Apakah itu Satelit serta jenis dan fungsinya?8 min read

Apakah itu Satelit?

Satelit adalah sebuah objek di angkasa yang mengorbit sesebuah objek yang lebih besar. Berdasarkan definisi tersebut, bumi juga adalah sebuah satelit kerana ia mengorbit matahari. Bulan yang mengorbit bumi juga sebuah satelit. Terdapat dua jenis satelit, iaitu satelit semula jadi dan satelit buatan manusia. Bulan adalah salah satu contoh satelit semula jadi.

Kebiasaannya apabila kita berkata tentang satelit, ia merujuk kepada satelit buatan manusia, sebuah mesin yang kompleks dan besar direka untuk mengelilingi bumi atau objek lain di angkasa. Satelit pertama kali dilancarkan pada tahun 1957 oleh Rusia, iaitu satelit Sputnik 1, sebuah satelit berbentuk bulat. Kini, terdapat ribuan satelit buatan manusia telah dilancarkan untuk mengelilingi bumi. Dalam anggaran terdapat lebih daripada 7,500 setakat September 2021 yang mempunyai banyak fungsi seperti mengambil gambar bumi, meramal cuaca dan juga komunikasi. Gambar menunjukkan revolusi reka bentuk satelit dari pertama kali satelit dilancarkan sehinggalah sekarang.

Komponen utama satelit

Satelit mempunyai pelbagai bentuk dan saiz, namun mereka mempunyai sistem komponen utama yang sama iaitu sistem kuasa dan sistem antena. Satelit memerlukan tenaga elektrik untuk berfungsi dan tenaga tersebut diperoleh daripada panel solar. Panel solar ini akan menukarkan tenaga cahaya daripada matahari ke tenaga elektrik dan seterusnya tenaga tersebut disimpan di dalam bateri.


Sistem antena pula digunakan sebagai alat komunikasi, iaitu untuk menerima dan menghantar data daripada bumi ke satelit itu sendiri. Terdapat dua jenis antena, satu untuk menghantar data telekomunikasi untuk memberi servis kepada pengguna satelit. Contohnya, antena satelit Masesat-3b yang memberi perkhidmatan televisyen satelit kepada pelanggan Astro. Lagi satu antena adalah antena TTC (Tracking, Telemetry and Command). Antena TTC berfungsi untuk menerima dan menghantar data kawalan daripada stesen pangkalan untuk mengawal satelit tersebut.


Selain daripada sistem kuasa dan antena, satelit juga dilengkapi dengan penujah (thruster) untuk mengawal pergerakan kecil satelit dan mengekalkan posisi satelit di dalam orbitnya yang ditetapkan. Ini kerana terdapat daya lain yang dikenakan keatas satelit menyebabkan ia terlari sedikit daripada orbitnya seperti daya tarikan graviti bulan dan matahari.

Mengapakah Satelit itu penting?

Posisi satelit yang berada di atas bumi dan mengorbit bumi membolehkan ianya mempunyai penglihatan bumi yang lebih meluas. Kebolehan ini membuatkan satelit lebih efisien untuk mengambil data atau gambar dari pandangan atas bumi berbanding stesen pengambil data di atas bumi.

Satelit juga sering digunakan sebagai teleskop kerana posisinya di luar atmosfera bumi membuatkan ia dapat melihat pandangan yang lebih jelas berbanding teleskop di daratan. Ini kerana, terdapat halangan seperti awan, habuk, debu dan molekul di atmosfera bumi yang menyebabkan cahaya dari angkasa tidak jelas dilihat oleh teleskop di bumi. Contoh teleskop angkasa pada hari ini adalah seperti Teleskop Hubble. Teleskop Hubble mampu melihat objek angkasa dalam spektrum elektromagnetik yang lebih luas lagi berbanding teleskop di daratan yang terhad kepada serapan pelbagai jarak gelombang (wavelength) elektromagnetik oleh atmosfera bumi. Selain teleskop Hubble, teleskop angkasa James Webb yang lebih berkuasa juga dilancarkan atas tujuan yang sama.

Tidak hanya memanfaatkan penerokaan sains, satelit juga memanfaatkan telekomunikasi dan hiburan. Sebelum satelit, semua isyarat televisyen dipancarkan oleh menara pemancar televisyen yang berada di daratan. Namun, isyarat TV tersebut tidak pergi jauh kerana signal tersebut bergerak dalam garis lurus. Oleh itu menyebabkan ianya terbazir bergerak ke angkasa bukannya mengikut lengkungan bumi. Bukit tinggi dan bangunan juga menghalang isyarat TV ini. Di sini datang pentingnya satelit kerana isyarat TV dari stesen pemancar boleh dihantar ke satelit dan dengan mudahnya satelit boleh menghantar kembali isyarat tersebut ke pelbagai lokasi di daratan kerana liputan satelit yang meluas.

Bagaimana satelit mengorbit bumi dan tidak jatuh ke bumi?

Tidakkah anda tertanya bagaimana satelit kekal di dalam orbit dan tidak terjatuh ke bumi? Tahukah anda sebenarnya satelit sentiasa ‘jatuh’ ke arah bumi? Eh, bagaimanakah itu? Seperti anda baling batu sekuat hati anda, sejauh yang mungkin, lama-kelamaan batu tersebut akan jatuh ke arah bumi disebabkan tarikan graviti. Lebih kuat anda baling, lebih jauh batu tersebut pergi dan lebih lama masa yang diambil batu tersebut untuk jatuh ke bumi. Bayangkan anda ada kekuatan untuk membaling batu tersebut sehingga batu tersebut mampu mengelilingi bumi, batu tersebut akan sentiasa jatuh kearah bumi. Jika kelajuan batu tersebut hampir kepada halaju lepas (escape velocity), batu tersebut akan sentiasa jatuh kearah bumi tetapi mengambil masa yang lama untuk jatuh membuatkan ia sentiasa mengelilingi bumi.

