BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Di pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam waktu SMA dulu, kita diajarkan bahwa

terdapat dua jenis satelit, yaitu satelit alam dan satelit buatan. Satelit alam adalah

bulan yang berevolusi mengelilingi planet, sedang satelit buatan (artificial satellites)

adalah satelit yang dibuat oleh tangan manusia. Menurut kamus online Wikipedia,

satelit adalah benda-benda yang mengorbit mengelilingi benda lain. Itu berarti bukan

hanya bulan dan satelit buatan, tapi juga komet, asteroid,bintang, planet, dan bahkan

galaksi. Semua planet, bulan, dan bintang (termasuk matahari) merupakan satelit dari

Galaksi Bimasakti.

Era satelit buatan sudah dimulai sejak tahun 1950an. Sama seperti semua hal

yang berkembang di dunia, satelit buatan memiliki sejarah perkembangannya sendiri.

Pada perkembangannya pun, satelit kemudian digunakan untuk bermacam-macam

tujuan, sehingga lahirlah berbagai jenis satelit. Menurut kamus online Wikipedia,

terdapat beberapa tipe utama satelit, yaitu anti-satellite weapons, satelit astronomi,

biosatelit, satelit komunikasi, satelit mini, satelit navigasi, reconnaissance satellite,

satelit observasi bumi, satelit tenaga matahari, stasiun luar angkasa, dan satelit cuaca.

Jenis yang pertama, anti-satellite weapons, adalah satelit yang didesain untuk

menghancurkan satelit musuh dan target serta senjata orbit. Satelit astronomi adalah

satelit yang digunakan untuk kepentingan penelitian astronomis.Biosatelit dirancang

untuk mengangkut contoh organisme hidup untuk eksperimen, sementara satelit

komunikasi adalah satelit yang digunakan untuk tujuan-tujuan telekomunikasi.Satelit

mini (miniaturized satellites), seperti namanya, adalah satelit yang bentuknya kecil

dan bobotnya ringan, dibagi menjadi tiga jenis yaitu satelit mini (minisatellites, 200-

500 kg), satelit mikro (dibawah 200 kg), dan satelit nano (dibawah 10 kg).

B. RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana sejarah perkembangan satelit buatan?

2. Sebutkan jenis satelit dan manfaatnya?

3. Bagaimana orbit satelit buatan?

4. Bagaimana komponen gerak satelit buatan?

C. TUJUAN

1. Dapat menjelaskan sejarah perkembangan satelit buatan.

2. Dapat menjelaskan jenis satelit serta manfaatnya.

3. Dapat menjelaskan orbit satelit buatan.

4. Dapat menjelaskan komponen gerak satelit

BAB II

PEMBAHASAN

A. SEJARAH SATELIT BUATAN

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. Peluncuran

ini memicu lomba ruang angkasa (space race) antara Soviet dan Amerika.

Sputnik 1 membantuk 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

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 dibawah Kantor

Aeronotis angkatan Laut Amerika (Bureau of Aeronautics of the United States Navy).

Project RAND milik Angkatan Udara Amerika akhirnya mengeluarkan laporan

diatas, 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.

Sedangkan sejarah perkembangan satelit buatan di Indonesia dimulai pada

tahun 1976 yang bernama Satelit Palapa A1. Palapa ialah nama bagi sejumlah satelit

telekomunikasi geostasioner Indonesia. Nama ini diambil dari “Sumpah Palapa”,

yang pernah dicetuskan oleh Patih Gajah Mada dari Majapahit pada tahun 1334.

Satelit pertama diluncurkan pada tanggal 8 Juli 1976 oleh roket Amerika

Serikat dan dilepas di atas Samudera Hindia pada 83° BT. Satelit pertama dari 2

satelit itu bertipe HS-333 dan bermassa 574 kg.

Kemudian 4 satelit dari seri kedua dibuat, yang kesemuanya dari tipe Hughes

HS-376. Ketika peluncuran Palapa B2 gagal, satelit ke-3 diatur. Awalnya bernama

Palapa B3 dan dijadwalkan untuk STS-61-H, akhirnya diluncurkan sebagai Palapa

B2P. Sementara itu Palapa B2 diperbaiki kembali oleh STS-51-A, diperbaharui dan

diluncurkan lagi sebagai Palapa B2R.

