ANALISIS ALTERNATIF PENEMPATAN SATELIT LAPAN A2 DI ORBIT

Satelit LAPAN A2 akan diluncurkan pada bulan oktober tahun 2011.

Ketinggian satelit sekitar 650 km, 800km dan 870 km dengan inklinasi 80, 100, dan 200.

Diluncurkan dari Sriharikota, India yang memiliki koordinat 130 45’ 0 LU dan 800 10’ o BT

Ketinggian 800 km lebih efektif untuk penginderaan jauh karena akan sering melintasi wilayah indo.

Yaitu 14 kali dalam sehari dengan panjang cakupan wilayah 4205,75 km dan durasi waktu penampakan sekitar 11 menit dalam sehari dan dengan periode 100,85 menit.

Satelit LAPAN A2 tergolong satelit mikro dengan volume dan massanya 20 % lebih besar dari generasi pertama (LAPAN TUBSAT).

A2 akan dgunakan untuk penginderaan jauh (Remote sensing) maka muatan yg dgunakan antara lain :

GPS (Global Positioning System) untuk data waktu dan posisi orbit satelit

ADCS (Attitude Determination and Control System) untuk stabilitas platform satelit selama observasi dan akuisisi data.

Program Kamera untuk mencapai target geografis saat observasi serta pemuatan memori dan penyimpanan data.

Satelit A2 akan dluncurkan dg cara menumpang (Piggy back) dengan roket PSLV (Polar Satellite Launche Vehicle) yg biasa dgunakan untuk mluncurkan satelit dg orbit polar.

Ketinggian = LEO

Inklinasi = Ekuatorial

Roket PSLV dapat membawa satelit dari ketinggian 800 km hingga 900 km

Maka dr itu dlam scenario dpilih 3 alternatif ktinggian orbit yaitu 800 km, 870 km, dan 650 km dengan inklinasi 100, 200 dan 80.

Untuk melihat lintasan satelit Harus Menggunakan perangkat lunak Orbitron (www.stoff.pl)

Satelit LAPAN A2 Menumpang peluncuran satelit india yg bernama Astrosat

Astrosat Lebih besar dr pada LAPAN A2

LAPAN A2 ASTROSAT

V Menyatakan vector kecepatan satelit

Op2 (r) menyatakan jarak satelit dari pusat bumi

P1P2 menyatakan jendela peluncuran satelit

Y Menyatakan sudut azimuth satelit yang biasanya dinyatakan senilai 90 0

Hal ini dikarenakan satelit yg ditempatkan pada sudut 900 tidak akan banyak menggunakan bahan bakar.

Vsir=√π /r

Ket : V sir = Kecepatan sirkular satelit

R = jarak satelit dan konstan gravitasi bumi dengan nilai 3,986.10s km3/s2.

Orbit satelit pada kondisi awal berbentuk lingkaran (sirkular)

Ketinggian terdekat (perigee) dan ketinggian terjauh (apogee) satelit dari permukaan bumi pada kondisi awal peluncuran dihitung melalui persamaan :

( Rpr1 )1,2=−c±√c2−4 (1−c )(−sin2 y1)2 (1−c )

Dengan C= 2 π

r1 v12

Dalam hal ini Rp merupakan ketinggian perigee satelit

r1,v1 dan y1 merupakan jarak, kecepatan dan sudut azimuth satelit pada kondisi awal peluncuran.

Tempat peluncuran dapat dihitng dengan menggunakan persamaan :

tanθ=( r1 v12μ )sin y1cos y1( r1 v1

2

μ )sin2 y1−1Penghitungan dengan menggunakan persamaan tersebut memberikan sudut peluncuran sebesar 00. Kecepatan tempat peluncuran relative terhadap bumi dihitung dengan menggunakan informasi lintang peluncuran sebagai berikut :

V L=(464,5m / s)cos L

Dengan VL merupakan kecepatan tempat peluncuran dan L adalah lintang tempat peluncuran. Dengan menggunakan persamaan tersebut maka besarnya kecepatan tempat peluncuran relative terhadap bumi adalah sekitar 451,2 m/s.

