Mengenal Low-Earth Orbit, Orbit Tempat Satelit Berada

Dimulai sejak sekitar tahun 50-an, dengan misi Sputnik, Vostok, dan Mercury, manusia mulai menempatkan obyek ke Orbit Bumi Rendah/Low-Earth Orbit (LEO). Sejak saat itu banyak obyek pada misi-misi berikutnya ditempatkan pada orbit LEO ini. Secara umum baik misi berawak maupun tak berawak seperti satelit komunikasi, satelit riset dan penelitian, satelit navigasi (GPS), satelit mata-mata, satelit militer, hingga Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) ditempatkan pada orbit LEO ini. Lantas apa sebenarnya Low-Earth Orbit ini?

Secara teknis Low-Earth Orbit adalah orbit yang berada pada ketinggian 160-2000 km di atas permukaan Bumi. Semua obyek yang berada kurang dari itu akan ditarik atmosfer, hancur, terbakar, dan jatuh ke permukaan Bumi. Obyek pada berada pada LEO akan memiliki waktu periode orbit sekira 88-127 menit untuk sekali mengelilingi Bumi. Berikut adalah gambaran Low-Earth Orbit:

atmosphere-layers-aurora-wiki_edited-1

512px-comparison_satellite_navigation_orbits-svg
Berbagai macam perbandingan ketinggian orbit satelit dan wahana lainnya.

Obyek yang berada pada LEO akan bertemu dengan gas atmosfer di thermosphere (80-500 km), theremopause  (500-1000 km), dan exosphere (1000 km ke atas). Semakin tinggi orbit maka kepadatan dan daya tarik atmosfer akan berkurang. Pada Namun thermosphere terdapat banyak kandungan ionosphere karena di sana terdapat banyak partikel yang terionisasi oleh radiasi Matahari. Maka obyek yang berada pada ketinggian itu harus bertahan dengan level ultraviolet dan radiasi ion. Pada thermosphere inilah terjadinya aurora Borealis dan aurora Australis.

Pada lapisan Exosphere, yang mana menjadi lapisan terluar dari atmosfer Bumi, tingkat kepadatan hidrogen, helium, nitrogen, dan karbon dioksida rendah. Obyek yang berada lebih dari 1.000 km maka akan menghadapi sabuk radiasi Van Allen (Van Allen Radiation Belts) yaitu suatu zona yang benyak memiliki partikel bermuatan listrik yang ketinggiannya hingga 60.000 km. Disabuk itulah angin surya dan sinar kosmik terjebak oleh medan magnet Bumi yang isa membahayakan perangkat elektronik satelit dan obyek elektronik lainnya. Oleh sebab itu LEO tidak boleh berada lebih dari 1.000 km.

Agar suatu obyek bisa tetap berada pada LEO, maka obyek tersebut harus memiliki kecepatan orbit (Orbital Velocity) yang cukup. Untuk obyek pada ketinggian 150 dan di atasnya, kecepatan orbit harus sekira 7,8 km per detik atau 28.130 km/jam dan kecepatan ini harus dapat dipertahankan.

Alasan Digunakannya Orbit LEO

Jika ketinggian lebih dari 1.000 km, maka suatu obyek akan membutuhkan lebih banyak bahan bakar untuk mencapai orbit. Pada LEO waktu komunikasi (latency) akan kecil, dengan bandwidth yang besar.

Pada satelit observasi dan satelit mata-mata, LEO cukup baik karena bisa melihat permukaan Bumi dengan cukup baik dengan waktu yang cukup singkat (1 atau 2 jam) untuk sekali mengorbit Bumi yang membuatnya dapat melihat pada posisi yang sama beberapa kali dalam waktu singkat dalam satu harinya. Selain itu LEO juga relatif aman dari gangguan sabuk Van Allen yang bisa merusak sistem elektronik satelit, dan obyek elektronik lainnya.

Masalah Pada LEO

Seiring dengan banyaknya orbit yang ditempatkan pada LEO, banyak juga sampah antariksa yang ada di sana. Banyak serpihan/space junk satelit yang bertebaran. Pada tahun 2013, NASA memperkirakan ada sekira 21 ribu obyek berukuran lebih dari 10 cm, 500 ribu partikel berukuran 1-10 cm, dan 100 juta partikel berukuran kurang dari 1 cm yang tersebar di LEO. Oleh sebab itu NASA dan berbagai lembaga antariksa lainnya mulai bekerja sama untuk membersihkan space junk ini. Namun untuk melakukannya tidaklah mudah dan dibutuhkan teknologi canggih yang saat ini tengah dikembangkan. Ada proposal untuk menggunakan jaring raksasa untuk mengambil space junk tadi. Semua kemungkinan itu masih terus dipelajari, dan dikembangkan.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s