Palapa A2 adalah satelit komunikasi milik Indonesia dan dioperasikan oleh

Perumtel. Palapa A2 diluncurkan pada tanggal 10 Maret 1977 dengan roket Delta

2914 dan beroperasi di orbit 77 BT sejak tanggal 11 Maret 1977 hingga bulan Januari

1988.

Program satelit Palapa A dimulai saat Pemerintah Indonesia memberikan 2

kontrak terpisah pada Boeing Satellite Systems (dahulu dikenal dengan Hughes Space

and Communication Inc.) dari Amerika Serikat untuk menyediakan 2 satelit (Palapa

A1 dan A2), sebuah stasiun kontrol utama untuk kedua satelit tersebut dan 9 stasiun

bumi. Pembangunan 10 stasiun tersebut diselesaikan dalam waktu 17 bulan, salah

satu yang tercepat bagi Boeing. Pada kontrak terpisah, dibangun total 30 stasiun bumi

lainnya untuk dioperasikan oleh Perumtel. Nama Palapa sendiri dipilih oleh Presiden

Suharto pada bulan Juli 1975. Satelit Palapa A2 dimaksudkan sebagai cadangan dan

siap untuk dioperasikan apabila Palapa A1 mengalami kegagalan.

Satelit Palapa B2P tahun 1987 adalah satelit yang mengitari orbit

geosynchronous dan bergerak dari barat ke timur dengan kecepatan yang sama

dengan rotasi Bumi. Satelit ini terletak pada ketinggian 36.000km diatas khatulistiwa

pada lokasi 113°BT dan dikendalikan oleh stasiun yang terletak di Bumi tepatnya di

daerah Cibinong. Satelit Palapa merupakan satelit relay bagi stasiun bumi yang

selanjutnya memancarkan kembali siaran ke televisi dengan transponder Palapa yang

bekerja pada jarak 6 gigahertz dengan kekuatan pancar 10 watt.

Satelit Palapa B2P yang sesungguhnya dibuat untuk keperluan domestik serta

ditujukan untuk disewakan ke mancanegara ternyata mampu menjaring bisnis yang

sangat baik, dan karenanya Palapa B2P menjadi satelit rebutan. Para penyelenggara

penyiaran (CNN, ESPN) menggunakan Palapa B2P, sehingga masyarakat yang

berada dalam area cakupan Palapa B4 dapat menerima program-progam mereka.

Satelit Palapa C1 adalah satelit komunikasi pertama dalam generasi Palapa C

yang dimiliki dan dioperasikan oleh PT. Satelit Palapa Indonesia (Satelindo). Palapa

C1 diproduksi oleh Hughes (Amerika Serikat, AS) dan diluncurkan pada tanggal 31

Januari 1996 di Kennedy Space Center, Tanjung Canaveral (LC-36B) AS,

menggunakan roket Atlas 2AS. Satelit ini dimaksudkan sebagai pengganti satelit

Palapa B4 pada Orbit Geo Stasioner slot 113º BT dengan rentang operasi selama 7

tahun. Namun setelah terjadi kegagalan pengisian battery pada tanggal 24 November

1998 akhirnya Palapa C1 dinyatakan tidak layak beroperasi dan digantikan oleh

Palapa C2.

Satelit Palapa C2 adalah satelit komunikasi kedua dalam generasi Palapa C

yang dimiliki dan dioperasikan oleh PT. Satelit Palapa Indonesia (Satelindo). Palapa

C2 diproduksi oleh Hughes (Amerika Serikat, AS) dan diluncurkan pada tanggal 15

Mei 1996 di Kourou, Guyana Perancis (Ko ELA-2), menggunakan roket Ariane-44L

H10-3. Satelit ini beroperasi pada Orbit Geo Stasioner slot 113º BT di ketinggian

36.000 km di atas permukaan bumi. Operasional satelit ini berpindah tangan ke PT.

Indosat Tbk. akibat penggabungan Satelindo dengan Indosat. Demi memberi tempat

bagi Satelit Palapa D, rencananya orbit satelit ini dipindah ke 105,5° BT.

Telkom-2 adalah satelit yang diluncurkan Telkom ke angkasa untuk

menggantikan satelit Palapa B4. Satelit ini dibawa ke angkasa dengan menggunakan

roket Ariane 5 dari Kourou di Guyana Perancis pada tanggal 16 November 2005.

Telkom-2 memiliki umur operasi selama 15 tahun dan bernilai sekitar 170 juta

dolar AS. Sekitar 70 persen kapasitas transponder Telkom-2 akan disewakan kepada

pihak luar.

