martianx

[martianx]

VIDEO PENJELASAN REKONSTRUKSI JUNO SPACECRAFT

[martianx]

JUNO SPACECRAFT

Pendahuluan

Juno spacecraft diluncurkan oleh NASA dengan mengemban misi ke Planet Jupiter, yaitu untuk dapat meneliti komposisi planet, medan gravitasi, medan magnet, dan polar magnetosphere. Selain itu, spacecraft ini diharapkan dapat mencari tahu mengenai proses bagaimana planet Jupiter terbentuk dengan cara meneliti geografi susunan batuan, jumlah air didalam atmosfer, distribusi massa, dan kecepatan angin.

 Peluncuran Juno

Juno diluncurkan pada bulan Agustus 2011 oleh roket Atlas V551 dari Cape Canaveral, Florida, Amerika Serikat (Lat. 28,5 degree), dan dijadwalkan untuk tiba pada  bulan Juli 2016.  Tempat peluncuran ini dipilih karena lokasi tempat ini berada di bagian paling selatan dan timut wilayan yang dimiliki oleh Amerika Serikat sehingga apabila terjadi kegagalan dalam proses peluncuran, maka roket akan jatuh ke laut dan tidak memakan banyak korban jiwa. Selain itu, peluncuran kea rah timur ini juga ditujukan untuk memperoleh kecepatan awal yang dikontribusikan oleh putaran Bumi terhadap sumbunya.

Juno spacecraft dijadwalkan untuk menggunakan motor utamanya sebanyak dua kali dengan tujuan untuk mengubah arah lintasan sehingga lebih mengarah ke planet Jupiter. Selama perjalanan, Juno direncanakan akan melakukan 13  manuver perbaikan untuk memperbaharui lintasan orbitnya. Setelah melakukan flyby

mengelilingi Bumi selama 26 bulan setelah diluncurkan dari permukaan bumi, Juno spacecraft akan mendapatkan boost

kecepatan yang dibutuhkan untuk ke Jupiter. Waktu transit yang dibutuhkan untuk mencapai Jupiter adalah sekitar 3 tahun.

Gambar 1. Roket Peluncur Juno Spacecraft

Berikut adalah spesifikasi Juno Spacecraft:

§  Dimensi

o   Tinggi : 3.5 m

o   Diameter : 3.5 m

§  Massa

o   Total : 3.625 kg

o   Spacecraft : 1.593 kg

o   Fuel : 1.28 kg

o   Oxidizer : 752 kg

§  Specific Impulse (Isp) : 318 s

 Roket Peluncur

Roket peluncur dari Juno, Atlas V551 memiliki dua tingkatan untuk mengirimkan muatannya ke tempat tujuan dengan standar booster Atlas yang memiliki lima roket booster solid pada tingkatan pertama dan centaur pada tingkatan atas. Berikut merupakan spesifikasinya :

§  Tipe : Atlas V551

§  Tinggi (dengan payload) : 60 m

§  Mass Fully Fueled : 574.072 kg

§  Lokasi Peluncuran : Pad, SLC-41, Cape-Canaveral Air Force Station, Florida

 Rekonstruksi Perjalanan Peluncuran Juno ke Jupiter

Untuk merekonstruksi perjalanan yang dilakukan oleh wahana antariksa Juno, kami menggunakan asumsi asumsi untuk mempermudah perhitungan karena data yang kami peroleh tidak begitu lengkap hingga hal-hal  yang mendetail. Berikut adalah asumsi dan data yang kami gunakan :

                  Analisis

1.       Orbit Parkir

Untuk menganalisis dengan waktu maju, pertama-tama kita harus melihat runtutan kejadian setelah roket tersebut meluncur. Dari referensi, didapatkan ketinggian 260.9 meter, dan sudut inklinasi sebesar 28.8°

 2.     

Lintas Lepas Hiperbolik (C3, ∆V injeksi, massa propelan)

Gambar 2. Earth-Jupiter Trajectory

 §  First Trajectory

Juno diluncurkan pada altitude 260.9 km, dan mengorbit satu putaran secara eliptik terhadap matahari. Untuk perhitungan ini, orbit terhadap matahari diasumsikan sebagai lingkaran

§  Second Trajectory

Pada altitude 500 km terhadap bumi, Juno mendapatkan gravity assist dari bumi dan melakukan alih orbit hiperbolik menuju Jupiter. Untuk perhitungan

  ini, Juno diasumsikan melakukan perubahan orbit dari lingkaran menjadi orbit eliptik (dari Bumi menuju Jupiter)

