Mengetahui Cara Kerja GPS (Global Positioning System)

GPS (Global Positioning System). Image credit: gpsnavigationsystem-s.com

Global Positioning System (GPS)) adalah sistem untuk menentukan posisi di permukaan bumi dengan bantuan sinkronisasi sinyal satelit. Sistem ini menggunakan 24 satelit yang mengirimkan sinyal gelombang mikro ke Bumi. Sinyal ini diterima oleh alat penerima di permukaan, dan digunakan untuk menentukan posisi, kecepatan, arah, dan waktu. Sistem yang serupa dengan GPS antara lain GLONASS Rusia, Galileo Uni Eropa, IRNSS India.

Sistem ini dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dengan nama lengkapnya adalah NAVSTAR GPS.

GPS Tracker atau sering disebut dengan GPS Tracking adalah teknologi AVL (Automated Vehicle Locater) yang memungkinkan pengguna untuk melacak posisi kendaraan, armada ataupun mobil dalam keadaan Real-Time. GPS Tracking memanfaatkan kombinasi teknologi GSM dan GPS untuk menentukan koordinat sebuah obyek, lalu menerjemahkannya dalam bentuk peta digital.

Cara Kerja

Sistem ini menggunakan sejumlah satelit yang berada di orbit bumi, yang memancarkan sinyalnya ke bumi dan ditangkap oleh sebuah alat penerima. Ada tiga bagian penting dari sistim ini, yaitu bagian kontrol, bagian angkasa, dan bagian pengguna.

Bagian Kontrol
Seperti namanya, bagian ini untuk mengontrol. Setiap satelit dapat berada sedikit diluar orbit, sehingga bagian ini melacak orbit satelit, lokasi, ketinggian, dan kecepatan. Sinyal-sinyal sari satelit diterima oleh bagian kontrol, dikoreksi, dan dikirimkan kembali ke satelit. Koreksi data lokasi yang tepat dari satelit ini disebut dengan data ephemeris, yang nantinya akan di kirimkan kepada alat navigasi kita.

Bagian Angkasa
Bagian ini terdiri dari kumpulan satelit-satelit yang berada di orbit bumi, sekitar 12.000 mil diatas permukaan bumi. Kumpulan satelit-satelit ini diatur sedemikian rupa sehingga alat navigasi setiap saat dapat menerima paling sedikit sinyal dari empat buah satelit. Sinyal satelit ini dapat melewati awan, kaca, atau plastik, tetapi tidak dapat melewati gedung atau gunung. Satelit mempunyai jam atom, dan juga akan memancarkan informasi ‘waktu/jam’ ini. Data ini dipancarkan dengan kode ‘pseudo-random’. Masing-masing satelit memiliki kodenya sendiri-sendiri. Nomor kode ini biasanya akan ditampilkan di alat navigasi, maka kita bisa melakukan identifikasi sinyal satelit yang sedang diterima alat tersebut. Data ini berguna bagi alat navigasi untuk mengukur jarak antara alat navigasi dengan satelit, yang akan digunakan untuk mengukur koordinat lokasi. Kekuatan sinyal satelit juga akan membantu alat dalam penghitungan. Kekuatan sinyal ini lebih dipengaruhi oleh lokasi satelit, sebuah alat akan menerima sinyal lebih kuat dari satelit yang berada tepat diatasnya (bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari ketika jam 12 siang) dibandingkan dengan satelit yang berada di garis cakrawala (bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari terbenam/terbit).

Ada dua jenis gelombang yang saat ini dipakai untuk alat navigasi berbasis satelit pada umumnya, yang pertama lebih dikenal dengan sebutan L1 pada 1575.42 MHz. Sinyal L1 ini yang akan diterima oleh alat navigasi. Satelit juga mengeluarkan gelombang L2 pada frekuensi 1227.6 Mhz. Gelombang L2 ini digunakan untuk tujuan militer dan bukan untuk umum.

Bagian Pengguna
Bagian ini terdiri dari alat navigasi yang digunakan. Satelit akan memancarkan data almanak dan ephemeris yang akan diterima oleh alat navigasi secara teratur. Data almanak berisikan perkiraan lokasi (approximate location) satelit yang dipancarkan terus menerus oleh satelit. Data ephemeris dipancarkan oleh satelit, dan valid untuk sekitar 4-6 jam. Untuk menunjukkan koordinat sebuah titik (dua dimensi), alat navigasi memerlukan paling sedikit sinyal dari 3 buah satelit. Untuk menunjukkan data ketinggian sebuah titik (tiga dimensi), diperlukan tambahan sinyal dari 1 buah satelit lagi.