Dari 30 persen kapasitas yang akan digunakan sendiri oleh Telkom, satelit

buatan Orbital Sciences Corporation ini diharapkan akan mendukung sistem

komunikasi transmisi backbone yang meliputi layanan telekomunikasi sambungan

langsung jarak jauh (SLJJ), sambungan langsung internasional (SLI), internet, dan

jaringan komunikasi untuk kepentingan militer. Satelit ini akan beredar di orbit 118°

BT dengan kapasitas 24 transponder C-band dan berbobot 1.975 kg. Daya jangkaunya

mencapai seluruh ASEAN, India dan Guam

INASAT-1 adalah Nano Hexagonal Satelit yang dibuat dan didesain sendiri

oleh Indonesia untuk pertama kalinya. INASAT-1 merupakan satelit metodologi

penginderaan untuk cuaca buatan LAPAN

Selain itu INASAT-1 adalah satelit Nano alias satelit yang menggunakan

komponen elektronik berukuran kecil, dengan berat sekitar 10-15 kg. Satelit itu

dirancang dengan misi untuk mengumpulkan data yang berhubungan erat dengan data

lingkungan (berupa fluks magnet didefinisikan sebagai muatan ilmiah) maupun

housekeeping yang digunakan untuk mempelajari dinamika gerak serta penampilan

sistem satelit.

Adapun satelit itu dirancang bersama oleh PT Dirgantara Indonesia dan

Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN), khususnya Pusat

Teknologi Elektronika (Pustek) Dirgantara. Berbekal nota kesepakatan antara

LAPAN, Dirgantara Indonesia, serta dukungan dana dari Riset Unggulan

Kemandirian Kedirgantaraan 2003, maka dimulailah rancangan satelit Nano dengan

nama Inasat-1 (Indonesia Nano Satelit-1).

Dari segi dinamika gerak akan diketahui melalui pemasangan sensor gyrorate

tiga sumbu, sehingga dalam perjalanannya akan diketahui bagaimana perilaku

geraknya. Penelitian dinamika gerak ini menjadi hal yang menarik untuk satelit-satelit

ukuran Nano yang terbang dengan ketinggian antara 600-800 km.

LAPAN-TUBSAT adalah sebuah satelit mikro yang dikembangkan Lembaga

Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) bekerja sama dengan Universitas

Teknik Berlin (Technische Universität Berlin; TU Berlin). Wahana ini dirancang

berdasarkan satelit lain bernama DLR-TUBSAT, namun juga menyertakan sensor

bintang yang baru. Satelit LAPAN-TUBSAT yang berbentuk kotak dengan berat 57

kilogram dan dimensi 45 x 45 x 27 sentimeter ini akan digunakan untuk melakukan

pemantauan langsung situasi di Bumi seperti kebakaran hutan, gunung berapi, banjir,

menyimpan dan meneruskan pesan komunikasi di wilayah Indonesia, serta untuk misi

komunikasi bergerak.

LAPAN-TUBSAT membawa sebuah kamera beresolusi tinggi dengan daya

pisah 5 meter dan lebar sapuan 3,5 kilometer di permukaan Bumi pada ketinggian

orbit 630 kilometer serta sebuah kamera resolusi rendah berdaya pisah 200 meter dan

lebar sapuan 81 km.

Manuver attitude ini dilakukan dengan menggunakan attitude control system

yang terdiri atas 3 reaction wheel, 3 gyro, 2 sun sensor, 3 magnetic coil dan sebuah

star sensor untuk navigasi satelit. Komponen-komponen inilah yang membedakannya

dengan satelit mikro lain yang hanya mengandalkan sistem stabilisasi semi pasif

gradien gravitasi dan magneto torquer, sehingga sensornya hanya mengarah vertikal

ke bawah.

Sebagai satelit pengamatan, satelit ini dapat digunakan untuk melakukan

pemantauan langsung kebakaran hutan, gunung meletus, tanah longsor dan

kecelakaan kapal maupun pesawat. Tapi pengamatan banjir akan sulit dilakukan

karena kamera tidak bisa menembus awan tebal yang biasanya menyertai kejadian

banjir.

Indostar II atau Cakrawarta II adalah satelit yang diluncurkan oleh PT Media

Citra Indostar (MCI) yang mengelola dan mengoperasionalisasi satelit Indovision.

Satelit ini diluncurkan dengan menggunakan roket peluncur Proton Breeze milik

Rusia dan lepas landas melalui Baikonur Cosmodome di Kazahkstan. Peluncuran

satelit Indostar II ini telah berlangsung pada tanggal 16 Mei 2009.