Gambar 3. Earth-Jupiter Trajectory

§  Third Trajectory

Saat mendekati orbit Jupiter, Juno bersiap untuk memasuki orbit Jupiter. Propelan akan terbakar selama 30 menit dan memberikan penambahan kecepatan pada Juno (karena massa propelan yang berkurang)

Dengan menghitung nilai massa propelan dengan menggunakan nilai ∆V saat first trajectory dari data referensi

 3.       Heliocentric trajectory (waktu transfer, timing peluncuran, dll)

Jupiter berada pada jarak terdekat dengan bumi setiap 13 bulan sekali. Pada tahun 2011,  Jupiter berada paling dekat dengan bumi pada bulan Oktober. Maka dari itu Juno aling baik diluncurkan pada bulan Oktber unuk menggunakan peruntukan ini. Juno diluncurkan oleh NASA pada tanggal 5 Agustus 2011,  dan tiba di Jupiter pada bulan Juli 2016.

Dengan menggunakan data diatas, maka dapat diperoleh nilai sebagai berikut:

Apabila diasumsikan orbit sircular, maka periode yang diperoleh ditunjukan sebagai berikut :

Sehingga, waktu trajektori dari bumi ke Jupiter adalah 2,734 tahun.

 4.      Lintas datang hiperbolik (C3, ∆V capture, massa propelan) di planet  tujuan

Dengan menghitung ∆V capture dengan menggunakan nilai massa propelan dari data referensi (, ∆V capture referensi = 0.480 km/s)

■         M1 : massa spacecraft + massa fuel at the beginning

            M1 = 1593 + 1232 = 2825 kg

■         M2 : massa spacecraft + massa fuel after burned

            M2 = 1593 + 785 = 2378 kg

■         Isp : specific impulse (s)

Kemudian, dengan menghitung nilai massa propelan dengan menggunakan nilai ∆V capture dari data referensi (M2=2.378 kg)

 5.       Membandingkan hasil perhitungan kelompok anda dengan data misi yang anda peroleh

§  Perbedaan yang terdapat dalam rekonstruksi interplanetary space mission diakibatkan oleh asumsi yang digunakan. Pada saat rekonstruksi, orbit terhadap matahari diasumsikan orbit lingkaran padahal sesungguhnya beberapa orbit tersebut adalah eliptik. Karena kurangnya informasi mengenai orbit eliptik tersebut seperti nilai semi-major axis dan eksentrisitas dari orbit tersebut, maka digunakanlah asumsi orbit lingkaran.

[martianx]

SWAYAM

Gambar : Satelit Swayam

RESUME : PELUNCURAN DAN OPERATIONAL

Swayam adalah sebuah piko-satelit (CubeSat) yang dikembangkan oleh para mahasiswa dari College of Engineering, Pune. Mereka telah berhasil menyelesaikan satelit dengan ukuran 100x100x113.5 mm dan bobot 990 gram, dibawah bimbingan dari Indian Space Research Organisation (ISRO) pada Januari 2015. Desain struktur, sistem elektronik, sistem kontrol, beserta proses manufaktur, semua dikerjakan oleh sekitar 200 mahasiswa selama 8 tahun lamanya.

Swayam berhasil diluncurkan oleh ISRO pada tanggal 22 Juni 2016 bersama dengan Cartosat-2C oleh Polar Satellite Launch Vehicle C-34 di landasan peluncuran kedua Satish Dhawan Space Center, Sriharikota, India. Piko-satelit ini mengorbit bumi pada kategori low earth orbit (LEO) pada ketinggian sekitar 515,3 km. Peluncuran Swayam disaksikan oleh sekitar 800 mahasiswa, alumni, dan staff fakultas di auditorium kampus melalui live streaming. Sorak sorai dan ucapan selamat memenuhi ruangan ketika peluncuran sukses dan Swayam mulai mengorbit bumi.

Swayam merupakan proyek satelit pertama COEP’s Satellite Initiative di bawah program CSAT. Satelit ini mengorbit di LEO (Low Earth Orbit) pada ketinggian 515 km. The COEP Satellite Team dibagi menjadi 5 subsistem yang memiliki tugas-tugas khusus yang berhubungan dengan misi, yaitu communication, power, ACS, on board computer, dan structure.