Dari sinyal-sinyal yang dipancarkan oleh kumpulan satelit tersebut, alat navigasi akan melakukan perhitungan-perhitungan, dan hasil akhirnya adalah koordinat posisi alat tersebut. Makin banyak jumlah sinyal satelit yang diterima oleh sebuah alat, akan membuat alat tersebut menghitung koordinat posisinya dengan lebih tepat.

Karena alat navigasi ini bergantung penuh pada satelit, maka sinyal satelit menjadi sangat penting. Alat navigasi berbasis satelit ini tidak dapat bekerja maksimal ketika ada gangguan pada sinyal satelit. Ada banyak hal yang dapat mengurangi kekuatan sinyal satelit:

• Kondisi geografis, seperti yang diterangkan diatas. Selama kita masih dapat melihat langit yang cukup luas, alat ini masih dapat berfungsi.
• Hutan. Makin lebat hutannya, maka makin berkurang sinyal yang dapat diterima.
• Air. Jangan berharap dapat menggunakan alat ini ketika menyelam.
• Kaca film mobil, terutama yang mengandung metal.
• Alat-alat elektronik yang dapat mengeluarkan gelombang elektromagnetik.
• Gedung-gedung. Tidak hanya ketika di dalam gedung, berada di antara 2 buah gedung tinggi juga akan menyebabkan efek seperti berada di dalam lembah.
• Sinyal yang memantul, misal bila berada di antara gedung-gedung tinggi, dapat mengacaukan perhitungan alat navigasi sehingga alat navigasi dapat menunjukkan posisi yang salah atau tidak akurat.

(wikipedia.org, astronomi.us)

Read More

Mengenal Sejarah, Jenis, dan Orbit Satelit

Satelit pertama di Dunia, Sputnik 1 buatan Uni Soviet. Image credit: nationalmuseum.af.mil

Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi tertentu (wikipedia.org). Satelit sendiri terdiri dari dua jenis, yaitu satelit alam dan satelit buatan.

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. 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 Juli, 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.

Satelit buatan manusia terbesar pada saat ini yang mengorbit bumi adalah Station Angkasa Interasional (International Space Station).

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).

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.

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

• 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.
• Orbit Polar, orbit satelit yang melintasi kutub

(wikipedia.org, astronomi.us)

Read More

VIDEO: Simulasi Kapsul SpaceX Merapat dengan ISS

Hari ini, Sabtu (19/05/2012) pukul 4:55 am waktu Amerika, SpaceX akan mencatatkan sejarahnya sebagai perusahaan swasta pertama yang akan meluncur ke ruang angkasa dan merapat ke ISS (International Space Station). Dan untuk mengetahui apa dan bagaimana prosesnya nanti, Anda bsa melihat video yang dibuat oleh NASA sebagai simulasinya. Perlu diketahui bahwa roket Falcon 9 yang akan membawa kapsul Dragon ke ISS memiliki berat 305 kg dan membawa makanan serta perbekalan lainnya untuk 31 kru yang ada di sana. Silahkan menyaksikan videonya berikut ini:

Read More

10 Negara yang Paling Berisiko Dihantam Asteroid

Ilustrasi asteroid menabrak Bumi.
Image credit: starryskies.com

Baru-baru ini, observasi  Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) NASA mengungkap populasi asteroid berpotensi bahaya di tata surya. Sekaligus menguak informasi terbaru soal jumlah, asal-usul, dan potensi bahayanya.

Asteroid berpotensi bahaya (potentially hazardous asteroid), disebut juga PHA adalah kelompok batu angkasa dekat Bumi. Mereka memiliki orbit terdekat dengan bumi, sekitar delapan juta kilometer. Dan, ukuran mereka diperkirakan cukup besar untuk bertahan dari pembakaran di atmosfer Bumi sehingga bisa menyebabkan kerusakan dalam skala regional, atau yang lebih besar.

Proyek NEO WISE, yang merupakan bagian dari misi WISE mengambil 107 PHA untuk membuat prediksi populasi secara keseluruhan. Hasilnya, ada sekitar 4.700 asteroid berbahaya, plus-minus 1.500, dengan diameter lebih besar dari 100 meter. Sejauh ini, baru sekitar 20-30 persen obyek yang ditemukan.