Satelit Palapa D (kode internasional = 2009-046A) adalah satelit komunikasi

Indonesia yang dimiliki dan dioperasikan oleh PT. Indosat Tbk dan diluncurkan pada

tanggal 31 Agustus 2009 pukul 16:28 WIB di Xichang Satellite Launch Center

(XSLC) menggunakan roket Long March (Chang Zheng) 3B. Satelit ini dibuat oleh

Thales Alenia Space, Perancis, dan dimaksudkan sebagai pengganti satelit Palapa C2

pada Orbit Geo Stasioner slot 113º BT yang akan selesai masa operasionalnya pada

tahun 2011.

B. JENIS DAN MANFAAT SATELIT

Berdasarkan fungsinya satelit dibedakan menjadi :

1. Satelit astronomi adalah satelit yang digunakan untuk mengamati planet,

galaksi, dan objek angkasa lainnya yang jauh.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Satelit mata-mata adalah satelit pengamat Bumi atau satelit komunikasi yang

digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata.

6. 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.

7. 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.

8. Satelit cuaca adalah satelit yang diguanakan untuk mengamati cuaca dan iklim

Bumi.

9. 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 juga dikatagorikan bersasarkan bentuk orbitnya, dimana tiap orbit tersebut mengemban misi tertentu.

1. Geosynchronous Earth Orbit (GEO), satelit yang mengorbit pada ketinggian

35786 km dari permukaan bumi. Ketinggian ini dibutuhkan agar satelit selalu

berada tepat di atas sebuah titik di ekuator bumi. Oleh sebab itu satelit tersebut

memerlukan tempo yang sama dengan periode rotasi bumi yaitu 24 jam dalam

gerakannya mengelilingi bumi. Sebuah satelit dapat mengamati sampai

sepertiga luas permukaan bumi. Jika tiga buah satelit ditempatkan pada

ketinggian tertentu sehingga bumi terletak dalam segitiga sama sisi dengan

posisi satelit sebagai sudut segitiga tersebut, maka seluruh permukaan bumi

akan dapat diamati dengan baik.

2. Medium Earth Orbit (MEO), satelit jenis ini bergerak pada ketinggian 8000-

20000 km. Lintasan dirancang agar melewati kedua kutub bumi utara dan

selatan difungsikan untuk satelit komunikasi. Tidak seperti satelit GEO yang

orbitnya berbentuk lingkaran, satelit tipe MEO mempunyai orbit elips

3. Low Earth Orbit berada pada ketinggian 500 sampai 2000 km. Lintasannya

lebih dekat ke bumi, hal ini mengharuskan satelit bergerak dengan kecepatan

tinggi agar dapat mengimbangi gaya sentripetal yang menarik satelit ke bumi.

Satelit bergerak dengan orbit berbentuk lingkaran dalam periode 1 jam 30

menit.

Orbit berikut adalah orbit khusus yang juga digunakan untuk mengkategorikan satelit:

1. Orbit Molniya, orbit satelit dengan perioda orbit 12 jam dan inklinasi

sekitar 63°.

2. Orbit Sunsynchronous, orbit satelit dengan inklinasi dan tinggi tertentu

yang selalu melintas ekuator pada jam lokal yang sama.

3. Orbit Polar, orbit satelit yang melintasi kutub

C. ORBIT SATELIT

Orbit merupakan elemen dasar dalam setiap misi ruang angkasa. Untuk

mengerti bagaimana gerak dan lintasan sebuah satelit, diperlukan beberapa

pengetahuan dasar tentang kalkulus dan geometri. Satelit yang bergerak bebas dapat

dijelaskan dari persamaan gerak yang telah dikembangkan oleh Copernicus, Kepler

dan Newton yang semuanya terangkum dalam pengetahuan mekanika benda langit.

Sekali posisi dan kecepatan sebuah objek diketahui, yang merupakan fungsi dari

medan gravitasi, orang dapat memperediksi dengan tepat dimana posisi objek dalam

beberapa menit mendatang maupun tahun. Ada beberapa jenis orbit yang dapat

dirancang untuk meletakkan satelit pada posisinya. Orbit dari satelit ini diragakan

dalam gambar berikut:

Bermacam tipe orbit seperti orbit parking, transfer orbit dan final orbit.

