KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayah kepada kita semua, sehingga berkat karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “fungsi “fungsi satelit pa pada bidang penelitian” yang merupakan salah satu tugas dan pe persya syarat ratan untuk memenuhi tugas mata kuliah komunikasi satelit. Dalam penulisan makalah ini, penulis tidak lupa mengucapkan banyak terima kasih pada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas makalah ini, sehingga penulis dapat menyelesaikan pe penyusunan makalah ini. Dan tidak lup lupa juga penulis mengucapkan terima kasih sih kepada Ibu Si Sirmaya ayanti, S.T . M.Eng . PhD yang telah membimbing saya. Dalam penyusunan makalah ini saya berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan maupun kepada semua pembaca.
Makassar, 21 November 2017
Penulis
DAFTAR ISI
................................................................ ............................................ ........................................... ..................... 1 KATA PENGANTAR .......................................... DAFTAR ISI .......................................... ................................................................ ............................................ ............................................ .................................... .............. 2 BAB I PENDAHULUAN......................................... ............................................................... ............................................. ........................................ ................. 3 BAB II PEMBAHASAN.......................................... ................................................................. ............................................. ....................................... ................. 4
Satelit Penelitian
1
2.1 Pengertian ............................................. ................................................................... ............................................ ............................................4 ......................4 2.2 Sejarah satelit ........................................... .................................................................. ............................................. ....................................... ................. 4 2.3 Satelit buatan............................................ ................................................................... ............................................. ....................................... .................9 2.3.1 Sekilas mengenai satelit penelitian ............................... ..................................................... ................................ .......... 9 2.3.2 Macam-macam Macam-ma cam satelit penelitian .................................................... .................................................................. .............. 11 BAB III PENUTUP
Kesimpulan ..................... ............................................ ............................................. ............................................ ............................................. ......................... .. 35 Saran ..................... ............................................ ............................................. ............................................ ............................................ .................................... .............. 35 DAFTAR PUSTAKA
BAB I PENDAHULUAN
Kebutuhan akan fasilitas telekomunikasi kian meningkat hampir di seantero dunia. Apalagi bagi negara-negara yang memiliki rintangan – rintangan alamiah, seumpama kepulauan, gurun tandus, dan sebagainya akan memelukan system komunikasi khusus seperti system gelombang mikro, hambur tropo (troposcatter) ataupun system komunikasi yang menggunakan satelit. Digunakannya system satelit dimaksudkan agar kebutuhan permintaan jasa telekomunikasi dari daerah – daerah daerah terpencil dapat dilayani. Atau dengan system satelit ini diperkiraka rantai komunikasi akan dapat disambungkan ke seluruh daerah yang semula tidak mudah dimasuki oleh metoda gelombang mikro sebagai system darat (terestial). Melalui satelit, semua tempat dalam negeri dapat dijangkau oleh fasilitas komunikasi baik fasilitas berupa penyaluran telekomunikasii sendiri, maupun fasilitas lainnya. Teknologi satelit saat ini menjadi sangat menarik bagi para pelaku bisnis telekomunikasi baik yang berskala global maupun yang berskala regional. Dalam teknologi Satelit Penelitian
2
2.1 Pengertian ............................................. ................................................................... ............................................ ............................................4 ......................4 2.2 Sejarah satelit ........................................... .................................................................. ............................................. ....................................... ................. 4 2.3 Satelit buatan............................................ ................................................................... ............................................. ....................................... .................9 2.3.1 Sekilas mengenai satelit penelitian ............................... ..................................................... ................................ .......... 9 2.3.2 Macam-macam Macam-ma cam satelit penelitian .................................................... .................................................................. .............. 11 BAB III PENUTUP
Kesimpulan ..................... ............................................ ............................................. ............................................ ............................................. ......................... .. 35 Saran ..................... ............................................ ............................................. ............................................ ............................................ .................................... .............. 35 DAFTAR PUSTAKA
BAB I PENDAHULUAN
Kebutuhan akan fasilitas telekomunikasi kian meningkat hampir di seantero dunia. Apalagi bagi negara-negara yang memiliki rintangan – rintangan alamiah, seumpama kepulauan, gurun tandus, dan sebagainya akan memelukan system komunikasi khusus seperti system gelombang mikro, hambur tropo (troposcatter) ataupun system komunikasi yang menggunakan satelit. Digunakannya system satelit dimaksudkan agar kebutuhan permintaan jasa telekomunikasi dari daerah – daerah daerah terpencil dapat dilayani. Atau dengan system satelit ini diperkiraka rantai komunikasi akan dapat disambungkan ke seluruh daerah yang semula tidak mudah dimasuki oleh metoda gelombang mikro sebagai system darat (terestial). Melalui satelit, semua tempat dalam negeri dapat dijangkau oleh fasilitas komunikasi baik fasilitas berupa penyaluran telekomunikasii sendiri, maupun fasilitas lainnya. Teknologi satelit saat ini menjadi sangat menarik bagi para pelaku bisnis telekomunikasi baik yang berskala global maupun yang berskala regional. Dalam teknologi Satelit Penelitian
2
satelit, semakin tinggi kemampuan yang dimiliki, semakin rendah biaya yang dikeluarkan, dan meningkatnya permintaan-permintaan pelanggan telah menciptakan berbagai kesempatan baru yang luar biasa. Pada akhirnya celah orbit (orbital slot) dan pita-pita frekuensi pada GEO, MEO, maupun LEO menjadi aset yang sangat berharga. Koordinasi frekuensi antara para operator menjadi sangat sulit dilakukan dan hal ini akan menjadi ancaman yang membahayakan bagi bisnis satelit itu sendiri.
BAB II PEMBAHASAN 2.1. Pengertian
Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi tertentu. Ada dua jenis satelit yakni satelit alam dan satelit buatan. 1. Satelit alami adalah benda-benda luar angkasa bukan buatan manusia yang mengorbit sebuah planet atau benda lain yang lebih besar daripada dirinya,, seperti misalnya Bulan adalah satelit alami Bumi. Sebenarnya terminologi ini berlaku juga bagi planet yang mengelilingi sebuah bintang, atau bahkan sebuah bintang yang mengelilingi pusat galaksi, tetapi jarang digunakan. Bumi sendiri sebenarnya merupakan satelit alami Matahari. 2. Satelit buatan adalah benda buatan manusia yang beredar mengelilingi benda lain misalnya satelit Palapa yang mengelilingi Bumi. 3. Satelit komunikasi adalah sebuah satelit buatan yang ditempatkan di angkasa dengan tujuan telekomunikasi. Satelit komunikasi modern menggunakan orbit geosynchronous, orbit Molniya atau orbit Bumi rendah. 4. Untuk pelayanan tetap, satelit komunikasi menyediakan sebuah teknologi tambahan bagi kabel komunikasi kapal selam optik fiber. Untuk aplikasi bergerak, seperti komunikasi ke kapal laut dan pesawat terbang di mana aplikasi teknologi lain seperti kabel, tidak praktis atau tidak mungkin. 2.2 Sejarah Satelit
Satelit mini (miniaturized satellites), seperti namanya, adalah satelit yang bentuknya kecil dan bobotnya ringan, dibagi menjadi tiga jenis yaitu satelit mini (minisatellites, 200-500 Satelit Penelitian
3
kg), satelit mikro (dibawah 200 kg), dan satelit nano (dibawah 10 kg). Satelit navigasi menggunakan gelombang radio untuk membantu mobile receiver menentukan lokasi. Reconnaissance satellites adalah satelit komunikasi maupun satelit observasi bumi yang digunakan untuk kepentingan militer atau aplikasi intelegensia, dan informasinya sangat terbatas karena dirahasiakan oleh pemerintah. Satelit observasi bumi digunakan untuk membuat peta, mengontrol keadaan alam bumi, dan sebagai, bukan untuk kepentingan militer. Satelit tenaga matahari diletakkan di orbit tinggi bumi, menggunakan transmisi gelobang mikro. Stasiun ruang angkasa didesain agar manusia dapat tinggal di luar angkasa, untuk digunakan dalam jangka wanktu yang lama. Akhirnya, satelit cuaca digunakan untuk memonitor cuaca dan iklim bumi.
Satelit buatan pertama adalah Sputnik 1 yang diluncurkan pada 4 Oktober 1957 oleh Uni Soviet. Namun, Project RAND ternyata sudah merilis The Preliminary Design of an Experimental Circling Spaceship, yang ditandai dengan kalimat, “A satellite vehicle with appropriate instrumentation can be expected to be one of the most potent scientific tools of the Twentieth Century…” Amerika dikabarkan meluncurkan roket orbital pada 1945 dibawah naungan Biro Aeronautika, Angkatan Laut Amerika Serikat. Project RAND menulis semuanya secara terinci dalam laporannya, namun tidak percaya bahwa satelit digunakan untuk keperluan militer, melainkan sebagai sarana sains, politik dan propaganda, sehingga pada tahun 1954, Sekretariat Pertahanan Amerika Serikat menyatakan bahwa tidak ada program satelit yang dijalankan di Amerika pada saat itu. Dibawah tekanan beberapa organisasi sains, pada awal 1955 Angkatan Udara dan Angkatan Laut Amerika Serikat akhirnya mengerjakan Project Orbiter, dengan menggunakan Jupiter C Rocket untuk meluncurkan satelit kecil yang diberi nama Explorer 1 pada 31 Januari 1958.