Konsep yang sama dipakai bagaimana satelit kekal di dalam orbitnya. Satelit sebenarnya sentiasa jatuh kearah bumi. Namun, disebabkan kelengkungan bumi, satelit sentiasa jatuh mengelilingi bumi. Satelit mampu mengorbit mengelilingi bumi kerana ianya dikunci dengan kelajuan yang mampu melawan tarikan graviti bumi. Terdapat dua faktor yang perlu diseimbangkan, iaitu: kelajuan dan tarikan graviti. Satelit yang mengorbit dekat dengan bumi memerlukan kelajuan yang lebih tinggi untuk melawan tarikan graviti yang kuat. Untuk memberi gambaran berapa laju satelit mengorbit bumi, satelit yang memberi saluran televisyen Astro anda, iaitu Maesat-3b mengobit bumi dengan kelajuan 11,000 km/jam!

Jenis-jenis/fungsi/kegunaan satelit buatan manusia

1. Satelit Komunikasi

Satelit komunikasi berfungsi sebagai geganti dan menguatkan isyarat radio yang dihantar oleh stesen pemancar di bumi ke terminal penerima isyarat. Sebagai contoh, satelit komunikasi digunakan di dalam sistem telefon satelit, televisyen satelit dan internet satelit. Kita jarang menggunakan sistem-sistem ini (kecuali televisyen satelit) kerana beberapa kekangan seperti kelajuan yang rendah atau lebih tepat lagi, terdapat lengahan masa (time delay). Lengahan masa penting dalam komunikasi dua hala yang digunakan di dalam telefon dan internet. Televisyen satelit meluas digunakan kerana komunikasi yang digunakan adalah komunikasi satu hala yang tidak menjadi masalah jika terdapat lengahan masa. Namun, kenapa masih terdapat telefon dan internet satelit? Sistem ini diaplikasikan contohnya di dalam sistem komunikasi ketenteraan dan di pelantar minyak. Ini kerana kedua-dua sistem tersebut dioperasikan di kawasan yang tidak tetap dan terpencil dimana kabel komunikasi tidak pratikal digunakan. Liputan yang luas diberkan oleh satelit membolehkan sistem ini boleh digunakan di lebih banyak kawasan terpencil.

Setakat 2021, terdapat lebih 2000 satelit komunikasi mengorbit bumi di orbit GEO. Orbit GEO adalah orbit yang berada 35,900 km dari bumi dan satelit yang komunikasi yang berada dalam orbit ini mengorbit dengan kelajuan yang sama dengan putaran bumi. Oleh itu, satelit tersebut seakan-akan berada dalam kedudukan tetap, relatif dengan bumi. Dengan ini, antena pemancar di bumi tidak perlu mengira dan mengesan kedudukan satelit komunikasi kerana kedudukannya yang tetap.

2. Satelit Navigasi

Jenis satelit ini adalah yang paling diguna pakai oleh semua orang pada zaman telefon pintar hari ini, iaitu satelit navigasi. Satelit navigasi membantu kita untuk menentukan posisi penggunanya dengan mengira koordinat latitud, longitud, altitud dan masa. Terdapat beberapa jenis sistem satelit navigasi yang dibangunkan oleh negara tertentu seperti Global Positioning System (GPS) oleh Amerika Syarikat, Global Satellite Navigation System (GLONASS) oleh Rusia, Galileo oleh Eropah, BeiDou oleh China dan Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS) oleh India.

Sistem yang biasa kita dengar, iaitu GPS terdiri daripada 32 satelit yang berada di orbit MEO (Medium Earth Orbit) yang berada lebih kurang 11,000 km daripada muka bumi. Berbeza dengan orbit GEO, satelit yang berada di orbit MEO tidak mengorbit bumi dengan kelajuan yang sama. Sistem GPS direka agar dalam satu masa, untuk mana-mana posisi di permukaan bumi akan ada sekurang-kurangnya 4 satelit yang berada dalam garis penglihatan. Jumlah 4 satelit ini adalah jumlah minimum satelit diperlukan untuk mengira tiga koordinat posisi dan satu sisihan masa penggunanya.

3. Satelit Penderiaan Jauh (Remote Sensing Satelite)

Satelit penderiaan jauh digunakan untuk mengambil data dan membuat permerhatian bumi dari orbitnya menggunakan sensor. Contoh aplikasi satelit penderiaan jauh adalah seperti untuk pemantuan alam sekitar, meteorologi dan kartografi. Yang paling biasa adalah satelit pengimejan bumi yang digunakan untuk mengambil gambar bumi dari angkasa. Gambar yang diambil oleh satelit ini membolehkan kita mengesan kebakaran hutan, melihat pergerakan awam untuk meramal cuaca dan melihat letusan gunung berapi. Contoh satelit penderiaan jauh adalah seperti ERS-1 dan ERS-2.

Kebanyakan satelit penderiaan jauh membawa sensor yang perlu dioperasikan pada altitud yang rendah. Oleh sebab itu, kebanyakkan satelit penderiaan jauh beroperasi di orbit LEO (Low Earth Orbit) yang berkedudukan tidak lebih daripada 2,000 km dari permukaan bumi. Selain itu, untuk mendapatkan liputan global, orbit polar juga boleh digunakan. Satah polar orbit adalah 90 darjah daripada satah khatulistiwa membolehkan satelit yang menggunakan orbit polar mengimbas seluruh permukaan bumi kerana bumi berpusing pada paksinya.