Analisis NEOWISE lebih baik dari perkiraan kasar sebelumnya, dan lebih kredible dalam memperkirakan jumlah total dan ukuran asteroid.

"Analisis NEOWISE menunjukkan bahwa kita telah membuat awal yang baik menemukan obyek yang bisa berpotensi bahaya bagi Bumi," kata  Lindley Johnson, program eksekutif untuk Program Observasi Dekat Bumi, seperti dimuat situs NASA.

Terkait asal-usul, asteroid berpotensi berbahaya mungkin berasal dari tabrakan antara dua asteroid di sabuk utama terletak di antara Mars dan Jupiter. Fragmen pecahan itu yang melayang orbit lebih dekat ke Bumi dan akhirnya menjadi PHA.

"Proyek NEOWISE NASA, yang awalnya tidak direncanakan sebagai bagian dari WISE, ternyata menjadi bonus besar," kata Amy Mainzer, peneliti utama NEOWISE, di Laboratorium et Propulsion Laboratory di Pasadena, California

Temuan itu membantu manusia memahami asal-usul asteroid dan memberi peluang untuk menghindari potensi bahaya. Juga mengetahui komposisi batu angkasa: granit, batu, atau logam. Jenis informasi ini penting dalam menilai potensi bahaya asteroid. Komposisi akan mempengaruhi seberapa cepat mereka mungkin terbakar di atmosfer.

Temuan NASA kemudian menjadi dasar studi sejumlah ilmuwan. Salah satunya, para peneliti dari University of Southhampton. Untuk kali pertama, para ahli di sana mengidentifikasi 10 negara paling berpotensi mengalami kerusakan terparah akibat asteroid.

Menggunakan perangkat lunak, NEOimpactor, singkatan dari "NEO" atau Near Earth Object programme NASA.

Dari simulasi tersebut, diperoleh 10 negara yang paling berisiko yakni: China, Indonesia, India, Jepang, Amerika Serikat, Filipina, Italia, Inggris, Brazil, dan Nigeria.

Lima negara menghadapi risiko hilangnya nyawa manusia yakni China, Indonesia, India, Jepang dan Amerika Serikat. Sementara, Amerika Serikat, China, Swedia, Kanada dan Jepang menghadapi dampak ekonomi yang paling parah karena hancurnya infrastruktur.

"Konsekuensi bagi populasi manusia dan infrastruktur sebagai akibat dari dampak asteroid sangat besar," kata Nick Bailey dari University of Southampton.

"Hampir seratus tahun yang lalu sebuah kawasan terpencil dekat Sungai Tunguska menjadi saksi hidup ledakan asteroid yang relatif kecil (diameter sekitar 50 meter). Meskipun saat itu hanya membuat rata hutan, seandainya meledak di London itu bisa menghancurkan segalanya," kata Bailey seperti dimuat Daily Galaksi. (vivanews.com, astronomi.us)

Read More

Perbandingan Ukuran Bintik Matahari dengan Bumi dan Jupiter

Perbandingan besar bintik Matahari (Sun spot) dengan Bumi dan Jupiter. Image credit: universetoday.com

Foto diatas merupakan 2 foto bintik matahari terbesar yang pernah terekam. Foto sebelah kiri diambil oleh NASA’s Solar Dynamics Observatory pada 11 Mei 2012, yang menunjukkan daerah aktif 11476, sedangkan sebelah kanan merupakan foto dari Carnegie Institution di Washington yang menunjukkan daerah aktif 14886. Terlihat perbandingan Bumi dan Matahari kita jika dibandingkan dengan sun spot Matahari yang sangat besar.

Bintik Matahari berhubungan dengan lidah api matahari atau solar flare yang kemudian mengirim badai Matahari. Dampaknya bisa mempengaruhi pengoperasian satelit dan sistem komunikasi di Bumi. (Adi Saputro/ astronomi.us)

Read More

Jepang Sukses Luncurkan Satelit Komersial Pertama

Peluncuran roket H-IIA yang membawa
satelit Korea Selatan.
Image credit: spacedaily.com

Jepang sukses meluncurkan satelit Korea Selatan ke orbitnya pada Jum'at (19/05/2012) dan ini sekaligus menjadi peluncuran satelit komersial pertama yang dilakukan Jepang.