Satelit Penelitian
4
Explorer I Perlu dicatat bahwa pada masa itu, orang-orang masih belum memiliki teknologi secanggih orang-orang masa kini dalam meneliti angkasa luar dan atmosfer. Sebelum era satelit, manusia menggunakan balon yang dinaikkan sejauh 30 km ke atmosfer, dan gelombang radio untuk meneliti ionosfer. Era ruang angkasa kemudian dimulai pada tahun 1946, sejak para ilmuwan mulai mengukur atmosfer lapisan atas bumi menggunakan roket V2 milik Jerman yang tertangkap. Hingga tahun 1952, mereka menggunakan V-2 dan roket Aerobee untuk meneliti atmosfer lapisan atas. Pada 29 Juli 1955, Presiden Amerika Serikat mencanangkan Project Vanguard, dengan jadwal peluncuran satelitnya pada musim semi 1958. Tidak mau kalah, Uni Soviet meluncurkan Sputnik 1 pada 4 Oktober 1957. Amerika mengikuti jejak Sputnik 1 dengan menggunakan Space Surveillance Network (SSN) selain mengamati dan meneliti objek-objek ruang angkasa lainnya. Yang kemudian terjadi adalah kompetisi super-ketat antara kedua negara dalam memperbaharui dan meluncurkan sistem satelit terbaru. Pada tanggal 1 Oktober 1958, inagurasi NASA diadakan sebagai suksesor dari NACA (National Advisory Committee for Aeronautics, didirikan pada 1915 untuk mendukung penelitian-penelitian industri aeronautik negara). NASA diberikan mandat yang sama, dan diharapkan dapat mendukung penelitian terhadap perkembangan satelit di Amerika Serikat.
Satelit Penelitian
5
Sementara itu, persaingan antara Amerika Serikat dengan Uni Soviet terus berlangsung. Pada 12 April 1961, kosmonot Soviet Yuri Gagarin menjadi manusia pertama di ruang angkasa. Amerika Serikat kemudian merencanakan Project Mercury dan tujuh astronotnya. Kemudian, presiden John F. Kennedy berjanji pada negara dan masyarakatnya untuk mendaratkan seorang astronot di bulan sebelum akhir dari dekade tersebut, dengan nama Project Apollo. Sayangnya, berbagai kecelakaan terjadi pada proses pelaksanaan Project Apollo. Misalnya saja pada 27 Januari 1967; terjadi kebakaran pada modul perintah Apollo, yang menewaskan tiga orang astronot. Berbagai kecelakaan dan kegagalan mewarnai Project Apollo, hingga akhirnya Apollo 11 diluncurkan pada tahun 1969. Pada tanggal 20 Juli tahun itu, Neil Armstrong bersama dengan Edwin Aldrin (yang kemudian menjadi ikon kartun anak-anak Buzz Lightyear) menjadi manusia pertama yang menjejakkan kaki di bulan, sedang astronot Michael Collins tinggal di pesawat ulang-ali k.
Appolo 11 Kecelakaan juga terjadi di pihak Uni Soviet. Pada tahun 1967, tahun yang sama dengan kecelakaan Apollo pertama, seorang kosmonot kehilangan nyawanya. Menyusul kemudian, pada 1971, tiga orang kosmonot lagi meninggal. Mereka adalah Georgi Dobrovolsky, Vladislav Volkov, dan Victor Patseyev. Project Apollo ternyata tidak terhenti di Apollo 11. Namun, proyek tersebut pun ternyata harus dihentikan pada Apollo 17 pada Satelit Penelitian
6
bulan Desember tahun 1972, sebab terjadi perubahan iklim sosial dan politik Amerika Serikat, selain karena keterbatasan dana — uang yang ada pada saat itu habis untuk mendanai (misalnya) Perang Vietnam. Meski Project Apollo terhenti, masih banyak hal yang dilakukan oleh Amerika dalam mengembangkan sistem satelitnya. Singkatnya, secara garis besar, pada era 1970-an hingga 1980-an, terdapat berbagai misi antariksa yang dijalankan oleh Amerika, seperti misalnya Apollo-Soyuz Test Project, yang pada akhirnya melibatkan Amerika dan Uni Soviet bersamasama pada orbit. Selain itu, mereka juga mengembangkan teknologi pesawat ulang-alik. Sayangnya, misi planetari sempat mati pada akhir 70-an hingga akhir 80-an karena ACTS (Advanced Communication Technology Satellites, diluncurkan pada 1993) berpotensi kurang sempurna, dan terutama karena terjadi beberapa kecelakaan lagi. Pada Februari 1984, satelit telekomunikasi Westar VI ‘tersangkut’ di orbit karena booster -nya mengalami kegagalan. Kemudian, kecelakaan terberat yang menjadi kekhawatiran utama adalah meledaknya The Challenger kurang dari dua tahun kemudian, yang merupakan tragedi tersesar NASA selain meledaknya Columbia pada tahun 2003.
Columbia Untung saja, misi planetari tidak terhenti selamanya. Pada era 1990an, satelit Galileo menginvestigasi Jupiter dan bulan-bulannya. Huble Space Telescope juga meneruskan penelusurannya terhadap ruang angkasa dari orbit rendash bumi. Selain itu, sebuah Rover meneliti Mars, mencoba mencari kebenaran akan kabar burung mengenai adanya kehidupan di planet merah tersebut. Rover tersebut dikendalikan dari bumi. Berkebalikan dari era 70-80an, misi planetari pada masa kini malah makin berkembang dan ditunggu-tunggu kabar beritanya oleh khalayak ramai, bahkan oleh orang awam sekalipun. Orang-orang makin penasaran akan ada-tidaknya kehidupan di planet lain, bahkan mungkin di galaksi lain. Mars bisa dikatakan sebagai objek penelitian utama. Sebab, selain penelitian mengenai ada-tidaknya kehidupan disana, diteliti juga mengenai
Satelit Penelitian
7
kemungkinan manusia untuk tinggal disana. Seri baru satelit ulang-alik pun dirancang untuk menjelajahi Mars dan isinya.
2.3 Satelit buatan
Satelit buatan adalah satelit yang dibuat oleh manusia. Satelit buatan ini merupakan salah satu benda luar angkasa buatan manusia yang mengorbit suatu planet yang dalam pembuatannya memiliki jenis-jenis tertentu serta fungsi tertentu pula dengan tujuan memenuhi kebutuhan manusia. Berbeda dengan satelit alam yang dimiliki bumi yang jumlahnya hanya satu saja, satelit buatan ini justru memiliki jenis yang sangat banyak dan jumlah yang banyak pula. Jenis- jenis dari satelit buatan ini juga bedakan lagi menjadi beberapa macam, yakni dilihat dari fungsinya dan juga dilihat dari ketinggian garis edarnya. Dilihat dari fungsinya beberapa satelit yaitu: Satelit navigasi , berfungsi untuk penerbangan dan pelayaran. Satelit ini akan memberikan informasi posisi pesawat terbang dan kapal yang sedang dalam perjalanan. Satelit geodesi , berfungsi untuk melakukan pemetaan bumi dan mendapatkan informasi tentang grafitasi. Satelit komunikasi berfungsi untuk komunikasi seperti radio, televisi, dan telepon. Satelit meteorologi , berfungsi untuk menyelidiki atmosfer bumi guna melakukan peramalan cuaca. Satelit penelitian merupakan satelit yang berfungsi untuk menyelidiki tata surya dan juga alam semesta secara lebih bebas tanpa dipengaruhi oleh atmosfer. Satelit ini berusaha mendapatkan data- data tentang matahari dan juga berbagai bintang lain untuk mengungkap rahasia yang banyak tersimpan di alam semesta.