Dengan total berat 1 kg dan kapasitas volume sebesar 1000 cc, satelit ini menjadi satelit India terkecil yang diluncurkan. Satelit ini juga dirancang secara inovatif pada setiap tahap desainnya, mulai dari pemilihan komponen yang digunakan agar memenuhi batas beratnya, hingga pemilihan perangkat elektronik yang cocok. Tidak hanya itu, penggunaan sistem stabilisasi pasif berupa sepasang hysteresis rods dan magnet menghilangkan kebutuhan akan penggunaan bulky dan power hungry magnetorquers. Sistem stabilisasi pasif pada SWAYAM ini merupakan jenis sistem stablisasi pertama di India. Satelit ini memiliki kemampuan sebagai satelit komunikasi point-to-point melalui frekuensi HAM di mana penggunanya dapat mengirim, menyimpan, dan menerima pesan dari satu titik ke titik lain di seluruh dunia.

COEP Ground Station didirikan untuk melayani satelit komunikasi Amateur Radio “Swayam”, sebuah 1-U cube satellite dengan misi ilmiah untuk menunjukan stabilisasi magnetik pasif. The Ground Segment dilengkapi dengan 2 Yagi Antenna yang saling menyilang dan juga Potato Masher Antenna. Yagi Antenna beroperasi pada 434-438 MHz (UHF) band sedangkan Potato Masher Antenna beroperasi pada 144-148 MHz (VHF) bands.

Antena tersebut digunakan untuk melacak melalui Yaezu G-5500 Rotor Interface dengan kapasitas pelacakan baik Azimuth serta Elevation.

Data yang diterima berupa data critical CW beacon dari satelit amatir serta weather images ditransimisikan oleh satelit cuaca NOAA. Satelit ini juga mentransmisikan BPSK, FM, dan BFSK yang diterima dengan menggunakan Kenwood TS-2000. The High Gain Antenna memungkinkanya untuk menerima hingga transmisi satelit amatir berdaya rendah. Data yang diterima dari berbagai satelit amatir dibagikan kepada tim satelit masing-masing untuk memantau satelit tersebut. Sistem ini bekerja pada protokol COEP Satellite berupa link data yang bebas dan jaringan protokol untuk pesan pendek. COEP Ground Station dilengkapi dengan Antenna Rotator System, Low Noise Amplifier untuk downlink, dan 25W High Power Amplifier untuk uplink yang telah dikembangkan.

Ground Segment telah berhasil menerima gambar SSTV dari International Space Station (ISS), salah satunya yaitu foto Yuri Gagarin yang ditransmisi dengan RS0ISS pada 145.800 MHz. Antena tersebut digunakan bersama dengan ICOM 2100h. Untuk menerjemahkan audio, software yang digunakan yaitu MMSSTV.

Untuk penerimaan dan pengiriman secara digital, hardware dan software didesain untuk paket data yang melibatkan CC1120 berdasarkan digital transceiver dengan fasilitas untuk kompensasi doppler dari frekuensi satelit komunikasi. Dengan menggunakan pengaturan ini, beberapa data dari satelit seperti Bugsat-1, TigriSat, dan Unisat-6 telah diterima. Data yang diterima dari Bugsat-1 (Tita) pun telah diverifikasi oleh Busat-1 Team.

HUBUNGAN ANTARA ORBIT DAN MISI SATELIT

Sejak pertama kali diluncurkan pada tahun 1957, satelit-satelit telah menjelajah angkasa dengan tujuan dan misi tertentu. Semakin maju teknologi, semakin beragam pula misinya. Jika diklasifikasikan, maka misi satelit dapat dibagi menjadi :

Astronomical satellites Misi : mengobservasi bintang-bintang dan benda langit lainnya.

Communications satellites Misi : komunikasi dalam jarak yang jauh dan area yang luas. Ada yang digunakan untuk siaran televisi, komunikasi hp, dll.

Earth observation satellites Misi : mengobesrvasi permukaan bumi, bisa digunakan untuk  mencari mineral di bumi dsb.

Navigation satellites Misi : memetakan bumi (mapping), misal pada GPS

Reconnaissance satellites Misi : melihat objek di permukaan bumi secara lebih detil (keperluan militer)

Weather satellites Misi : memonitor dan memprediksi cuaca

Berkaitan dengan hal diatas, orbit pada satelit sangat tergantung pada jenis misinya. Jika dikaitkan dengan ketinggian orbitnya, terdapat jenis satelit yang memiliki orbit LEO (Low Earth Orbit, ketinggian orbit 200-1200 km), ada juga yang menggunakan orbit geostasionary (ketinggian orbit 36000 km).

