Orbit Satelit

Orbit Satelit

Sebuah satelit bisa dianggap sebagai proyektil yang bergerak mengelilingi benda lain; dalam hal ini adalah Planet Bumi. Bagaimana satelit bisa bergerak mengelilingi planet sementara satelit terpengaruh oleh gaya gravitasi? Bukankah jika dipengaruhi gravitasi, satelit akan terjatuh? Pertanyaan semacam ini bisa dijelaskan dengan mudah melalui penelitian fisika sederhana. Berikut adalah beberapa hal tentang satelit yang perlu Anda ketahui sebelum pembahasan lebih lanjut tentang orbit:

1. Satelit adalah sebuah proyektil, yang hanya terpengaruh oleh gaya gravitasi. Artinya, satelit harus berada di ketinggian ideal dimana tekanan udara tidak lagi menjadi variabel yang perlu diperhitungkan. Di ketinggian tertentu di atmosfer, sama sekali tidak ada tekanan udara; satelit yang mengorbit Planet Bumi harus berada di tempat-tempat seperti itu.


2. Satelit memang terpengaruh gravitasi dan satelit memang ber-akselerasi menuju planet Bumi. Tanpa keberadaan gravitasi, satelit justru akan berjalan lurus dan tidak bisa mengelilingi planet. Fakta ini sesuai dengan law of inertia hasil pemikiran Isaac Newton. Sebuah obyek yang sedang bergerak, akan terus bergerak dengan kecepatan yang sama menuju arah yang sama kecuali jika terpengaruh oleh gaya lain (misalnya gesekan, dorongan, gravitasi, dsb).

Salah satu tempat paling sesuai untuk peluncuran satelit adalah Bulan. Tempat ini memiliki gravitasi, tapi sama sekali tidak ada tekanan udara karena Bulan dikelilingi oleh ruang kosong (Bulan tidak memiliki atmosfer). Jika Anda menembakkan sebuah meriam dengan kecepatan yang tepat di Bulan, peluru meriam akan melaju sesuai bentuk bulan. Sekali lagi, kecepatan harus diperhitungkan secara tepat berdasarkan tingkat gravitasi dan bentuk Bulan.

Bumi memang tidak berbentuk bulat sempurna seperti Bola, tapi kurvatur planet secara umum bisa digambarkan seperti berikut.

Dalam setiap jarak 8000 meter, Bumi memiliki tingkat lengkungan sejauh 5 meter, seperti gambar di bawah ini.

Lengkungan Planet Bumi

Di Planet Bumi, satelit harus berada di ketinggian minimal 320 km dari permukaan laut untuk menghindari intervensi atmosfer. Teleskop Hubble berada di ketinggian sekitar 600 km, tapi prinsip ilmu terapannya masih sama. Kecepatan laju satelit harus sesuai dengan kurvatur Bumi, sehingga benda ini tetap berada di orbit walaupun sebenarnya terpengaruh oleh gravitasi. Secara sederhana, satelit sebenarnya jatuh ke arah Bumi, tapi tidak pernah menyentuh tanah.

Berdasarkan perhitungan di atas, satelit harus berjalan sejauh 8000 meter sebelum ketinggiannya turun 5 meter. Anggaplah satelit yang diluncurkan secara horizontal akan jatuh sejauh 5 meter pada detik pertama setelah diluncurkan. Untuk menghindari hal ini, kecepatan satelit harus mencapai 8000 meter per detik (8 km/s). Dengan kecepatan ini, satelit akan tetap jatuh menuju Bumi, tapi kurvatur planet secara alami membantu satelit agar tetap berada di orbit. Satelit buatan manusia memiliki cara berbeda-beda dalam mengitari planet termasuk polar dan geostationary.

Polar Orbit

Satelit yang berada di polar orbit melaju di atas Kutub Selatan atau Utara. Satelit seperti ini biasanya berada sekitar ribuan km di atas Bumi. Salah satu poin penting adalah bahwa satelit yang berada di polar orbit mampu mengelilingi Bumi sebanyak 14 kali dalam satu hari saja. Karena Bumi juga melakukan rotasi, satelit polar orbit bisa mencakup seluruh permukaan Bumi dalam beberapa hari saja.

Geostationary Orbit

Satelit yang berada di geostationary orbit mengelilingi orbitnya sekali dalam 24 jam. Biasanya satelit seperti ini digunakan untuk mencakup satu wilayah tertentu saja di permukaan Bumi. Supaya tetap berada di posisi sama di atas planet, satelit harus berada pada ketinggian 22,237 mil di atas permukaan planet. Satelit seperti ini biasa digunakan untuk TV. Salah satu keunggulan satelit di geostationary orbit adalah bahwa mereka bisa mengirimkan gambar/foto permukaan Bumi setiap 30 menit saja, sedangkan satelit polar orbit baru bisa mengirim gambar dalam setiap 6 – 12 jam.