Dalam makalah ini akan dibahas mengenai satelit buatan yaitu satelit penelitian. Berikut penjelasannya 2.3.1 Sekilas mengenai satelit penelitian
Satelit penelitian dibuat untuk digunakan untuk meneliti keadaan luar angkasa seperti matahari, planet-planet, bintang, kometkomet, dan benda-benda angkasa luar lainnya. Contoh satelit ini adalah satelit seri Pegasus yang berfungsi melaporkan kebocoran atmosfer yang disebabkan oleh benturan meteorit dan satelit seri Explorer yang berfungsi memberikan data tentang radiasi, medan magnet, dan gelombang radio di angkasa. Satelit Amerika Serikat yang dibuat untuk melaporkan kebocoran dinding pesawat ruang angkasa yang disebabkan oleh benturan meteroit ialah seri satelit Pegasus. Seri satelit ini yang digunakan untuk memperleh informasi tentang radiasi, medan magnet dan gelombang radio di angkasa adalah sari satelit Explorer. Satelit juga digunakan inti observasi bumi, variasi pada orbit satelit Vanguard 1 dan 2 menunjukkan bahwa bumi berbentuk lonjong dari kutub ke kutub dan berbentuk elips di sekeliling khatulistiwa. Satelit Explorer 1,2 dan 12 telah menemukan suatu sabuk radiasi bumi, yaitu zone radiasi yang amat luas yang Satelit Penelitian
8
mengelilingi bumi di atas ekuator. Dalam zone ini terdapat partikel-partikel bermuatan yang berasal dari matahari dan tertangkap oleh medan magnet bumi. Satelit Teknologi Sumber Bumi digunakan untuk meneliti sumber kekayaan bumi dengan mengambil gambar bumi dan laut dalam radiasi inframerah dan dalam pita spektrum merah dan hijau muda. Satelit Landsat telah menemukan lokasi sumber-sumber mineral, termasuk persediaan kandungan minyak. Landsat juga digunakan untuk pemetaan geologi untuik mengembangkan sistem dini bahaya gempa bumi. Sateli Magsat diluncurkan untuk mengawasi medan magnet bumi. Observasi Matahari telah dilakukan oleh seri satelit Explorer dan seri Pioneer dan dua satelit Jerman Barat Helios 1 dan 2. Kemudian, diluncurkan lagi sebuah observatorium matahari Solar Max dan satelit Explorer Mesosfir. Penelitian-penelitian telah dilakukan terhadap partikel-partikel matahari, sinar ultraviolet, korona matahari dan angin matahari. Solar max dibangun untuk mempelajari jilatan api matahari secara fisika dan efeknya terhadap bumi, sedang Explorer mempelajari pengaruh matahari terhadap formasi dan perusaka ozon di atmosfer bumi bagian atas. Gerak Edar Satelit Buatan
Orbit sebuah satelit berputar mengitari sebuah benda di ruang angkasa biasanya berbentuk elips dengan bagian tengah benda ruang angkasa itu sebagai salah satu pusat elips. Setiap orbit mempuyai apogee, yaitu titik yang terjauh dari benda angkasa dan perigee, yaitu titik yang terdekat dari benda angkasa. Titik-titik ini amat berbeda untuk masing-masing satelit, tergantung pada tujuan misi satelit. Penerbangan akan terus berjalan sangar lama, apabila perigee berada jauh dari bumi. Contohnya satelit Amerika Serikat Vanguard 1, dengan apogee 4000 km dan perigee 640 km, akan tetap berada di orbitnya untuk beberapa abad lamanya. Pesawat ruang angkasa tak berawak adalah sebuah alat riset untuk menambah pengetahuan manusia mengenai atmosfer dan angkasa luar. Alat riset itu juga dapat menganalisis radiasi kosmik atau debu kosmik atau juga digunakan untuk menghitung perbenturan benda-benda di ruang angkasa. Alat itu juga mungkin dibangun untuk meneropong informasi awan bumi sehingga memudahkan pemetaan perubahan cuaca di bumi. Pesawat ruang angkasa tak berawak membutuhkan sumber energi untuk mengoperasikan alat-alat yang berfungsi untuk transmisi signal-signal radio. Sumber energi yang digunakan adalah baterai sel matahari, yaitu sel silikon yang mengubah sinar matahari menjadi arus listrik. Arus listrik untuk menggerakkan alat-alat di dalam satelit diambil dari baterai kadmium nikel dan kemudian baterai ini diisi kembali oleh sel matahari. Sebagian besar permukaan satelit diliputi oleh sel-sel ini. Sumber energi lain yang juga digunakan, yaitu generator SNAP yang langsung menghasilkan energi listrik dari tenaga atom. Kalau air dapat dipecah menjadi oksigen dan hidrogen dalam alat elektrolisis, maka sel bahan bakar ini bekerja sebaliknya.baterai ini diisi kembali oleh sel matahari. Sebagian besar permukaan satelit diliputi oleh sel-sel ini.
Satelit Penelitian
9
2.3.1 Macam-macam satelit penelitian A. Mengenai Aura
Aura (EOS CH-1) adalah satelit penelitian ilmiah multi-nasional NASA yang mengorbit sekitar bumi, mempelajari lapisan ozon, kualitas udara, dan iklim. Satelit ini adalah komponen utama ketiga dari Earth Observing System menyusul Terra yang diluncurkan tahun 1999 dan Aqua diluncurkan tahun 2002. Aura mengikuti dari Upper Atmosphere Research Satellite (UARS). Ilmuwan menggunakan data ini untuk mendapatkan wawasan revolusioner mengenai kimia atmosfir kita.
a. Peluncuran Aura
Nama "Aura" datang dari bahasa latin yang berarti "udara". Pesawat ruang angkasa Aura berhasil diluncurkan pada tanggal 15 Juli 2004 di atas sebuah kapal selam Delta II 7920-10L, sebuah roket yang dapat dilalui dua tahap, dari Vandenberg Western Test Range. Apa itu Delta 7920-10L? 7 mengacu pada seri Delta, 9 adalah jumlah motor padat, 2 adalah tipe stage kedua dan 0 adalah tipe stage ketiga, dalam hal ini tidak ada. Fairing adalah penutup yang melindungi pesawat ruang angkasa Aura saat peluncuran dan perjalanannya ke orbit. 10L menggambarkan fairing; Dalam kasus Aura, fairi ng berdiameter 10 kaki, (3 m) dan 'diregangkan' kira-kira 3 kaki lebih panjang dari fairing pada 7920-10. Aura diluncurkan ke orbit sinkron, dekat kutub (98,2 derajat kecenderungan). Ini mengorbit 705 km (438 mil) di atas Bumi dengan siklus berulang enam belas hari dan 233 putaran per siklus. Simpul naik di siang hari dan melintasi garis khatulistiwa sekitar pukul 1.45. Pesawat ruang angkasa Aura terbang dalam formasi dengan satelit pengamatan Bumi lainnya yang disebut A-Train yaitu serangkaian satelit (Aqua, CALIPSO, CloudSat, dan PARASOL) yang bergerak beriringan. Aura memiliki massa sekitar 1.765 kg, panjang 6,9 m, dan jika panel surya dibentangkan panjangnya mencapai 15 m. Aura membawa empat instrumen untuk mempelajari komposisi kimia atmosfer bumi:
HIRDLS, yaitu High Resolution Dynamics Limb Sounder, digunakan untuk mengukur radiasi inframerah dari ozon, uap air, CFC, metana, dan nitrogen. Instrumen ini dikembangkan bersama dengan United Kingdom Natural Environment Research Council. Alat HIRDLS dimatikan sejak 17 Maret 2008 dan tidak lagi mengirimkan data sejak itu.
Satelit Penelitian
10
MLS, yaitu Microwave Limb Sounder, digunakan untuk mengukur emisi dari ozon, klorin, dan gas lainnya serta mengklarifikasi peran uap air dalam pemanasan global. OMI, yaitu Ozone Monitoring Instrument, menggunakan ultraungu dan radiasi tampak untuk menghasilkan peta beresolusi tinggi. Instrumen ini dikembangkan oleh Finnish Meteorological Institute dan Netherlands Agency for Aerospace Programmes. TES, yaitu Tropospheric Emmision Spectrometer, digunakan untuk mengukur kandungan ozon troposfer dengan panjang gelombang inframerah. Selain itu, instrumen ini juga mengukur kandungan karbon monoksida, metana, dan nitrogen oksida.
b. Bagaimana Aura Bekerja?
Instrumen Aura mengukur jejak gas di atmosfer dengan mendeteksi tanda tangan spektral unik mereka. MLS mengamati emisi microwave yang samar dari molekul yang berputar dan bergetar. HIRDLS dan TES mengamati emisi termal inframerah juga karena getaran dan rotasi molekul. OMI mendeteksi penyerapan molekul sinar matahari backscattered pada panjang gelombang ultraviolet yang terlihat dan nyata. Aura's remote sensing geometri ditampilkan di sebelah kiri. Instrumen penglihatan melihat (kaki) instrumen (MLS, TES dan HIRDLS mengiris melalui atmosfer, membuat profil gas. Instrumen yang tampak miring (OMI dan TES) menatap ke arah Bumi. Karena MLS melihat bagian depan pesawat ruang angkasa, ini adalah profil pertama Atmosfernya Instrumen OMI dan TES kemudian melihat massa udara yang sama saat melewati di bawah pesawat ruang angkasa. Saat pesawat ruang angkasa kemudian bergerak di orbitnya, HIRDLS dan TES kembali ke atmosfer. Geometri pengamatan unik ini memungkinkan instrumen Aura menggabungkan pengukuran mereka untuk mendapatkan gambaran yang lebih baik tentang kimia atmosfir. Bagan di bawah ini menunjukkan semua bahan kimia yang diukur dengan instrumen Aura dan rentang ketinggian pengukuran tersebut. c. Aura dan "A-train"
Aura terbang dalam formasi sekitar 15 menit di belakang Aqua di konstelasi satelit "A-Train" yang terdiri dari beberapa satelit yang terbang di dekatnya. Setiap misi individu memiliki tujuan sains tersendiri; semua akan memperbaiki pemahaman kita tentang aspek iklim bumi. Sinergi yang diharapkan dapat diperoleh dengan terbang di dekat satu sama lain semestinya memungkinkan keseluruhan hasil sains Konstelasi Sore menjadi lebih besar daripada jumlah sains setiap misi individu. Data yang diambil oleh instrumen satelit disimpan di kapal sampai disiarkan ke fasilitas downlink melalui jalur data kecepatan tinggi pesawat ruang angkasa. Karena satelit yang mengorbit kutub sering melewati Kutub Utara dan Antartika, fasilitas downlink data terletak di garis lintang tinggi. Fasilitas downlink utama NASA adalah Poker Flat, Alaska, Pangkalan McMurdo, Antartika dan Svalbard, sebuah kepulauan Norwegia di Samudera Arktik di utara daratan Eropa. Kubah antena Svalbard downlink ditunjukkan di bawah ini. Begitu data diterima di fasilitas downlink, mereka dikirim melalui jaringan serat optik ke fasilitas pengolahan di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA. Data mentah
Satelit Penelitian
11
kemudian didistribusikan ke tim instrumen untuk diproses menjadi pengukuran geofisika. Data yang diproses dikirim ke Pusat Arsip Data Aktif NASA, yang tersedia untuk pengguna. Satelit Aura juga memiliki kemampuan siaran langsung melalui antena downlink yang lebih kecil. Kemampuan ini memungkinkan penyidik untuk menerima data hampir seketika. Bangunan kecil dengan kubah (di kanan atas) adalah stasiun siaran langsung Finlandia yang menerima data OMI saat satelit melewati overhead. Data siaran langsung diproses di Meteorological Institude FMI Finlandia dan didistribusikan segera setelah jembatan layang Aura d. Kenapa aura?