Satelit yang diberi nama KOMPSAT-3 itu melakukan pemisahan diri dengan roket pembawanya 16 menit setelah peluncuran yang kemudian juga diikuti oleh 3 satelit lain yang dibawa bersamaan. Peluncuran roket H-IIA ini merupakan peluncuran yang ke 21 kalinya setelah roket ini dikembangkan oleh JAXA pada tahun 2001, yang kemudian pada tahun 2007 dioperasikan oleh Mitsubishi Heavy Industries (MHI)," ucap juru bicara JAXA, Masashi Okada. (spacedaily.com, astronomi.us)

Read More

Ilmuwan Temukan Bukti Air Pernah Mengalir di Mars

Lembah di Mars. Image credit: dailymail.co.uk

Ketika kehidupan baru dimulai di Bumi, Mars kemungkinan juga berisi kandungan air diselimuti atmosfir tebal yang memungkinkan mendukung kehidupan.

Salah satu alasan air tidak lagi mengalir di permukaan Mars karena densitas atmosfernya kurang dari 1% kepadatan di bumi.

Namun Profesor Josef Dufek, dari Universitas Tekhnologi Georgia, melihat sebuah kawah yang ditinggalkan oleh lapisan bebatuan sekitar 3,5 miliar tahun lalu.

Temuan ini menambah semakin banyaknya bukti bahwa air pernah mengalir di Mars.

Dia memulai studinya dengan meneliti sebuah lapisan bebatuan yang didorong ke atmosfer Mars selama letusan gunung berapi sekitar 3,5 miliar tahun lalu, menurut laporan jurnal Geophysical Research Letters.

Penjelajah Mars, Spirit mendarat di lokasi tersebut pada 2007 lalu dan mengambil sejumlah lapisan yang tersisa, sehingga memungkinkan Prof Dufek dan rekan dapat menghitung ukuran, kedalaman dan bentuk lubang bekas tanah yang terjerembab.

Tim kemudian menciptakan kawah mereka sendiri sebagai perbandingan, menembakkan partikel menjadi butiran dengan ukuran yang sama dengan temuan Spirit Mars.

Mereka menghitung bahwa kecepatan partikel telah bergerak untuk menciptakan bekas lubang yang akan diperlukan sebuah tekanan atmosfer 20 kali lebih besar daripada yang ditemukan saat ini.

Hal ini menunjukkan Mars pernah memiliki atmosfir yang lebih tebal, kata Prof. Dufek.

Dia mengatakan, "Tekanan atmosfer memungkinkan memainkan peran dalam mengembangkan hampir seluruh fitur permukaan Mars.”

"Iklim, keadaan fisik air di permukaan dan potensi kehidupan di planet ini semuanya dipengaruhi oleh kondisi atmosfer.”

"Penelitian kami adalah konsisten dengan penelitian yang berkembang bahwa Mars awal setidaknya merupakan dunia berair dengan atmosfir lebih tebal dari yang kita lihat saat ini.”

'Kami hanya dapat meneliti satu celah di salah satu lokasi di Planet Merah. Kami berharap untuk melakukan tes masa depan pada sampel lain berdasarkan pengamatan oleh penjelajah berikutnya. "

Sebuah studi sebelumnya telah menemukan kandungan gipsum di Mars yang menunjukkan bahwa di Mars pernah ada air, bahkan kemungkinan adanya kehidupan.

Journal Science melaporkan bahwa gipsum hanya bisa terbentuk di dalam air di bawah 60 c : "Itu berarti bahwa kondisi yang kondusif bagi kehidupan pernah ada di tepi kawah tersebut.”(erabaru.net, astronomi.us)

Read More

Gerhana Matahari Total Pertama di Tahun 2012

Gerhana Matahari total. Image credit: inilah.com

Gerhana matahari total akan kembali sambangi Bumi. Namun hanya beberapa wilayah saja yang beruntung dapat menyaksikannya. Mana saja?

Seperti dikutip dari TheEconomicTimes, gerhana matahari total yang akan terjadi pada 20-21 Mei tersebut bakal bisa dilihat dari China, Jepang, dan AS.

Namun untuk ketiga negara itu hanya beberapa wilayah saja yang bisa melihatnya secara utuh, yang mungkin hanya beberapa menit saja.

"Gurun Nevada, Utah dan Arizona mungkin adalah wilayah-wilayah di AS yang tepat untuk menyaksikan peristiwa tersebut; dengan syarat langit harus jernih dan cerah," ujar Alan MacRobert, Editor dari majalah Sky and Telescope. (inilah.com, astronomi.us)

Read More