Besarnya azimuth peluncuran dihitung dengan menggunakan persamaan :

Sinβ1=cos i /cos Latau cos i=sin β1cos L

Dari persamaan diatas, jika inklinasi (i) sebesar 200 maka diperoleh sudut azimuth peluncuran sekitar 750. Bila inklinasi 10 0 dan 8 0 maka tidak terdapat jendela peluncuran karena inklinasi Lebih Kecil dibandingkan lintang peluncuran

Hal ini berarti bahwa untuk satelit yg diluncurkan dengan inklinasi 100 dan 80 harus dilakukan ditempat peluncuran lain.

Persamaan diatas harus melalui tiga persyaratan sebagai berikut :

Jika L > i untuk orbit prograde atau L > 1800 – i untuk orbit retrograde maka tidak terdapat jendela peluncuran.

Jika L = i atau L = 1800 – i maka terdapat satu jendela peluncuran Jika L < i atau L < 1800 – i maka terdapat dua jendela peluncuran.

Orbit prograde merupakan orbit satelit yang searah dengan gerak rotasi bumi (i<900) sedangkan

Orbit retrograde merupakan orbit satelit yg berlawanan dengan gerak rotasi bumi (i>900)

Bila satelit LAPAN A2 masih tetap menggunakan alternative orbit pada ketinggian 800 km, inklinasi 100 atau ketinggian 650 km dengan inklinasi 80 dengan menggunakan roket PSLV maka bahan bakar yang digunakan akan lebih banyak dan akan berpengaruh terhadap tabung bahan bakar (Fuel Tank)

Oleh karena itu mengingat alternative orbit yang memungkinkan untuk diluncurkan secara normal dari tempat peluncuran adalah orbit dengan ketinggian 870 km dengan sudut inklinasi 200, maka analisis ini akan focus pada pembahasan alternative orbit satelit LAPAN A2 dengan inklinasi 200.

Dalam peluncuran satelit, juga perlu diperhatikan besar sudut koreksi peluncuran akibat pengaruh rotasi bumi, satelit LAPAN A2 dengan inklinasi 200

Besarnya koreksi akibat kecepatan rotasi bumi diperoleh melalui persamaan :

tan❑ y ≈( vLv0 )cos β1

Dalam hal ini V0 merupakan kecepatan rotasi bumi di ekuator yg besarnya sekitar 7,8 km/s.

Dengan demikian besarnya koreksi ini adalah sekitar 0,0150.

Ilustrasi penempatan satelit LAPAN A2 di orbitnya

Peluncuran hanya memungkinkan untuk inklinasi 200 (i>130 45’). Ketinggiannya tidaklah menjadi masalah Terhadap jendela peluncuran karena ketinggian ini hanya terkait dengan operasional satelit di orbit.

Berikut merupakan simulasi menggunakan perangkat lunak Orbitron

A B

C

Simulasi Lintasan satelit LAPAN A2

A = 870 km

B = 800 km

C = 650 km

Cakupan dari satelit LAPAN A2 lebih kecil dan satelit ini melintasi wilayah Indonesia 4 kali dalam sehari. Hal ini disebabkan satelit ini ditempatkan pada inklinasi polar dengan inklinasi sekitar 97,8 0

Hal ini sekaligus membuktikan bahwa :

Satelit Indonesia yang ditempatkan diwilayah ekuator akan sering melewati wilayah Indonesia dibandingkan satelit Indonesia yang ditempatkan di daerah polar.

Orbit yang optimal dan mendukung kesuksesan peluncuran satelit LAPAN A2 adalah orbit dengan ketinggian 800 km dengan sudut inklinasi 200 karena satelit akan memiliki panjang cakupan sekitar 4205,75 km. yaitu sekitar 85% dari panjang ekuator Indonesia, meskipun tidak seluruh wilayah Indonesia yang dapat dicakup oleh satelit, namun setidaknya dengan frekuensi 14 kali lintasan tiap hari, satelit telah dapat melakukan pemantauan untuk seluruh wilayah Indonesia.