Perisai Ozon di Bumi Melindungi Semua Kehidupan
Ozon Stratosfer telah menurun 3% secara global antara tahun 1980 dan 2000 dan menipis hingga 50% di atas Antartika di musim dingin dan musim semi. Penipisan lapisan ozon memungkinkan lebih banyak radiasi ultraviolet untuk mencapai permukaan. Peningkatan radiasi UV diketahui memiliki efek berbahaya pada makhluk hidup. Protokol Montreal dan amandemennya melarang penggunaan bahan kimia perusak ozon dan tingkat penipisan ozon tampaknya telah melambat. Perubahan iklim akan berdampak pada seberapa cepat ozon pulih.
Kualitas Udara Bumi Mendasari Kesehatan Masyarakat dan Ekosistemnya
Atmosfer tidak memiliki batasan politik; Polusi udara bergerak jauh melintasi samudra dan benua. Kualitas udara telah merosot dari beberapa bagian dunia dan telah menjadi masalah kesehatan. Episode polusi parah meningkatkan angka kematian.
Iklim Bumi Terkena Perubahan Dalam Komposisi Atmosfer
Tak dapat dipungkiri bahwa aktivitas manusia mulai mengubah iklim. Kenaikan suhu permukaan global sejak tahun 1950 berkorelasi dengan kenaikan gas rumah kaca. Perubahan karbon dioxiode, metana, nitrous oxide, ozon, cloud cover, uap air dan aerosol semuanya berkontribusi terhadap perubahan iklim.
Aura Dirancang untuk Menjawab Pertanyaan Mengenai Perubahan Dalam Suasana Menunjang Hidup Kita
Empat instrumen Aura mempelajari dinamika dan dinamika atmosfer. Pengukuran Aura akan memungkinkan kita untuk menyelidiki pertanyaan tentang tren ozon, perubahan kualitas udara dan keterkaitannya dengan perubahan iklim. Pengukuran Aura akan memberikan data yang akurat untuk model prediktif dan memberikan informasi yang berguna untuk sistem pendukung keputusan lembaga lokal dan nasional. e. Aura: Menginformasikan Pembuat Kebijakan
Data Aura memajukan pemahaman tentang perubahan keseimbangan radiasi Bumi, kualitas udara, dan lapisan ozon yang diakibatkan oleh perubahan komposisi atmosfer. Tujuan ini, menurut definisi, memiliki relevansi yang kuat untuk kepentingan nasional (yaitu
Satelit Penelitian
12
penggunaan operasional oleh badan-badan federal), ilmu pengetahuan terapan, penelitian ilmiah, dan manfaat sosial. Protokol Montreal, sebuah perjanjian internasional yang dirancang untuk melindungi lapisan ozon, dan amandemennya telah melarang penggunaan bahan kimia perusak ozon. Sejak Protokol Montreal ditandatangani pada tahun 1987, lebih dari 100 negara telah sepakat untuk membatasi produksi dan pelepasan senyawa, terutama chlorofluorocarbons buatan manusia, yang dikenal sebagai CFC. Tingkat deplesi ozon nampaknya telah melambat. Ukuran dan kedalaman lubang ozon telah stabil. Keberhasilan Protokol Montreal muncul di data satelit NASA. Pertanyaan penting yang tersisa: kapan akan mulai pulih? Apakah akan pulih sepenuhnya ke tingkat pra-1970? Waktu akan berbicara. The Ozone Instrument (OMI)
Monitoring
Mengamati Ozon Monitoring Instrument (OMI) terus mengamati ozon stratosfer, sebuah rekaman yang dimulai pada tahun 1970 dengan Nimbus-4 / Backscatter Ultraviolet (BUV).
Microwave
Limb
Sounder
(MLS)
Microwave Limb Sounder (MLS) memberikan kontribusi penting bagi pemahaman kita tentang proses kimia dan dinamika yang mempengaruhi lapisan ozon stratosfer. Banyak produk MLS sekarang unik dengan hilangnya ESA's Envisat pada tahun 2012.
f. Pemantauan Lapisan Ozon
Satelit Penelitian
13
1. Pemahaman Berbasis Proses Fenomena Lubang Ozon Satelit NASA, seperti Aura's Ozon Monitoring Instrument (OMI) dan Microwave Limb Sounder (MLS), memantau kesehatan lapisan ozon bumi dan memberikan wawasan tentang kimia dan dinamika kompleks yang mempengaruhinya. Pemahaman ini memungkinkan pengembangan model, yang memprediksi lubang ozon Antartika akan pulih pada paruh kedua abad ini. Panel atas: Gambar warna salah dari okta kolom ozon rata-rata Oktober (unit Dobson). Panel 1971 dan 2015 adalah observasi yang berasal dari instrumen NASA Nimbus4 BUV dan alat pemantauan Ozon satelit NASA Aura (OMI, KNMI). Panel 2041 dan 2065 berasal dari simulasi model GEOSCCM NASA / GSFC dengan menggunakan proyeksi bahan perusak lapisan ozon (ozon) dan gas rumah kaca (GRK). Skala warna untuk ozon total ada di sisi kanan. Nilai ozon tinggi berwarna merah / kuning sedangkan nilai rendahnya berwarna biru / ungu. Panel bawah: Nilai terendah dari rata-rata Oktober di Antartika. Titik hitam adalah pengamatan dari instrumen BUV, Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS), dan instrumen OMI. Titik merah berasal dari simulasi model GEOSCCM NASA / GSFC. Kurva merah menunjukkan nilai titik merah yang merapikan (filter Gaussian 10 tahun). 2. Mengungkap Perubahan Polusi Udara Belum ada data sebelumnya tentang Perubahan Polusi Udara yang Terungkap oleh Instrumen Monitoring Ozon Aura (OMI) Nitrogen Dioxide (NO2). Dunia menunjukkan keragaman spasial yang menarik dan perubahan dari tahun 2005 sampai 2014 di NO2, polutan umum dari pembangkit listrik dan mobil.
Satelit Penelitian
14
Dataran China Utara menunjukkan pertumbuhan yang pesat sampai tahun 2011 di wilayah manufaktur China, diikuti oleh pengenalan kontrol emisi secara bertahap. Kontrol emisi diterapkan sebelum 2010 di Jepang, Taiwan, Beijing, Shanghai, dan Hong Kong. Perubahan kompleks di Wilayah Metropolitan Seoul kemungkinan terkait dengan kontrol emisi polusi di Seoul (penurunan) dan pembangunan infrastruktur ambisius (kenaikan) Zona Ekonomi Bebas Incheon, Bandara Internasional Incheon, & Kompleks Petrokimia Daesan. 3. Melindungi Bumi Kita Data Ozon Monitoring Instrument (OMI) Nitrogen Dioxide (NO2) menunjukkan Undang-Undang Udara Bersih sedang bekerja! Nitrogen Dioksida adalah polutan umum dari pembangkit listrik & mobil. Ini merusak ekosistem melalui endapan asam & eutrofikasi dan merupakan pendahulu untuk partikel dan ozon di atmosfer, yang merusak paru-paru kita. Ozon juga mempengaruhi tanaman, seperti mengurangi hasil panen. Clean Air Act adalah undang-undang federal yang komprehensif yang mengatur emisi udara dari sumber stasioner dan seluler. Antara lain, undang-undang ini menetapkan Standar Mutu Udara Ambien Nasional untuk melindungi kesehatan masyarakat dan kesejahteraan masyarakat dan untuk mengatur emisi polutan udara berbahaya. Kontrol emisi polutan telah menyebabkan pengurangan NO2 yang dramatis (20-60%) dan, kemudian, ozon (~ 15%) di Amerika Serikat dari tahun 2005 sampai 2014.