Swayam adalah sebuah pikosatelit yang dikembangkan oleh College of Engineering, Pune. Satelit ini diluncurkan pada tanggal 22 Juni 2016 dengan menempati satelit orbit rendah atau low earth satellite (LEO) pada ketinggian 515 km. Swayam memiliki misi untuk mengembangkan platform komunikasi dua arah (bidirectional communications platform). Dan tim swayam menggunakan sistem UHF HAM band untuk memenuhi misi tersebut.

Satelit orbit rendah (LEO) memiliki ketinggian sekitar 200 km hingga 1200 km di atas permukaan bumi. Karena orbit yang sangat dekat dengan bumi, satelit jenis LEO harus memiliki kecepatan tinggi untuk tetap berada pada orbitnya dan tidak terhempas ke atmosfer. Kecepatan satelit ini mengelilingi bumi sekitar 27.000 km/jam. Hal ini berarti satelit jenis LEO mengelilingi bumi dalam periode sekitar 1,5 jam. Satelit LEO biasa digunakan untuk peramalan cuaca, aplikasi komunikasi seluler, dan mata-mata.

Sesuai dengan misinya, maka tim swayam memilih orbit rendah untuk lintasan orbit pikosatelit ini. Dengan menggunakan sistem Ultra High Frequency Amateur Radio, swayam dapat dilacak dari bumi dengan cukup mudah dan bukan hanya tim swayam saja yang bisa mendeteksinya. Terbukti dengan terlacaknya swayam di belasan titik di berbagai macam belahan dunia hanya dalam dua hari setelah peluncurannya.

Contoh kasus :

Biasanya satelit geostationary digunakan untuk komunikasi dan prediksi cuaca. Pertanyaannya adalah : Mengapa satelit dengan misi sedemikian rupa harus menggunakan orbit geostasionary? Jawabannya yaitu agar satelit hanya bekerja atau memantau suatu daerah tertentu saja ( satelit geostasionary selalu berada di posisi relatif yang sama dari bumi).

Jadi, dalam dalam menentukan orbit satelit, harus disesuaikan terlebih dulu dengan jenis misinya.

USULAN MISI SATELIT ITB

Jika ITB ingin mengembangkan satelit, sebaiknya misinya disesuaikan dengan kebutuhan yang ada di kota Bandung, sehingga dapat bermanfaat untuk orang banyak. Misalnya, untuk memantau dan meramalakan cuaca karena terkadang cuaca bisa ekstrem dan menyebabkan bencana alam yang tentunya merugikan. Dengan adanya satelit, masyarakat akan lebih siap dalam menghadapi kemungkinan terburuk.

Selain itu, sebenarnya, satelit bisa digunakan untuk skala yang lebih luas, yaitu untuk Indonesia.

Setiap tahunnya, Indonesia merugi hingga milyaran bahkan triliunan rupiah karena ikan-ikan di perairan diambil secara ilegal oleh nelayan asing. Kerugian tersebut bisa diminimalisir dengan bantuan satelit yang bisa memantau perairan Indonesia. Berkaitan dengan hal tersebut, di Indonesia, hanya  beberapa universitas yang memiliki program studi yang berkaitan dengan satelit. Sebagai salah satunya, sudah sewajarnya jika ITB, dengan segala potensinya, mengembangkan satelit demi membangun kesejahteraan bangsa.

SUMBER :

HTTPS://EN.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/SWAYAM

HTTP://WWW.INDIATIMES.COM/LIFESTYLE/TECHNOLOGY/HERE-S-HOW-COLLEGE-STUDENTS-FROM-PUNE-MADE-A-SATELLITE-LAUNCHED-BY-ISRO-ON-THE-PSLV-ROCKET-257287.HTML

HTTP://WWW.COEP.ORG.IN/CSAT/GROUND-SEGMENT/

HTTP://TECH.FIRSTPOST.COM/NEWS-ANALYSIS/COEP-SUCCESSFULLY-LAUNCHES-ACADEMIC-SATELLITE-SWAYAM-INTO-ORBIT-322152.HTML

HTTPS://WWW.N2YO.COM/SATELLITE/?S=41607

HTTP://AMSATINDIA.ORG/GROUND-STATION-SETUP-SWAYAM-COEP-SATELLITE-PROJECT/

HTTP://INDIANEXPRESS.COM/ARTICLE/TECHNOLOGY/SCIENCE/COEP-TAKES-A-GIANT-LEAP-IN-SPACE-WITH-SWAYAM-SUCCESSFULLY-LAUNCHED-TO-ORBIT-2869227/