Bayangkan, sebuah satelit yang merupakan buatan manusia yang terdiri dari ribuan ton logam dapat mengapung dengan tenang tanpa takut jatuh ke Bumi. Terdengar tidak mungkin memang, namun itulah kenyataannya, satelit ini mengapung bukan karena bantuan makhluk halus, tetapi karena adanya hukum fisika yang akhirnya berhasil membuat satelit terbang tanpa khawatir bertabrakan dengan Bumi.
Kuriositas tentang bagaimana satelit mampu bergerak mengorbit dan tidak jatuh ke Bumi? Berikut penjelasan dari sudut pandang ilmu pengetahuan mengapa satelit tidak terjatuh ke Bumi.
1. Apa yang dimaksud dengan satelit buatan?
Satelit buatan adalah benda yang diciptakan oleh manusia dan ditempatkan di orbit dengan menggunakan roket. Ukuran satelit ini beragam; beberapa satelit kubus memiliki ukuran sekecil 10 cm. Beberapa satelit komunikasi memiliki panjang 7 meter dan panel surya yang mencapai 50 meter dalam ukuran terbuka.
Satelit digunakan dalam mempelajari Bumi serta planet-planet lain, berkomunikasi, dan mengamati alam semesta yang jauh. Yang menarik, satelit dapat membawa manusia di dalamnya, seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional dan Pesawat Ulang-Alik.
Satelit buatan pertama adalah misi Sputnik 1 yang dilakukan oleh Uni Soviet, yang dilepaskan pada tahun 1957. Sejak saat itu, negara-negara lain juga mulai mengirimkan satelit, dengan lebih dari 3.000 kendaraan luar angkasa yang saat ini beroperasi mengelilingi Bumi.
Tidak sembarangan diluncurkan, pasti ada tujuan tertentu mengapa satelit-satelit tersebut ditempatkan, termasuk untuk keperluan penelitian ilmiah, pemantauan cuaca, bantuan militer, navigasi, pengambilan gambar bumi, serta komunikasi. Alat-alat yang terdapat di dalam satelit dirancang tahan terhadap radiasi dan lingkungan hampa udara di luar angkasa.
2. Bagaimana cara satelit tetap berada di jalur orbitnya?
Satelit sangat memerlukan keseimbangan antara kecepatan dan gaya gravitasi agar dapat mencapai orbit yang diharapkan. Satelit menjaga posisinya dengan mempertahankan kecepatan yang cukup tinggi untuk mengatasi tarikan gravitasi ke bawah.
Untuk mencapai luar angkasa, roket yang bertugas mengangkut dan melepaskan satelit ke luar angkasa harus meningkatkan kecepatannya hingga 25.039 mph (40.320 kph) agar bisa lepas sepenuhnya dari gravitasi Bumi. Setara dengan bergerak sejauh lebih dari 10.000 meter setiap detik. Satelit juga perlu mempertahankan kecepatan yang tepat agar dapat tetap berada di orbit di sekitar Bumi. Keseimbangan ini mencegah satelit terlepas ke luar angkasa atau jatuh kembali ke permukaan Bumi.
Itulah sebabnya satelit harus bergerak dengan kecepatan tertentu agar dapat menjaga orbitnya, istilah yang menggambarkan keseimbangan antara gaya gravitasi yang menarik satelit dan inersia gerak satelit (kecenderungan satelit untuk terus bergerak).
Misalnya, satelit yang berada lebih dekat dengan Bumi memerlukan kecepatan yang lebih besar untuk mengatasi gaya gravitasi yang lebih kuat. Kecepatan yang lebih rendah dari satelit biasanya sekitar 17.000 mil per jam, memungkinkan mereka untuk berada dalam orbit pada ketinggian sekitar 150 mil (242 kilometer) di atas permukaan Bumi.
3. Kelajuan satelit bergantung pada jaraknya terhadap bumi
Satelit tetap berada di orbit dengan menyesuaikan kecepatannya agar seimbang dengan gaya gravitasi Bumi. Setelah diluncurkan ke luar angkasa dengan kecepatan tinggi oleh roket yang kuat, satelit bergerak cukup cepat sehingga meskipun gravitasi Bumi terus menariknya ke bawah, satelit tersebut secara efektif terus "melewatkan" Bumi.
Kecepatan satelit merupakan hal yang sangat penting, dengan kecepatannya ditentukan oleh jaraknya terhadap bumi, berikut penjelasannya:
Orbit bumi rendah (LEO)
Satelit yang berada di LEO, yaitu kisaran 160 hingga 2.000 kilometer di atas permukaan Bumi, harus bergerak cepat agar dapat mengatasi gaya gravitasi yang kuat pada ketinggian tersebut. Satelit-satelit ini biasanya menyelesaikan satu putaran orbit dalam waktu sekitar 90 menit.
Orbit bumi menengah (MEO)
Satelit ini bergerak di kisaran 2.000 hingga 35.000 kilometer di atas permukaan bumi, di mana gaya gravitasi lebih rendah, sehingga kecepatannya lebih perlahan dibanding satelit di LEO.
Orbit Geostasioner Bumi (GEO)
Satelit GEO berada di ketinggian sekitar 35.786 kilometer di atas garis katulistiwa Bumi. Satelit ini bergerak dengan kecepatan yang sama dengan putaran Bumi, sehingga terlihat tetap diam dari permukaan bumi. Hal ini membuatnya cocok digunakan untuk pemantauan cuaca dan komunikasi yang berkelanjutan di wilayah yang luas.
Orbit Elips Tinggi (HEO)
Dengan orbit yang berbentuk elips dan panjang, satelit HEO memberikan cakupan yang lebih luas terhadap area tertentu, sehingga sangat berguna untuk kebutuhan komunikasi khusus, khususnya di daerah berlintang tinggi.
4. Berapa lama sebuah satelit mampu berada di orbit?
Durasi satelit berada di luar angkasa sangat dipengaruhi oleh ketinggiannya. Dengan kata lain, satelit yang berada di orbit rendah lebih rentan mengalami pembakaran dan jatuh ke Bumi. Hal ini terjadi karena adanya gesekan udara di atmosfer. Sebaliknya, satelit yang berada di orbit yang lebih tinggi umumnya dapat bertahan selama puluhan tahun karena hampir tidak ada hambatan udara sama sekali.
Kemudian, ke mana saja satelit yang sudah tidak digunakan? DilansirSkyfi.com, ketika sebuah satelit sudah tidak berfungsi lagi, maka operator biasanya mengambil alih untuk mencegahnya menjadi limbah luar angkasa dengan memindahkan satelit tersebut ke orbit "kuburan" yang berada jauh dari orbit lain agar tidak mengganggu satelit aktif yang lain, atau satelit tersebut dibiarkan turun perlahan menuju Bumi sehingga hancur terbakar secara aman saat bersentuhan dengan atmosfer.
Satelit tidak jatuh ke Bumi karena kecepatannya yang sangat besar, serta keseimbangan yang baik dalam orbitnya. Inilah sebabnya satelit tetap berada di tempatnya. Sekarang kamu sudah mengerti, bukan?
Mengenal VLEO, Orbit Satelit yang Paling Dekat dengan Bumi Teleskop Luar Angkasa dan Masalah Polusi Cahaya dari Satelit
Comments
Post a Comment