Satelit Penelitian
15
NO2 Levels in 2005
NO2 Levels in 2014
NASA HAQAST: Menghubungkan Data dan Alat NASA dengan Pemangku Kepentingan Kesehatan dan Kualitas Udara Pada 2016, Program Ilmu Terapan NASA Health and Air Quality Applied Science Team (HAQAST). Misi HAQAST adalah untuk mendukung udara kualitas dan manajemen kesehatan masyarakat di A.S. dengan data satelit, pesawat terbang dan pengukuran berbasis darat, dan pemodelan komputer yang canggih. Tim riset HAQAST mencakup ilmuwan terkemuka dari seluruh A.S.,mencakup berbagai universitas dan agen federal. Penelitian HAQAST menghubungkan data dan alat canggih dengan kebutuhan informasi dunia nyata, yang sedang dibangun keberhasilan tim Sains Terapan Kualitas Udara 2011 - 2016 (AQAST). HAQAST menghubungkan pengambil keputusan dengan armada Bumi yang tak tertandingi NASA- mengamati satelit, yang merupakan alat ampuh untuk memantau perubahan di udara kualitas. Di sini, peta A dan B menunjukkan pengamatan rata-rata tahunan troposfer nitrogen dioksida (NO2) dari Aura Ozon Monitoring Instrument. (NO2)tidak sehat untuk bernafas, dan merupakan campuran asap dan kabut asap. Di A.S., NO2 telah menurun dari tahun 2005 sampai 2015, sebuah keberhasilan kesehatan masyarakat yang dihasilkan dari teknologi canggih dan kebijakan efektif di seluruh negeri. Lampu malam hari (ditunjukkan di Peta C)diamati oleh Visible Infrared Imager Radiometer Suite (VIIRS) di atas pesawat tempur NASA-NOAA Suomi National Polar-satelit yang mengorbit (NPP) adalah penanda penggunaan energi yang baik. Kita dapat melihat dari peta ini bahwa tingkat polusi yang lebih tinggi terjadi pada saat yang sama daerah dimana penggunaan energi terkonsentrasi, karena NO2 dilepaskan dari pembakaran bahan bakar untuk transportasi, listrik, dan lainnya. g. Operasi Dasar Aura
Satelit Aura beroperasi dan pengendalian dan akuisisi data merupakan tanggung jawab Tim Penerbangan Penerbangan Goddard Space Flight Center (GSFC), sedangkan Sistem Data dan Operasi GSFC EO bertanggung jawab untuk akuisisi data dan pemrosesan data awal. Produk data ilmiah diproduksi oleh masing-masing penyelidik utama instrumen. Seluruh kegiatan peluncuran pos dikelola dan dikoordinasikan oleh Kantor Ilmu Pengetahuan Aura bersama dengan penyelidik utama. Satelit Penelitian
16
a) Kontrol misi
Tim Penerbangan Garuda Goddard Flight Operations mengoperasikan pesawat ruang angkasa Aura. Operasi penerbangan adalah "kontrol misi" misi satelit. Tim Operasi melacak dan mengendalikan Aura untuk menyimpannya di orbit yang ditentukan dan memantau kesehatan dan keselamatan pesawat ruang angkasa dan instrumennya. Tim tersebut memerintahkan dan mengendalikan instrumen di pesawat ruang angkasa untuk memenuhi persyaratan akuisisi data dari stasiun-stasiun di darat. Tim juga mengkoordinasikan pengamatan dari berbagai instrumen, memberikan jadwal misi, dan mengembangkan dan menerapkan rencana kontinjensi. Aura dilacak melalui jaringan stasiun bumi dan satelit yang dikenal sebagai TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System). Data diturunkan ke stasiun tanah kutub di Norwegia dan Alaska. Tim Operasi Penerbangan juga berinteraksi dengan pusat kendali instrumen mitra internasional NASA untuk pertukaran informasi perencanaan dan komando dan kontrol. b) Validasi data Validasi data Aura akan dilakukan dengan membandingkannya dengan pengukuran yang dikumpulkan selama periode waktu yang sama dengan instrumen yang kinerjanya sudah diketahui. Pengukuran korelatif ini akan diambil dalam massa udara yang hampir sama dalam ruang dan waktu yang akan diukur oleh instrumen Aura. Pengukuran korelatif dilakukan dengan berbagai instrumen dari tanah, pesawat terbang, atau balon ketinggian tinggi. Pengukuran ini bisa dilakukan secara in situ dimana udara lokal diambil sampel secara langsung untuk konten atau penginderaan jarak jauh dengan menggunakan instrumen yang serupa dengan yang terbang di Aura. Satelit Penelitian
17
Tampilan langit berbasis radiometer dan spektrometer dapat membuat pengukuran kolom serupa dengan yang terbang di Aura. Lidars dapat mengukur suhu dan beberapa profil penyusun gas. Kampanye pengukuran udara menyebarkan instrumen pada pesawat terbang dan balon. Pesawat udara seperti DC-8 (dataran menengah) dan WB-57 (ketinggian tinggi) membawa spektrometer, radiometer, dan sampler udara untuk mengukur konstituen atmosfer bagian atas. Operasi pesawat terbang dan kemampuan pengukuran dikelola oleh NASA Ames Research Center. Informasi terkini tentang kampanye pesawat terbang dapat ditemukan di situs web AVE. Pengukuran Aura juga dapat divalidasi dengan menggunakan data dari pesawat ruang angkasa lain, yang akan terbang selama jangka waktu Aura, dan melakukan pengukuran yang serupa. Kelompok Kerja Validasi Aura telah menyiapkan dokumen referensi berikut yang menjelaskan persyaratan validasi Aura dan White Papers yang menjelaskan tiga misi kampanye pesawat validasi utama. c) Pengolahan data Sistem Data dan Operasi EOS (EDOS) bertanggung jawab untuk menangkap data dan memproses data wahana antariksa secara dini. Data Aura dari OMI, MLS, HIRDLS, dan TES diproses lebih lanjut oleh tim sains instrumen individu untuk produk data geofisika. Kegiatan ini berlangsung di Science Processing Processing Processing (SIPS) Ilmu Investigator. SIPS juga menyediakan kalibrasi, validasi dan jaminan kualitas data. Setelah SIPS menyelesaikan tugasnya, data diteruskan ke Distributed Active Archive Centres (DAAC). Produk data OMI, HIRDLS, dan MLS berada di DAAC GSFC sementara TES akan berada di Langley Research Center DAAC. DAAC bertanggung jawab atas pengelolaan, pengarsipan dan distribusi data Aura. Produk data Aura akan tersedia untuk berbagai pengguna termasuk peneliti sains, instansi pemerintah, pendidik dan penyedia nilai tambah.
Pengukuran lidar bisa menyelidiki atmosfer dari tanah
persiapan peluncuran balon terbang tinggi yang mampu membawa beberapa instrumen
B. O/OREOS (Organism/Organic Exposure to Orbital Stresses)
Satelit Penelitian
18
O/OREOS (Organisme / Paparan Organik terhadap Tegangan Orbital) adalah laboratorium nanosatellite CubeSat otomatis seukuran roti yang mengandung dua percobaan astrobiologi terpisah di papan tulis. [1] Dikembangkan oleh Divisi Spasial Kecil di Pusat Penelitian NASA Ames, pesawat ruang angkasa tersebut berhasil diluncurkan sebagai muatan sekunder pada STP-S26 yang dipimpin oleh Program Uji Luar Angkasa Angkatan Udara Amerika Serikat pada roket Minotaur IV dari Pulau Kodiak, Alaska pada tanggal 19 November 2010. Satelit O / OREOS adalah kubus pertama NASA yang menunjukkan kemampuan untuk memiliki dua eksperimen sains independen yang berbeda pada satelit otonom. Satu percobaan akan menguji bagaimana mikroorganisme bertahan dan beradaptasi dengan tekanan ruang; yang lain akan memantau stabilitas molekul organik di luar angkasa.
