Satelit

SATELIT Di Susun oleh ; Ahmad Fadil Jamilludin noer Surya Dinata

Sejarah SATELIT atelit 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. putnik 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 ada bulan Mei, 1946, Project Rand mengeluarkan desain preliminari untuk experimen wahana angkasa untuk mengedari dunia, yang menyatakan bahwa,

engikuti 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. ada 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. atelit 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).

2 bagian penting yaitu space segment (bagian yang berada di angkasa) dan ground segment (biasa disebut stasiun bumi).

Satellite Communication atelit yang mengorbit pada ketinggian 36000 km di atas bumi memiliki angular orbital velocity yang sama dengan orbital velocity bumi. Hal ini menyebabkan posisi satelit akan relatif stasioner terhadap bumi (geostationary), apabila satelit tersebut mengorbit di atas khatulistiwa Satellite

Earth

Pada prinsipnya, dengan menempatkan tiga buah satelit geostationary pada posisi yang tepat dapat mengcover seluruh permukaan bumi.

Satellite Communication Keuntungan

Keterbatasan

• Lebih murah dibandingkan dengan menggelar kabel antar benua • Dapat mengcover permukaan bumi yang luas, termasuk daerah terpencil dengan populasi rendah • Meningkatnya trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial

• Keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran dan gain yang besar • Biaya investasi dan asuransi satelit yang masih mahal • Atmospheric losses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz, membatasi penggunaan frekuensi carrier

SatCom Basic Elements •

•

Satelit (Space Segment) – Fungsi utamanya adalah menerima sinyal dari stasiun bumi dan meneruskannya ke stasiun bumi lain – Komponen satelit • Fuel system • Satellite & telemetry controls • Transponder, termasuk antena, multiplexer dan frequency converter, yang digunakan untuk meneruskan sinyal yang diterima (up link) melalui high power amplifier ke stasiun bumi (down link) Stasiun Bumi (Ground Station), dengan dua fungsi – Up link • Baseband signal  baseband processor  up converter  high power amplifier  parabolic dish antenna  satellite – Down link • Satellite  antenna  low noise amplifier  down converter  baseband processor  baseband

Uses of SatCom • Traditional telecommunication – Jaringan untuk layanan telekomunikasi antar regional/negara – Layanan semacam ini biasanya dikelola oleh group seperti The International Satellite Consortium (INTELSAT) • Cellular – Memberikan layanan untuk jaringan seluler – Tidak ada pembatasan penggunaan bandwidth dan lokasi • Television signal – Tahun 1960-an telah digunakan untuk transmisi siaran televisi antara perusahaan penyiaran dengan jaringan afiliasinya – Tahun 1970-an memungkinkan bagi individu untuk dapat menerima siaran dengan antena penerima C-band – Direct-to-home, dengan diperkenalkannya layanan digital direct broadcast

Prinsip Kerja Satelit

Media Radio lewat Satelit  Satelit beredar Fcp = γ Mm/R2 3 2 γ M = 400. 000 km /s mengelilingi bumi 2  Menurut hukum kepler maka waktu edar dan ketinggian satelit dapat dihitung seperti disamping ini

Fcf = m v /R v= R ω = m R ω2 ω = 2π/T = m R 4π2/T2 Fcp = Fcf → γ Mm/R2 = m R 4π2/T2 R = 3√[100.000 T2/π2] jari – jari bumi = 6370 R= 6370 + h Fcp Fcf

m

M

Satelit sebagai repeater/ stasiun pengulang

arrier dari stasiun bumi di pancarkan ke satelit leh Satelit carrier tersebut di perkuat ipancarkan oleh stasiun bumi secara broadcast pada frek 5925-6425 MHz

Constelasi satelit di orbit • Satelit GSO adalah satelit dengan ketinggian 36000 km dan terletak Pada bidang khatulistiwa • LEO < 10.000 km • MEO 10.000 – 36.000 km • Satelit juga dapat bertindak sebagai sebuah sentral di angkasa • Baik Satelit MEO atau LEO harus menggunakankan lebih dari satu satelit dan pelayanannya bersifat global.

Ketinggian Posisi Satelit Ketinggian (km ) Keterangan 400 LEO 700 LEO 1200 LEO 1600 LEO 4000 LEO 10000

Perioda putar / jam 1.6 1.7 1.9 2 3 6

MEO

Geostartionary Earth Orbit (GEO)

• Ketinggian orbit 22,282 miles (35,790 km) di atas khatulistiwa  terjadi latency/delay 0,24 detik • Posisi satelit relatif tetap terhadap permukaan bumi • Tiga satelit GEO dapat mengcover seluruh permukaan bumi, kecuali kutub • Transmisi dapat diterima dengan antena tetap • Posisi satelit di orbit harus berjarak minimal 2º satu dengan yang lain  hanya 180 buah satelit dapat menduduki orbit

Low Earth Orbit (LEO) •

• • •

Dua jenis LEO – Little LEO • Untuk layanan pager, cellular telephone dan location services. • Contoh: Motorola's Iridium – Big LEO • Untuk layanan voice and data broadband • Diharapkan menjadi “internet in the sky” 300 - 1,000 miles di atas permukaan bumi  latency 20 - 40 millisecond Konstelasi LEO mahal, dibutuhkan banyak satelit untuk mengcover permukaan bumi Demand/market: – rural conventional telephone service, – global mobile service, – international broadband service

Medium Earth Orbit (MEO) • 5000 – 10000 miles di atas permukaan bumi  latency 50 – 150 milliseconds • Dapat mengcover area yang lebih luas dali LEO, tapi latency lebih besar • Contoh: TELSTAR, satelit eksperimen yang pertama

SATELIT MEO • • • • • • • •

Medium Earth Orbit Nama lain ialah ICO (intermediate Circular orbit). Mengelilingi bumi pd ketinggian 5,00010,000 batu. Berat 844kg & jangkahayat 7 setengah tahun Saiz sebesar van & setiap panel solarnya meliputi permukaan sebanyak 7.2 meter persegi Masa berputar pada paksi 6jam Mengelilingi orbit 12jam. Mgndungi 2 Rubidium, 2 Cesium jam atomic & 3 bateri nikel kadium yang mhasilkan tenaga semasa satelit mengelilingi orbit.

Different Types of SatCom System

Satelit untuk Data Tiga hal yang menyebabkan satelit sulit untuk digabungkan dengan jaringan terrestrial •Latency (propagation delay) – Problem untuk high speed data •Bandwidth yang terbatas – Keterbatasan spektrum radio menyebabkan terbatasnya bandwidth yang dialokasikan untuk sistem satelit •Noise – Kuat sinyal yang diterima receiver makin kecil sebanding dengan kuadrat jarak – Jarak satelit yang sangat jauh menyebabkan sinyal yang diterima sangat lemah  S/N rendah