Satelit: dari Sputnik hingga GPS

Sputnik 1, satelit pertama, berdiameter 58 cm, bermassa 83.6 kg, dan mengelilingi Bumi dalam sekitar 98 menit.

Bunyi bip yang terdengar di seluruh dunia

Pada 4 Oktober 1957, Uni Soviet menempatkan satelit buatan pertama di orbit. Menurut kantor sejarah NASA, Sputnik 1 kira-kira sebesar bola pantai: diameternya 58 cm, massanya 83.6 kg, dan waktu tempuhnya mengelilingi Bumi pada lintasan elips sekitar 98 menit. Tugasnya hampir hanya memancarkan bunyi bip melalui radio, tetapi siapa pun yang punya penerima radio bisa mendengarnya melintas di atas kepala. Sebulan kemudian, Sputnik 2 yang bermassa 508.3 kg membawa anjing bernama Laika. Amerika Serikat menyusul dengan Explorer 1 pada 31 Januari 1958, lalu pada Juli 1958 Kongres mengesahkan Undang-Undang Antariksa yang membentuk NASA. Perlombaan antariksa pun dimulai.

Kurang dari empat tahun setelah Sputnik, pada 12 April 1961, Yuri Gagarin menjadi manusia pertama di antariksa. NASA mencatat bahwa Vostok 1 yang ditumpanginya mengelilingi Bumi dengan kecepatan 27 400 km/h selama penerbangan 108 menit. Gagarin tidak mendarat di dalam kapsul: ia melontarkan diri dan turun dengan parasut.

Tugas satelit

Ribuan satelit kini mengelilingi Bumi, dan tugasnya ditentukan oleh orbitnya. Orbit rendah, beberapa ratus kilometer di atas permukaan, cukup dekat untuk menghasilkan gambar tajam. Karena itu, satelit pengamatan Bumi seperti seri KOMPSAT (Arirang) milik Korea berada di sana. Saat Bumi berputar di bawahnya, satelit juga melintasi sebagian besar wilayah planet ini. Orbit menengah cocok untuk navigasi. GPS.gov menjelaskan bahwa konstelasi GPS terdiri atas sedikitnya 24 satelit pada ketinggian sekitar 20 200 km, tersusun dalam enam bidang orbit agar sedikitnya empat satelit terlihat dari hampir semua tempat. Angkatan Antariksa AS telah mengoperasikan 31 satelit GPS. Satelit geostasioner pada ketinggian 35 786 km, seperti satelit cuaca Chollian milik Korea, terus mengamati satu belahan Bumi.

Di sebelah mana satelit geostasioner terlihat dari Korea? Satelit ini berada di atas khatulistiwa, sehingga dari belahan Bumi utara posisinya selalu di suatu tempat di langit selatan. Geometri sederhana memberikan sudut ketinggiannya: untuk satelit pada bujur yang sama denganmu, sudut ketinggiannya adalah arctan[(cos φ − 6378 ÷ 42 164) ÷ sin φ]. Di Seoul, φ = 37.6°, hasilnya sekitar 46° di atas cakrawala tepat di selatan; dari Jeju yang lebih ke selatan, sekitar 51°. Itulah sebabnya antena parabola di Korea umumnya menghadap ke selatan dan menengadah dengan sudut sekitar itu.

Penerima GPS menentukan posisinya dari pengukuran waktu. Setiap satelit memancarkan posisinya dan waktu tepat dari jam atom di dalamnya. Penerima mengukur lama perjalanan setiap sinyal, lalu mengalikannya dengan kecepatan cahaya untuk memperoleh jarak. Dengan empat satelit, penerima dapat menghitung posisinya dalam tiga dimensi sekaligus kesalahan waktu pada jamnya sendiri. Karena cahaya menempuh 300 km dalam seperseribu detik, jam harus sangat teliti: kesalahan sepersejuta detik saja sudah berarti selisih 300 m.

Korea di antariksa

Korea memiliki wahana peluncur buatan sendiri pada 2022. Pada 21 Juni, roket Nuri (KSLV-II) yang dikembangkan KARI diluncurkan dari Pusat Antariksa Naro di Goheung dan menempatkan satelit verifikasi kinerja di orbit sasaran setinggi 700 km. Pemerintah mengumumkan bahwa Korea menjadi negara ketujuh yang meluncurkan satelit operasional bermassa lebih dari satu ton dengan teknologinya sendiri. Pada Mei 2024, Korea membuka Korea AeroSpace Administration (KASA) di Sacheon untuk memimpin program roket, satelit, dan Bulan selanjutnya.

Makin banyak satelit, makin banyak pula sampah: tingkat roket bekas, satelit yang sudah tidak berfungsi, dan pecahan hasil tabrakan. Serpihan cat yang bergerak dengan kecepatan orbit membawa energi besar, sehingga badan antariksa melacak puing berukuran lebih besar dan wahana kadang menyalakan mesin untuk menghindarinya. Misi baru kini diharapkan merencanakan cara mengeluarkan satelit dari orbit setelah tugasnya selesai.