a. Ikhtisar misi
Tujuan keseluruhan misi O / OREOS adalah untuk menunjukkan kemampuan untuk melakukan percobaan sains dengan biaya rendah pada nanosatellites otonom di luar angkasa untuk mendukung program 'Astrobiology Small Payloads' di bawah Divisi Ilmu Planetary dari Direktorat Misi Sains di Markas Besar NASA. Divisi Ames Small Spacecraft NASA mengelola misi O / OREOS sementara semua operasi akan dilakukan oleh staf dan siswa dari Robotic Systems Laboratory di Santa Clara University. Para ilmuwan akan menerapkan pengetahuan yang mereka dapatkan saat menyelidiki lingkungan luar angkasa dan mempelajari bagaimana paparan organisme perubahan ruang untuk membantu menjawab pertanyaan mendasar astrobiologi tentang asal usul, evolusi, dan distribusi kehidupan. Teknologi yang dikembangkan dalam misi ini memungkinkan generasi baru muatan ringan dan berbiaya rendah yang sesuai untuk peluang muatan sekunder di masa depan "wahana kuda-kudaan" - ke Bulan, Mars, dan sekitarnya, di mana mereka dapat menangani pertanyaan evolusioner, mengidentifikasi eksplorasi manusia risiko, dan mempelajari masalah perlindungan planet. b. Ikhtisar ruang angkasa
Melanjutkan pengembangan teknologi dan sistem penerbangan triple-kubus nanosatellite, yang mencakup misi GeneSat-1 dan PharmaSat yang sukses, O / OREOS dibangun dari bagian yang dirancang secara off-the-shelf dan yang dirancang oleh NASA Satelit Penelitian
19
untuk menciptakan sepenuhnya mandiri, laboratorium sains ruang otomatis, stabil, ringan dengan lingkungan inovatif dan teknik kontrol tenaga. Pesawat ruang angkasa ini dilengkapi dengan sensor untuk memantau tingkat tekanan internal, suhu, kelembaban, radiasi dan percepatan sementara sistem komunikasinya secara teratur mengirimkan data kembali ke Bumi untuk analisis ilmiah. Muatan organik akan menampung 24 sampel di empat lingkungan mikro yang terpisah untuk meniru kondisi planet, lunar, Mars dan "basah". Sampel ditempatkan dalam korsel berputar dan dicitrakan secara teratur dengan instrumentasi spektroskopi UV / VIS saat terpapar pada lingkungan luar ruangan. Muatan biologis adalah bejana bertekanan mandiri yang memberikan dukungan kehidupan (tekanan udara, kelembaban, media pertumbuhan, dan kontrol suhu) untuk organisme karena mereka terkena radiasi dan kondisi tanpa bobot di ruang angkasa selama enam bulan. Selain eksperimen, satelit ini dilengkapi dengan sistem kontrol sikap pasif, Panel surya untuk menghasilkan tenaga listrik, radio suar amatir UHF yang menyiarkan telemetri real-time, kemasan baterai, dan mekanisme propelan pertama di NASA untuk memastikan bahwa sekali O / OREOS telah menyelesaikan misinya, ia akan de-orbit dan terbakar saat memasuki atmosfer bumi. c. Eksperimen primer
Tujuan misi O / OREOS meliputi:
mendemonstrasikan teknologi satelit kecil kunci yang dapat memungkinkan percobaan astrobiologi murah di masa depan. menggelar spektrometer UV / VIS / NIR miniatur yang sesuai untuk astrobiologi insitu dan penyelidikan ilmiah lainnya. menguji kemampuan untuk menetapkan berbagai kondisi reaksi eksperimental untuk memungkinkan studi proses astrobiologi pada satelit kecil. mengukur evolusi kimiawi molekul organik di LEO dalam kondisi yang dapat diekstrapolasikan ke lingkungan antar bintang dan planet
O/ORE OS Space E nvironment Survivability of Live Organisms (SE SL O) Eksperimen O / OREOS Lingkungan Ruang Survivabilitas Organisme Hidup (SESLO)akan menjadi ciri pertumbuhan, aktivitas, kesehatan dan kemampuan mikroorganisme untuk menyesuaikan diri terhadap tekanan lingkungan ruang. Percobaan tersebut disegel di dalam sebuah kapal di satu atmosfer dan berisi dua jenis bakteri yang biasa ditemukan di kolam garam dan tanah: Halorubrum chaoviatoris, yang tumbuh subur dalam jenis air asin yang mungkin ada di bawah permukaan Mars atau di bulan Jupiter Europa, dan Bacillus subtilis, yang memegang rekor bertahan di luar angkasa untuk jangka waktu terlama (6 tahun di satelit NASA). [tidak cukup spesifik untuk diverifikasi] Bakteri diluncurkan sebagai spora kering dan dihidupkan kembali pada waktu yang berbeda selama misi dengan cairan penuh nutrisi beberapa hari, tiga bulan enam bulan setel ah diluncurkan. Begitu satelit berada di orbit, bakteri terus-menerus terpapar radiasi orbit Bumi yang rendah saat mengambang dengan gravitasi mikro. Percobaan SESLO mengukur kepadatan populasi mikroba. Ada perubahan warna yang diharapkan karena nutrisi cair yang Satelit Penelitian
20
dicelup dikonsumsi dan dimetabolisme oleh mikroorganisme. Perubahan warna ini digunakan untuk mengetahui efek keterpaparan gabungan terhadap radiasi ruang dan gayaberat mikro pada pertumbuhan, kesehatan, dan kelangsungan hidup organisme bila dibandingkan dengan percobaan kontrol berbasis tanah. Hasil
Percobaan SESLO mengukur ketahanan hidup, perkecambahan, dan respons pertumbuhan jangka panjang, termasuk aktivitas metabolik.
O/ORE OS Space E nvironment Viability of Organics (SE VO) Eksperimen Ruang Lingkungan Kelangsungan Hidup Organik(SEVO)akan memantau stabilitas dan perubahan pada empat kelas bahan organik karena terpapar pada kondisi ruang. Para ilmuwan memilih sampel organik untuk mewakili beberapa blok bangunan kehidupan dan molekul aromatik yang melimpah, mereka pikir didistribusikan ke seluruh galaksi Bima Sakti. Lingkungan yang terkontrol dalam sel reaksi SEVO tidak secara akurat mewakili lingkungan alami; Sebaliknya, mereka digunakan untuk menetapkan satu set kondisi awal untuk reaktan kimia yang terlibat dalam percobaan fotokimia. Reaktan ini dipilih karena dapat dikaitkan dengan proses fundamental yang diyakini terjadi di lingkungan permukaan planet, komet, dan medium antar bintang. Dengan demikian, masing-masing jenis sel yang berbeda dipilih dengan hati-hati untuk mensimulasikan aspek penting lingkungan astrobiologis yang relevan. Empat kelas senyawa organik, yaitu asam amino, satu kuinon, hidrokarbon aromatik polikliklik (PAH) dan metallo-porphyrin sedang dipelajari. [1] Senyawa ditempatkan di empat lingkungan mikro yang berbeda yang mensimulasikan beberapa kondisi di ruang antarplanet, di Bulan, di Mars dan di Tata Surya bagian luar. Percobaan ini secara terus menerus mengekspos bahan organik ke radiasi dalam bentuk sinar ultraviolet (UV) matahari, cahaya tampak, partikel terperangkap dan radiasi kosmik selama enam bulan di ruang angkasa. Para ilmuwan akan menentukan kestabilan bahan organik dengan mempelajari in-situ perubahan penyerapan sinar UV, terlihat dan mendekati inframerah melalui pengukuran harian. Tingkat kelangsungan hidup molekul ini akan membantu menentukan apakah beberapa biokimia di Bumi mungkin telah dilakukan di luar angkasa dan kemudian disampaikan oleh meteorit. Data juga dapat membantu dalam menentukan molekul mana yang merupakan biomarker yang baik yang dapat menandakan keberadaan kehidupan masa lalu atau masa kini di dunia lain.
Hasil
Spektrum dari film tipis PAH di lingkungan mikro yang mengandung uap air menunjukkan perubahan yang terukur karena iradiasi matahari di orbit, sementara tiga lingkungan mikro bebas air lainnya tidak menunjukkan perubahan yang berarti. Anthrarufin quinone menunjukkan fotostabilitas yang tinggi dan tidak ada perubahan spektroskopi yang signifikan pada salah satu dari empat lingkungan mikro selama periode yang sama. d. Pelacakan satelit amatir
Satelit Penelitian
21
O / OREOS dilengkapi dengan beacon radio amatir yang beroperasi pada 437.305 MHz. Operator radio HAM dapat memecahkan kode paket AX.25 satelit dan mengirimkannya ke NASA melalui situs pemrosesan suar. e. Status misi
Pada musim gugur tahun 2011, hampir 100.000 paket suar telah diajukan oleh amatir di 20 negara. Sekitar 6 MB data telah di-downlink dan diproses oleh tim operasi Santa Clara University melalui radio dua arah S-band (WiFi). Selain hasil sains dari muatan kedua, data ini mencakup pengukuran dosis radiasi, data rotasi, suhu, dan status kesehatan pesawat ruang angkasa. Beberapa perintah diupdate dengan sukses untuk menyesuaikan parameter operasional. Ketiga percobaan biologis yang menggunakan muatan SESLO itu lengkap; mereka dieksekusi pada tanggal 3 Desember 2010, 18 Februari dan 19 Mei 2011. Dari eksperimen SEVO, proyek tersebut mengamati fungsi spektrometer nominal, dan sejauh ini 24 set dari 24 spektrum UV-visible telah direkam dan diturunkan, hampir mencapai 600 spektrum dari 4 tipe sampel organik yang disematkan di 4 lingkungan mikro. C. Mengenai Vanguard 1