Sebuah satelit umumnya memulai kala hidup pada lintasan parking, dari lintasan ini

kemudian upper stage roket digunakan sebagai booster untuk menempatkan satelit di

orbitnya. Beberapa dorongan diperlukan sampai satelit menempati posisi yang

diharapkan.

Bentuk orbit satelit diantaranya adalah :

1) Geosynchronous Earth Orbit (GEO), satelit yang mengorbit pada ketinggian

35786 km dari permukaan bumi. Ketinggian ini dibutuhkan agar satelit selalu

berada tepat di atas sebuah titik di ekuator bumi. Oleh sebab itu satelit tersebut

memerlukan tempo yang sama dengan periode rotasi bumi yaitu 24 jam dalam

gerakannya mengelilingi bumi. Sebuah satelit dapat mengamati sampai

sepertiga luas permukaan bumi. Jika tiga buah satelit ditempatkan pada

ketinggian tertentu sehingga bumi terletak dalam segitiga sama sisi dengan

posisi satelit sebagai sudut segitiga tersebut, maka seluruh permukaan bumi

akan dapat diamati dengan baik.

2) Low Earth Orbit berada pada ketinggian 500 sampai 2000 km. Lintasannya

lebih dekat ke bumi, hal ini mengharuskan satelit bergerak dengan kecepatan

tinggi agar dapat mengimbangi gaya sentripetal yang menarik satelit ke bumi.

Satelit bergerak dengan orbit berbentuk lingkaran dalam periode 1 jam 30

menit.

3) Medium Earth Orbit (MEO), satelit jenis ini bergerak pada ketinggian 8000-

20000 km. Lintasan dirancang agar melewati kedua kutub bumi utara dan

selatan difungsikan untuk satelit komunikasi. Tidak seperti satelit GEO yang

orbitnya berbentuk lingkaran, satelit tipe MEO mempunyai orbit elips

D. KOMPONEN GERAK SATELIT

Adaikan saja suatu satelit yag memiliki massa sebesar m mengorbit bumi dengan

kecepatan v dan ketinggian h dari permukaan bumi. Maka perjitungan yang dapat

kita lakukan adalah dengan syarat bahwa: Gerakan satelit tersebut memenuhi

hukum III Kepler; Lintasan satelit dianggap sebagai suatu lingkaran sebagai

pendekatannya.

Analisis untuk kasus planet yang mengorbit bumi tersebut adalah, sebagai

berikut:

1. Kecepatan Gerak Satelit

1) Jarak dari pusat bumi ke orbit satelit = r

2) Karena gaya gravitasi mengakibatkan percepatan sentripetal pada

satelit yang bergerak pada lintasan lingkaran, maka berlaku hukum II

Newton untuk partikel yang bergerak melingkar dengan kecepatan

konstan.

Untuk menganalisis kasus kecepatan linier satelit tersebut, perlu diperhatikan

bahwa gaya luar yang bekerja pada satelit hanyalah gaya gravitasi. Gaya ini bekerja

ke arah pusat bumu dan menjaga satelit tetap berada pada orbit lingkarannya. Oleh

karena itu, gaya yang bekerja pada pada satelit adalah gaya gravitasi.

F r=Fg=GM E m

r2

Dari Hukum II Newton dan fakta bahwa percepatan yang dialami satelit

adalah percepatan sentripetal maka didapat :

GM E

r2 =mv2

r ≡ v=√ G M E

r=√ G M E

RE+h

r=RE+h ; RE=Jari− jaribumi ;h=ketinggian satelit dari permukaan bumi .

2. Posisi Stasioner Satelit

Agar satelit selalu berada pada orbitnya yang tetap terhadap bumi, maka

periode satelit harus 24 jam dan orbit satelit berada pada ekuator. Berdasarkan hukum

III Kepler diperoleh :

T 2=( 4 π2

G M E)r3 ;r=

3√ G M E T2

4 π2

dengan subtitusi bahwa 24 jam=24 × 60 ×3600 s=86400 s maka diperoleh:

r=3√(6,67 ×10−11 N .

m2

kg2 ) (5,98 ×1024 kg ) (86400 s )2

4 π 2

¿4,23 × 107 m

r adalah jarak agar satelit berada pada keadaan stasioner

v=√ G M E

r=√(6,67× 10−11 N .

m2

kg2 ) (5,98 ×1024 kg )

4,23× 107 m=3,07 ×103 m

s

3. Kecepatan lepas orbit (v¿¿esc)¿

Anggap bahwa obyek bermassa m diterbangkan vertikal ke atas bumi, dengan

kecepatan awal v i dan berada di r=RE.

