kawalan terhadap aktiviti satelit-satelit jenis ini kerana sukar untuk pembuktian terhadap tindakan tersebut.
Ilustrasi satelit komunikasi Palapa-D milik Indonesia
Ilustrasi satelit komunikasi Measat-3A milik Malaysia
Ilustrasi satelit komunikasi Telstar-11N milik Kanada
Satelit kajicuaca GOES-O milik Amerika Syarikat
| SATELIT PENGIMEJAN: KELEBIHANNYA YANG NYATA, KEBURUKAN DISEBALIKNYA |
| Kelebihan yang terdapat pada satelit ternyata memberikan faedah kepada kita semua dalam menjalani kehidupan harian. Siaran televisyen dan radio, jaringan telekomunikasi, penggunaan Global Positioning System (GPS) untuk panduan perantauan yang tepat serta penggunaan internet, kesemuanya menghubungkan manusia di antara satu sama lain walau di mana mereka berada. Namun disebalik kecanggihan yang dinikmati ini, terdapat keburukannya apabila ia disalahgunakan oleh pihak-pihak tertentu.
Kelebihan yang terdapat pada satelit ternyata memberikan faedah kepada kita semua dalam menjalani kehidupan harian. Siaran televisyen dan radio, jaringan telekomunikasi, penggunaan Global Positioning System (GPS) untuk panduan perantauan yang tepat serta penggunaan internet, kesemuanya menghubungkan manusia di antara satu sama lain walau di mana mereka berada. Namun disebalik kecanggihan yang dinikmati ini, terdapat keburukannya apabila ia disalahgunakan oleh pihak-pihak tertentu.
Satelit pengimejan yang mengorbit bumi berupaya untuk mencerap imej permukaan bumi dengan kualiti cerapan yang sangat tinggi. Atas kelebihan tersebut, terdapat banyak aplikasi di internet yang memaparkan imej satelit rupa bentuk muka bumi sesuatu kawasan. Penggunanya hanya perlu menaip lokasi yang ingin ditinjau, dan aplikasi tersebut akan terus memaparkan imej satelit kawasan yang ditetapkan dalam skala tertentu. Aplikasi tersebut mendakwa menawarkan maklumat geografi sesuatu kawasan dalam bentuk imej sebenar dan ianya dikemaskini secara berkala. Butiran lanjut tentang tanda pandu penting dalam imej satelit tersebut seperti bangunan milik persendirian dan sebagainya, boleh disumbangkan oleh para pengguna aplikasi tersebut.
Ciri-ciri aplikasi yang dinyatakan di atas tampak amat mesra pengguna dan memberikan kebebasan kepada penggunanya untuk mengemaskini butiran tertentu tanpa sebarang sekatan nyata. Sekiranya ciri ini dieksploitasi oleh pihak yang tidak bertanggungjawab, sudah tentu ianya akan mendatangkan kemudaratan tidak lain dan tidak bukan iaitu kepada pihak pengguna sendiri. Maklumat palsu akan digunapakai oleh pengguna yang tidak dapat menentukan kesahihannya dan perkara ini akan terus berlaku sehingga ada pihak yang menyedari akan kepalsuan maklumat tersebut tampil untuk memaklumkan kepada para pengguna lain. Aplikasi tersebut juga boleh dijadikan alat untuk menabur fitnah, memburuk-burukkan individu tertentu serta untuk mengelirukan pengguna lain dengan meletakkan butiran tanda pandu yang palsu dalam imej satelit sesuatu kawasan.
Dalam pada itu imej satelit yang boleh diakses secara bebas oleh sesiapa sahaja mendatangkan risiko terhadap keselamatan negara sekiranya digunakan bagi tujuan-tujuan negatif dan salah di sisi undang-undang setempat. Ini jelas menunjukkan bahawa walaupun pada asalnya aplikasi pembekalan imej satelit diguna untuk membantu mendapatkan maklumat yang tepat, jitu dan terperinci, namun tanpa undang-undang kawalan atau etika penggunaan yang khusus, ianya berisiko untuk mendatangkan kemudaratan dan boleh bertukar menjadi pencerobohan terhadap hak peribadi dan mengancam keselamatan negara.
Menyedari hakikat ini terdapat beberapa buah negara yang mengenakan sekatan dan larangan terhadap pengelola aplikasi tersebut supaya tidak memaparkan secara jelas imej kawasan-kawasan tertentu yang dianggap kritikal dan strategik. Jika dilihat semula, ada antara imej tersebut dikaburkan atau dihilangkan manakala terdapat juga yang hanya membenarkan imej yang lama dan bukannya terkini. Kerajaan Malaysia turut mengambil langkah proaktif dalam isu ini dengan memperkenalkan arahan-arahan tertentu yang perlu dipatuhi oleh sektor awam dan juga swasta bagi mengawal tahap keselamatan penyelenggaraan maklumat-maklumat ukur dan geografi yang baru supaya ianya tidak jatuh ke tangan mana-mana pihak yang tidak sepatutnya. Kita sebagai pengguna turut perlu bersama-sama memikul tanggungjawab untuk mencegah penipuan dan perlakuan memfitnah dengan melaporkan perlakuan tersebut kepada pihak berwajib dan pembekal aplikasi pemaparan imej satelit tersebut disamping saling berkongsi maklumat yang tepat antara satu sama lain bagi memastikan faedah daripada teknologi satelit dapat dirasai bersama.
RUJUKAN
|
Tiada ulasan:
Catat Ulasan