Studi Penentuan Model Geoid Bumi Salah satu tujuan ilmu geodesi adalah menentukan bentuk dan ukuran bumi termasuk pula didalamnya menentukan medan gaya berat bumi dalam dimensi ruang dan waktu. Bentuk bumi didekati melalui beberapa model diantaranya ellipsoida yang merupakan bentuk ideal dengan asumsi bahwa densitas ( kerapatan ) bumi homogen. Sementara itu kenyataan sebenarnya, densitas massa bumi yang heterogen dengan adanya gunung, lautan, cekungan,dataran akan membuat ellipsoid berubah menjadi bentuk yang baru yaitu Geoid.
Geoid disebut sebagai model bumi yang mendekati sesungguhnya. Lebih jauh geoid geoid dapat dapat didefinis didefinisikan ikan sebagai sebagai bidang bidang ekipotens ekipotensial ial yang yang berimpit berimpit dengan permukaan laut pada saat keadaan tenang dan tanpa gangguan , karena itu secara praktis geoid dianggap berhimpit dengan permukaan laut rata-rata (Mean sea level-MSL). Jarak geoid terhadap ellipsoid disebut Undulasi geoid (N). Nilai dari undulasi geoid tidak sama di semua tempat, hal ini disebabkan ketidakseragaman ketidakseragaman sebaran sebaran densitas massa massa bumi. Untuk keperluan aplikasi geodesi, geofisika dan oseanografi dibutuhkan geoid dengan ketelitian yang cukup tinggi. Pada prinsipnya geoid (model geopotensial) dapat diturunkan dari data gaya berat sebagai data utamanya yang distribusinya mencakup seluruh permukaan bumi. Akurasi suatu model model geopotensial geopotensial terutama ditentukan oleh kualitas data gaya berat, selain juga ditentukan oleh formulasi matematika yang digunakan ketika menurunkan menurunkan model tersebut. tersebut. Data gaya berat dapat diperoleh dari pengukuran secara terestris menggunakan gravimeter, dari udara dengan teknik air borne gravimetry, dan diturunkan dari data satelit (satelit sistem geometrik seperti satelit altimetry (wilayah laut) dan satelit sistem dynamic seperti GRACE dan GOCE, serta melalui interpolasi untuk wilayah-wilayah yang tidak ada a da data gayaberatnya. GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer)
GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) adalah misi satelit dari ESA dalam bidang geodesi dan geodinamik berupa kombinasi dari SGG (Satellite Gravity Gradiometry) dan SST (Satellite-to-Satellite Tracking). Misi ini merupakan salah satu misi utama dari ESA Earth Explorer Programe yang dicanangkan di pertemuan Granada pada tanggal 12-14 oktober 1999. Kontrak misi dimulai pada bulan november tahun 2001. Obyektif dari misi GOCE yaitu untuk menentukan gravity field statis berupa geoid dan gravity anomali dengan akurasi 1 sentimeter untuk tinggi geoid, dan 1 miligal untuk gravity anomali, pada spasial grid 100 kilometer dipermukaan bumi bahkan kurang. Data dari GOCE menyediakan model yang unik dari gravity field bumi dan juga dalam hal representasi bidang ekipotensial yang diwakili oleh geoid. Misi GOCE memberikan support terhadap berbagai kepentingan aplikasi dari multi disiplin ilmu. Misi GOCE yang dilakukan merupakan misi yang melengkapi misi-misi satelit lainnya dalam bidang yang sama yaitu CHAMP (diluncurkan 15 juli 2000) dan GRACE (diluncurkan pada tanggal 17 maret 2002). Misi GOCE ini diharapkan dapat membantu Earth Science (ilmu kebumian) untuk memahami lebih baik dari proses dinamika bumi yang terjadi dalam interior bumi dan permukaan bumi. Contohnya, pengetahuan akan geoid yang baik akan bermanfaat bagi studi distribusi masa di bumi padat, intepretasi perubahan muka laut (sea level change), studi arus laut, ocean heat transport, studi iklim, dan prediksi dari dinamika bumi. Satelit GOCE diluncurkan Maret 2009 telah mengumpulkan data gravitasi. Setelah dua tahun lebih mengorbit, satelit ESA GOCE telah mengumpulkan cukup data untuk memetakan gravitasi Bumi dengan presisi yang belum pernah tertandingi. Para ilmuwan sekarang memiliki akses untuk model paling akurat dari 'geoid' yang pernah dilakukan untuk lebih memahami bagaimana Bumi ini bekerja. The geoid baru yang diresmikan kemarin saat Fourth International GOCE User Workshop di Technische Universität München di Munich, Jerman, para ilmuwan dari seluruh dunia disuguhi tampilan terbaik gravitasi global.
Geoid adalah permukaan samudra global secara ideal tanpa adanya pasang sur ut dan arus, dibentuk hanya oleh gravitasi. Sebuah referensi penting untuk mengukur sirkulasi lautan, perubahan permukaan laut dan dinamika es. Semua terpengaruh oleh perubahan iklim. GOCE telah melakukan observasi Bumi dan gradiometer (enam accelerometer yang sangat sensitif mengukur gravitasi dalam 3D) menjadi pertama kali digunakan di luar angkasa. GOCE mengorbit pada ketinggian terendah dari setiap satelit observasi untuk mengumpulkan data terbaik untuk gravitasi Bumi. Selain itu, GOCE menggunakan mesin ion inovatif yang menghasilkan kekuatan kecil untuk mengkompensasi drag satelit karena mengorbit melalui sisa-sisa atmosfir Bumi.
GRACE (Gravity Recovery And Climat Experiment) GRACE (Gravity Recovery And Climat Experiment) merupakan sistem satelit gravimetri hasil kerjasama antara NASA (National Aeronautics and Space Administration) dengan DLR (Deutsches Zentrum fur Luft-und Raumfahrt). Tujuan utama dari misi GRACE ini yaitu untuk menyediakan informasi yang cukup akurat dari model gravity field bumi untuk jangka waktu proyek selama 5 tahun. Estimasi secara temporal berkala dari gravity field bumi dapat diperoleh berikut variasinya yang terjadi. Tujuan lainnya (secondary mission) dari misi GRACE yaitu menyediakan informasi mengenai besaran bias ionosfer dan troposfer yang dapat memperlambat dan melengkungkan sinyal pengukuran GPS. Alat yang dipasang pada satelit GRACE untuk penyediaan informasi ini berupa Lim Sounding. Alat ini dapat memberikan
besaran TEC (Total Electron Content) dan atau refraktivitas dalam ionosfer dan troposfer. Teknik dari GRACE ini yaitu mendeteksi perubahan Gravity filed bumi dengan cara memonitor perubahan jarak yang terjadi antara pasangan 2 satelit GRACE pada orbitnya. Kedua satelit ini saling melaju pada track orbit dengan jarak satelit satu ke satelit kedua sekitar 220 kilometer. Kedua satelit ini terkoneksi oleh K-band microwave link untuk menghitung perbedaan jaraknya secara pasti, dan seberapa besar perubahannya dengan akurasi lebih baik dari 1um/s. Untuk melihat precise attitude dan pergerakan akibat gaya non gravitasi dari satelit, untuk itu kedua satelit dilengkapi dengan star camera dan akselerometer. Sementara itu posisi dan kecepatan satelit ditentukan dari sistem GPS yang ikut terpasang di kedua pasangan satelit GRACE tersebut.
Sumber: KK Geodesy-ITB http://www.kesimpulan.com/2011/04/satelit-esa-goce-geoid-ungkap-data.html