Kita dapat menggunakan persamaan energi untuk menemukan kecepatan

minimal agar lepas dari pengaruh gravitasi bumi.

Ei=12

m vi2−

G M E m

RE

Ketika mencapai ketinggian maksimal maka v f=0;r=rf =rmax karena total energinya

konstan, maka

Ei=Ef

12

m v i2−

G M E m

RE

=−G M E m

rmax

v i2=2G M E ( 1

RE

−1

rmax)

Berdasarkan persamaan di atas, kita dapat mengetahui nilai h (jarak satelit

dari permukaan bumi),

h=rmax−r E

Berikutnya kita akan menentukan besarnya kecepatan lepas orbit (v¿¿esc)¿,

yakni kecepatan minimal agar lepas dari pengaruh gravitasi bumi. Jika obyek

bergerak dengan kecepatan minimum ini, maka obyek tersebut akan dapat terus

meninggalkan bumi sampai pada jarak tak terhingga dengan kecepatannya yang

mendekati nol (karena tidak terpengaruhi gaya gravitasi bumi). Kita anggap bahwa

rmax → untuk persamaan v i2=2G M E ( 1

RE

−1

rmax)dan v i=vesc , kita dapatkan:

vesc2 =2G M E ( 1

RE

−1 )

vesc2 =2G M E

1RE

vesc=√ 2 G M E

RE

Besarnya vesc tidak bergantung pada massa dan arah kecepatan obyek. Dalam

hal ini, gesekan udara diabaikan.

Jika obyek diterbangkan dengan kecepatan awal vesc=√ 2 G M E

RE

maka total

energi dari sistem dimana obyek tersebut berada akan sama denga nol. Ini dapat kita

lihat dari persamaan berikut:

E=12

m v i2−

G M E m

RE

E i

¿ 12

m(√ 2G M E

RE)

2

−G M E m

RE

¿ 12

m2 G M E

RE

−G M E m

RE

¿G M E m

RE

−G M E m

RE

¿0

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

satelit adalah benda-benda yang mengorbit mengelilingi benda lain. Itu berarti

bukan hanya bulan dan satelit buatan, tapi juga komet, asteroid,bintang, planet, dan

bahkan galaksi. Semua planet, bulan, dan bintang (termasuk matahari) merupakan

satelit dari Galaksi Bimasakti.

Satelit buatan manusia pertama adalah Sputnik 1, diluncurkan oleh Soviet

pada tanggal 4 Oktober 1957. Sedangkan sejarah perkembangan satelit buatan di

Indonesia dimulai pertama pada tahun 1976 yang bernama Satelit Palapa A1.

Berdasarkan fungsinya satelit dibedakan menjadi : Satelit astronomi ,Satelit

komunikasi ,Satelit pengamat Bumi ,Satelit navigasi ,Satelit mata-mata ,Satelit tenaga

surya ,Stasiun angkasa ,Satelit cuaca ,Satelit miniature.

Bentuk orbit satelit diantaranya adalah : Geosynchronous Earth Orbit (GEO),Low Earth Orbit ,Medium Earth Orbit (MEO),

Kecepatan gerak satelit dirumuskan :

v=√ G M E

r=√ G M E

RE+h

Posisi stasioner satelit dirumuskan :

r=3√(6,67 ×10−11 N .

m2

kg2 ) (5,98 ×1024 kg ) (86400 s )2

4 π 2

¿4,23 × 107 m

r adalah jarak agar satelit berada pada keadaan stasioner

Kecepatan lepas orbit (v¿¿esc)¿ dirumuskan :

vesc=√ 2 G M E

RE

B. SARAN

Untuk lebih mengembangkan dan mempelajari tentang satelit buatan. Yang

ternyata satelit tersebut mempunyai banyak manfaat untuk kehidupan manusia yang

lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

Serway, Raymond A. and Jewett, John W. 2004. Physics for Scientists and Engineers.

Thomson Brooks/Cole.

Winardi, Sutantyo.1984. Astrofisika Mengenal Bintang. Bandung:ITB Press

satelit-komunikasi-_orasi-ilmiah_denpasar30oktober2010.pdf

http: // www. waena. or g Poer ed by Joom l ! Generated: 15 June, 2 011 , 08 :5 4

www.wikipedia.co.id

http://www.unsri.ac.id/upload/arsip/Perbandingan%20Media