Hampir 60 tahun yang lalu, Angkatan Laut AS meluncurkan Vanguard 1 sebagai respon terhadap satelit Sputnik buatan Uni Soviet. Sampai hari ini, Vanguard 1 masih mengitari planet kita. Pada 17 Maret 1958, di bawah langit yang cerah, roket Vanguard NRL membawa Vanguard 1 ke orbit. Wahana antariksa berukuran mini itu mengirimkan sinyal radio pertamanya tak lama kemudian. Bahkan, karena Vanguard 1 merupakan satelit pertama yang ditenagai sel surya, ia masih mengirimkan data sampai 1965. Sedangkan Explorer 1 hanya bertahan beberapa bulan. Vanguard 1 tak hanya masih bertahan di orbit, warisannya tetap hidup. Meski bukan merupakan satelit pertama, Vanguard-1 tetap merupakan pencapaian luar biasa. Satelit tersebut tak hanya membuktikan teknologi sistem peluncur baru, jaringan stasiun komunikasi, dan sel surya, tapi juga menunjukkan tonjolan di sepanjang garis khatulistiwa. Dilengkapi dengan instrumen untuk mengukur kepadatan atmosfer, Vanguard-1 ialah satelit pertama yang mengukur atmosfer terluar Bumi yang sangat tipis dan memperkirakan jumlah mikrometeorit di sekeliling planet – semuanya merupakan informasi penting bagi pesawat antariksa masa depan. Sebagai proyek yang didanai militer, informasi tersebut juga digunakan untuk meningkatkan akurasi lintasan Rudal Balistik Antar Benua (ICBM). Vanguard 1 tak hanya masih bertahan di orbit, warisannya tetap hidup. Sistem roketnya menjadi dasar wahana peluncuran Delta, salah satu roket peluncur terbaik di dunia. Pemantauan jangka panjang satelit tersebut terus membantu para ilmuwan memahami pengaruh atmosfer Bumi terhadap satelit dan bagaimana orbit meluruh seiring waktu. Mungkin yang lebih penting, Vanguard 1 mengungkap potensi satelit yang sangat penting bagi kehidupan seluruh warga bumi Deskripsi
Vanguard 1 (1958 Beta 2) adalah satelit pengorbit kecil yang dirancang untuk menguji kemampuan peluncuran kendaraan peluncur tiga tahap dan dampak lingkungan pada Satelit Penelitian
22
satelit dan sistemnya di orbit Bumi. Ini juga digunakan untuk mendapatkan pengukuran geodesi melalui analisis orbit. Satelit kedua diluncurkan oleh A.S., satelit sukses pertama dari seri Vanguard, dan satelit pertama yang menggunakan tenaga sel surya. Ini adalah satelit tertua yang masih mengorbit di Bumi. Profil Misi
Vanguard 1 diluncurkan pada tanggal 17 Maret 1958 di 12:15:41 UT dari Atlantik Rudal Range di Cape Canaveral Florida. Pada pukul 12:26:21, tahap ketiga dari kendaraan peluncur menyuntikkan Vanguard 1 ke orbit 654 x 3969 km, orbit 134,27 menit cenderung pada 34,25 derajat. Perkiraan asli memiliki orbit yang bertahan selama 2000 tahun, namun ditemukan bahwa tekanan radiasi matahari dan hambatan atmosfir selama aktivitas matahari yang tinggi menghasilkan gangguan yang signifikan pada ketinggian perigee satelit, yang menyebabkan penurunan yang signifikan dalam masa pakai yang diharapkan hanya pada sekitar 240 tahun. Pemancar bertenaga baterai berhenti beroperasi pada bulan Juni 1958 saat baterai habis. Pemancar tenaga surya beroperasi sampai Mei 1964 (saat sinyal terakhir diterima di Quito, Ekuador) setelah pesawat tersebut dilacak secara optik dari Bumi. Pesawat ruang angkasa dan subsistem
Pesawat ruang angkasa itu adalah alumunium 1,46 kg dengan diameter 16,5 cm. Sebuah silinder yang dilapisi dengan perisai panas yang dipasang di dalam bola memegang muatan instrumen. Ini berisi satu set baterai merkuri, pemancar telemetri 10-mW, 108 MHz yang didukung oleh baterai, dan pemancar suar Minitrack 5-mW, 108,03 MHz, yang didukung oleh enam persegi (kira-kira 5 cm di sampingnya. ) Sel surya dipasang di badan satelit. Sel-sel itu adalah silikon kristal tunggal dan menghasilkan total sekitar 1 Watt dengan efisiensi 10% pada 28 C. Enam panjang 30 cm, antena paduan aluminium semi-diameter 0,8 cm yang dilekatkan yang menonjol dari bola. Sumbu udara saling tegak lurus dan melewati pusat bola. Pemancar digunakan terutama untuk data teknik dan pelacakan, namun juga digunakan untuk menentukan kandungan elektron total antara stasiun satelit dan darat. Vanguard juga membawa dua termistor yang mengukur suhu interior selama 16 hari untuk melacak keefektifan proteksi termal. Sebuah perangkat pemisahan silindris menyimpan bola yang dilekatkan pada tahap ketiga sebelum penempatan. Saat memasang sebuah tali yang menahan satelit di tempat yang dilepaskan dan tiga pegas daun memisahkan satelit dari silinder dan tahap ketiga dengan kecepatan relatif sekitar 0,3 m / det. D. Pegasus Satellite
Program satelit Pegasus adalah serangkaian tiga satelit Amerika yang diluncurkan pada tahun 1965 untuk mempelajari frekuensi dampak mikrometeorit pada pesawat ruang angkasa. Ketiga satelit Pegasus diluncurkan oleh roket Saturn I, dan tetap terhubung dengan tahap atas mereka.
Satelit Penelitian
23
Satelit Pegasus dinamai untuk kuda bersayap mitologi Yunani dan pertama kali dilempar ke angkasa oleh sebuah roket Saturnus I pada tanggal 16 Februari 1965. Seperti namanya, satelit Pegasus terkenal dengan "sayapnya", sepasang 96- kaki (29 m) - panjang, 14 kaki (4,3 m) - seluruh susunan dari 104 panel dilengkapi dengan sensor untuk mendeteksi tusukan oleh micrometeoroids di dataran tinggi, untuk mendukung Program Apollo untuk mengirim misi pendaratan bulan berawak dimulai pada tahun 1970. Micrometeoroids diyakini berbahaya bagi awak Apollo jika mereka bisa menusuk kulit pesawat ruang angkasa. Sensor berhasil mengukur frekuensi, ukuran, arah dan penetrasi sejumlah efek mikrometeoroid. Satelit tersebut juga membawa contoh perisai pelindung yang dipasang pada susunan tersebut. Pusat Penerbangan Luar Angkasa NASA Marshall bertanggung jawab atas disain, produksi dan pengoperasian ketiga satelit Pegasus yang diluncurkan oleh uji coba roket Saturnus pada tahun 1965. Pada saat peluncuran, sebuah Apollo Command / Service Module boilerplate dan peluncuran sistem pelarian menara berada di atas Saturnus I, dengan percobaan Pegasus dilipat di dalam Modul Layanan. Setelah pemisahan tahap pertama dan pengapian tahap kedua, sistem pelepas peluncuran disingkirkan. Ketika tahap kedua mencapai orbit, modul Command and Service Apollo 10.000 pon disingkirkan ke orbit yang terpisah. Kemudian sebuah perangkat penggerak motor melebarkan panel sayap di Pegasus sampai rentang 96 kaki (29 m). Sayap Pegasus tetap menempel pada tahap kedua Saturnus seperti yang direncanakan. Sebuah kamera televisi, yang terpasang di bagian dalam adaptor Service Module, memberi gambar satelit yang ditempatkan di luar angkasa dan sejarawan yang telah menulis, "menangkap sebuah visi dari sayap diam Pegasus I yang menyeramkan saat mereka terbengong-bengong. " Satelit tersebut memiliki permukaan instrumen yang lebih dari 2.300 kaki persegi (210 m2), dengan ketebalan bervariasi sampai 0,016 inci (0,41 mm). Ernst Stuhlinger, yang saat itu direktur Laboratorium Penelitian Laboratorium MSFC, mencatat bahwa ketiga misi Pegasus menyediakan lebih dari sekedar data tentang penetrasi mikromoidoroid. Para ilmuwan juga dapat mengumpulkan data mengenai gerak gyroscopic dan karakteristik orbital dari badan kaku di ruang angkasa, masa pakai komponen elektronik di lingkungan ruang angkasa, dan sistem kontrol termal dan efek merendahkan ruang pada lapisan kontrol termal. Sejarawan ruang angkasa Roger Bilstein melaporkan bahwa untuk fisikawan, misi Pegasus memberikan pengetahuan tambahan tentang lingkungan radiasi ruang angkasa, sabuk radiasi Van Allen dan fenomena lainnya.
Satelit Penelitian
24
E. Satelit UARS
Satelit UARS NASA, yang diluncurkan pada tahun 1991 dari Space Shuttle, adalah satelit multi-instrumentasi pertama yang mengamati banyak unsur kimia atmosfer dengan tujuan untuk lebih memahami fotokimia atmosfer dan transportasi. Banyak dari penelitian ini berpusat pada pemahaman awal tentang fotokimia ozon. Waktu peluncuran UARS tidak mungkin lebih baik. Pada saat itu, ada banyak pertanyaan terbuka mengenai rincian seputar hilangnya ozon stratosfer, terutama dengan proses yang berkaitan dengan lubang ozon Antartika. Data UARS dirancang secara unik untuk menjawab pertanyaan tersebut. Juga, tepat sebelum peluncuran UARS, letusan Gunung. Pinatubo terjadi di Filipina, memompa sejumlah besar asam sulfat aerosol ke stratosfer tropis. Transportasi Atmosfer menyebarkan aerosol ini di sekitar stratosfer global selama tahun depan, yang mempengaruhi kimia dan suhu dan keseimbangan radiasi atmosfer. Data UARS juga menandai dimulainya banyak catatan data jangka panjang untuk banyak spesies kimia utama di atmosfer. Data ini sekarang digabungkan dengan kumpulan data yang lebih baru (terutama dari satelit Aura NASA) untuk lebih memahami bagaimana atmosfer bereaksi terhadap kebijakan yang ditetapkan oleh Protokol Montreal serta perubahan pengemudi iklim. UARS juga menyediakan data kunci tentang jumlah cahaya yang berasal dari sinar matahari pada sinar ultraviolet dan panjang gelombang yang terlihat. Data tersebut merupakan kunci untuk pemahaman yang lebih baik tentang keseimbangan radiatif stratosfer dan mesosfer dan untuk fotokimia di bagian atmosfer tersebut. UARS menghentikan kehidupan ilmiah produktifnya di tahun 2005.
F. Satelit Explorer 1
Explorer 1 adalah satelit pertama yang diluncurkan oleh Amerika Serikat saat dikirim ke luar angkasa pada tanggal 31 Januari 1958. Setelah peluncuran Sputnik 1 Soviet pada tanggal 4 Oktober 1957, Badan Rudal Balistik Angkatan Darat AS diarahkan untuk meluncurkan satelit. menggunakan roket Jupiter C yang dikembangkan di bawah arahan Dr. Satelit Penelitian
25
Wernher von Braun. The Jet Propulsion Laboratory menerima tugas untuk merancang, membangun dan mengoperasikan satelit buatan yang akan berfungsi sebagai muatan roket. JPL menyelesaikan pekerjaan ini dalam waktu kurang dari tiga bulan.
Instrumen sains utama pada Explorer 1 adalah detektor sinar kosmik yang dirancang untuk mengukur lingkungan radiasi di orbit Bumi. Begitu berada di luar angkasa, percobaan yang diberikan oleh Dr. James Van Allen dari Universitas Iowa ini, mengungkapkan jumlah sinar kosmis jauh lebih rendah dari perkiraan. Van Allen berteori bahwa instrumen tersebut mungkin telah jenuh oleh radiasi yang sangat kuat dari sabuk partikel bermuatan yang terjebak dalam ruang oleh medan magnet bumi. Keberadaan sabuk radiasi ini dikonfirmasi oleh satelit A.S. yang lain diluncurkan dua bulan kemudian, dan mereka dikenal sebagai Sabuk Van Allen untuk menghormati penemunya. Explorer 1 berputar mengelilingi Bumi dalam orbit lingkaran yang membawanya sejauh 354 kilometer ke Bumi dan sejauh 2.515 kilometer (1.563 mil). Itu membuat satu orbit setiap 114,8 menit, atau total 12,54 orbit per hari. Satelit itu berdiameter 203 sentimeter (80 inci) dan berdiameter 15,9 sentimeter (6,25 inci). Explorer 1 melakukan transmisi terakhirnya pada tanggal 23 Mei 1958. Ia memasuki atmosfer bumi dan terbakar pada tanggal 31 Maret 1970, setelah lebih dari 58.000 orbit. Satelit dengan berat 14 kilogram (30,66 pound). Sebuah upaya peluncuran satelit serupa, Explorer 2, dibuat pada tanggal 5 Maret 1958, namun tahap keempat dari roket Jupiter-C gagal menyala. Explorer 3 berhasil diluncurkan pada tanggal 26 Maret 1958, dan dioperasikan sampai 16 Juni tahun itu. Explorer 4 diluncurkan 26 Juli 1958, dan dioperasikan sampai 6 Oktober tahun itu. Peluncuran Explorer 5 pada tanggal 24 Agustus 1958, gagal ketika pendorong roket tersebut bertabrakan dengan tahap kedua setelah pemisahan, sehingga sudut penembakan di atas tidak benar. Berikut tabel misi satelit explorer :
Satelit Penelitian
26
G. Satelit IRIS (Interface Region Imaging Spectrograph)
Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) adalah sebuah satelit observasi matahari NASA. Misi ini didanai melalui program Small Explorer untuk menyelidiki kondisi fisik ekstremitas surya, khususnya kromosfer Matahari. Pesawat ruang angkasa terdiri dari bus satelit dan spektrometer dibangun oleh Lockheed Martin Solar dan Astrofisika Laboratorium (LMSAL), dan teleskop yang disediakan oleh Smithsonian Astrophysical Observatory. IRIS dioperasikan oleh LMSAL dan NASA Ames Research Center. Misi IRIS ini bertujuan untuk mempelajari matahari khususnya berbagai kawasan permukaannya yang misterius, kawasan antara permukaan matahari dan corona atau lapisan atmosfirnya serta digadang-gadang sebagai salah satu satelit tercanggih di dunia dan dapat menyimpan data-data rahasia. Suhu permukaan matahari panas, sekitar enam ribu derajat Celcius tapi lapisan atas atmosfir matahari yang dikenal sebagai corona sekitar satu juta derajat lebih panas. Interface Region Imaging Spectrograph atau IRIS milik NASA adalah sebuah satelit kecil yang akan mengamati bagaimana unsur-unsur matahari memanas selagi satelit itu bergerak ke lapisan atmosfir matahari yang lebih rendah. Energi yang meresap lewat kawasan permukaan itu menggerakkan angin. Energi dan zat yang mengalir ke kawasan permukaan itu berdampak pada bumi kata peneliti utama misi IRIS, Alan Title mengatakan, "Yang ingin kami temukan adalah apa proses fisik mendasar yang mentransfer energi dan bahan-bahan dari permukaan matahari ke atmosfir luar, ke corona. Dan ingat corona menjangkau seluruh heliosfir. Kita tinggal di atmosfir luar matahari." Sinar ultraviolet matahari dihasilkan di kawasan permukaan itu. Sinar itu mempengaruhi iklim planet kita dan kondisi antariksa dekat bumi. IRIS dengan teleskop ultravioletnya akan menghasilkan gambar-gambar beresolusi tinggi dan bahkan menunjukkan masing-masing energi yang dihasilkan oleh matahari. Sinar ultraviolet adalah yang paling tersaring di lapisan ozon sehingga observatorium berbasis bumi tidak dapat mempelajari spektrum tersebut. Bagaimanapun perangkat ini akan memberikan gambar yang tajam dari daerah matahari dan akan menyiarkan informasi lebih cepat daripada satelit sebelumnya. Tipikal laporan yang akan dikirimkan oleh perangkat ini akan terlihat seperti berikut: teleskop mengambil di sekitar 1 persen cahaya matahari, lalu mengungkapkan gambar tersebut untuk menampilkan fitur pada matahari sejauh 150 mil dan kemudian mengirimkan informasi tersebut kepada spektograf. Spektograf (seperti namanya) berfungsi untuk Satelit Penelitian
27
mengimplikasikan informasi cahaya menjadi grafik gelombang secara terperinci, dan kemudian mengirimkan informasi kembali ke bumi. Bart De Pontieu, pemimpin misi ini menjelaskan bahwa, "dengan mempelajari cahaya itu, kita dapat memahami bagaimana panas gas pada matahari yang sedang kita lihat, kepadatannya dan seberapa cepat gas tersebut bergerak (apakah mengarah kepada bumi atau planet lain). Kombinasi dari ketiga hal tersebut memungkinkan kita untuk benar-benar memahami apa yang membuat plasma dingin dan panas dan bagaimana medan magnet matahari memunculkan atau menimbulkan badai matahari. Kembali di Bumi, data yang didapat akan dimasukkan ke superkomputer NASA, dikombinasikan dengan data dari proyek surya lain kemudian digunakan untuk menghasilkan visual kompleks, model 3-D informative mengenai semua informasi yang telah didapat. Selain berpotensi untuk menjawab atas teka-teki perubahan perbedaan suhu, perangkat ini masih sangat bermanfaat bagi para ilmuwan. Pertama membantu dalam memahami bintang tata surya yang akan meningkatkan kemampuan para ilmuwan dalam meramalkan dan memprediksi badai matahari. Jika terus diabaikan maka tidak menutup kemungkinan badai matahari akan menjadi malapetaka bagi keselarasan bumi. Perangkat ini juga dapat digunakan untuk lebih memahami bintang lain di alam semesta oleh para ilmuwan.
Satelit Penelitian
28
BAB III PENUTUP Kesimpulan
Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi tertentu. Ada dua jenis satelit yakni satelit alam dan satelit buatan. Satelit buatan adalah satelit yang dibuat oleh manusia. Satelit buatan ini merupakan salah satu benda luar angkasa buatan manusia yang mengorbit suatu planet yang dalam pembuatannya memiliki jenis-jenis tertentu serta fungsi tertentu pula dengan tujuan memenuhi kebutuhan manusia. Satelit penelitian merupakan satelit yang berfungsi untuk menyelidiki tata surya dan juga alam semesta secara lebih bebas tanpa dipengaruhi oleh atmosfer. Satelit ini berusaha mendapatkan data- data tentang matahari dan juga berbagai bintang lain untuk mengungkap rahasia yang banyak tersimpan di alam semesta. Dimana ada banyak macam satelit pada bidang penelitian seperti : Aura (EOS CH-1), O/OREOS (Organism/Organic Exposure to Orbital Stresses), Vanguard 1, satelit Explorer, satelit UARS dan masih banyak lainnya. Setiap satelit memiliki masing-masing misi yang akan dijalankan di luar angkasa demi kepentingan ilmu pengetahuan. Saran
Demikian makalah ini dibuat, penulis berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan dapat mengimplementasikan ilmu yang didapatkan dari makalah ini. Apabila terdapat kesalahan mohon dapat dimaafkan dan memakluminya.
DAFTAR PUSTAKA
https://aura.gsfc.nasa.gov/about.html https://avdc.gsfc.nasa.gov/ https://aura.gsfc.nasa.gov/eos-agu-aura-article.pdf https://aura.gsfc.nasa.gov/groundops.html Satelit Penelitian
29
