Pengamatan dan analisis astrometri benda antariksa buatan

Presentasi berjudul: "Pengamatan dan analisis astrometri benda antariksa buatan"— Transcript presentasi:

1 Pengamatan dan analisis astrometri benda antariksa buatan
Abdul Rachman Pusat Sains Antariksa Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional Diseminasi Pengetahuan Sampah dan Benda Jatuh Antariksa, 4 Juni 2015, Pussainsa, Bandung

2 Outline Apa perlunya mengamati benda antariksa buatan?
Bagaimana prinsip pengamatannya? Apa itu analisis astrometri? Apa yang telah dilakukan di LAPAN? Penutup

3 Urgensi mengamati benda antariksa buatan

4 Potensi kerusakan akibat sampah antariksa
Menabrak satelit aktif Jatuh ke Bumi Cerise, 1996 Iridium 33 vs Cosmos 2251, 2009 Cosmos 954 (mengandung nuklir), 1978 FSW 3-3 reentry capsule, 2004 Info benda jatuh:

5 Peningkatan populasi sampah antariksa
Ada peningkatan jumlah peluncuran sejak 2006 Sumber: NASA Pemantauan sampah antariksa adalah salah satu program dalam Space Situational Awareness

6 Keunikan wilayah Indonesia
Wilayah Indonesia yang membentang luas di khatulistiwa menjadikannya selalu berisiko terhadap jatuhnya benda antariksa berapa pun inklinasinya. Tiga sampah antariksa telah ditemukan jatuh di Indonesia

7 Penelitian karakteristik atmosfer
Peluruhan orbit Bumi Dengan menganalisis perubahan gerak satelit yang mengitari Bumi, dapat diperkirakan nilai kerapatan atmosfer di sekitar orbit satelit tersebut. Model CIRA

8 Prinsip pengamatan benda antariksa buatan

9 Karakteristik gerak dan fisik
Bergerak cepat mengitari Bumi Umumnya tidak memancarkan cahaya sendiri (hanya memantulan cahaya matahari) Kecerlangan (magnitudo) bisa melebihi bintang Sirius tapi bisa juga sangat redup sehingga tidak terlihat oleh mata Ariane 42L R/B sedang berada di perigee orbitnya yang lonjong ketika melintas di atas Pulau Jawa. Akibatnya lajunya saat itu lebih dari 1,5°/dtk. Proyeksi lintasan satelit di Bumi mengalami pergeseran di setiap periodenya

10 Pengamatan dengan radar vs optik
Pengamatan benda antariksa buatan bisa dilakukan dengan radar maupun instrumen optik. Kelebihan radar: Pengamatan bisa dilakukan 24 jam sehari karena tidak bergantung pada cuaca cerah dan iluminasi benda target karena cahaya matahari. Sinyal yang dikirimkan dapat diketahui karakteristiknya dengan sangat baik sehingga dari analisis perbedaannya dengan sinyal yang diterima dapat disimpulkan properti fisik maupun orbit benda target. Kekurangan radar: Daya sinyal yang diterima berbanding terbalik dengan pangkat empat jarak benda target. Biaya pembangunan dan pengoperasian lebih besar. Selain kelebihan dan kekurangan di atas, ada benda yang lebih tepat diamati secara optik daripada radar (begitu juga sebaliknya). Oleh karena itu, kedua teknik ini pada dasarnya saling melengkapi.

11 Syarat pengamatan optik
Agar tampak dari Bumi, benda harus tersinari oleh Matahari dengan latar belakang langit yang gelap. Waktu pengamatan adalah selama 2 jam pertama setelah matahari terbenam dan 2 jam terakhir sebelum matahari terbit Website:

12 Space Surveillance Network (SSN)
Beroperasi pada 2016? Space Surveillance Network (SSN) Hanya milik Amerika Serikat dan Rusia yang telah beroperasi saat ini. Dari sekitar 3800 payload yang mengorbit saat ini, 7% di antaranya tidak tersedia elemen orbitnya (dalam format TLE) secara resmi sehingga analisis orbit tidak bisa dilakukan. Walau tidak sempurna, US SSN adalah jaringan pemantau benda antariksa buatan terbaik saat ini. Sebagian hasilnya dipublikasikan di

13 Jaringan astronomi amatir internasional
Mengembangkan: ObsReduce (untuk astrometri) SATFIT (untuk membuat TLE) TLEs ini tidak dipublikasikan di Space-Track

14 Analisis astrometri

15 Pengertian Astrometri adalah cabang ilmu astronomi yang berkaitan dengan pengukuran secara akurat posisi dan gerak benda-benda langit. Dengan astrometri, koordinat benda yang sebenarnya (yakni ,) dapat ditentukan dari posisi yang tampak di citra pada suatu waktu (yakni x,y) dengan memanfaatkan koordinat bintang-bintang latar belakang yang telah diketahui pada waktu tersebut. B C A D E (x,y)  (,)

16 Informasi yang bisa diambil
Dari analisis astrometri bisa diperoleh elemen orbit benda (a,e,i,,,) pada suatu waktu (epoch). Dengan diketahuinya elemen orbit maka posisi benda setiap saat bisa dihitung.

17 Riset di LAPAN

18 Pemantauan real-time Informasi dan analisis benda jatuh buatan Website
Aplikasi Android Hingga saat ini seluruh data masukan diperoleh dari pihak luar khususnya Departemen Pertahanan Amerika Serikat.

19 Alat yang digunakan Perangkat lunak: TheSky6 (berbayar)
Tracking mount + kamera DSLR + lensa tele Binokuler (+ stopwatch) Tripod (yang ditambahkan skala azimuth dan altitude) Kamera saku Kamera DSLR Perangkat lunak: TheSky6 (berbayar) MaxImDL 5.0 (berbayar) ObsReduce 1.3 dan SATFIT.31 (keduanya free) Dani et al., 2015*

20 Menentukan objek yang akan diamati

21 Contoh pengamatan ISS melintas di bawah rasi Orion
Jika objek dan tekniknya tepat, pengamatan tidak harus ditempat terbuka dengan cuaca yang cerah  Abdul Rachman

22 Contoh identifikasi objek dan bintang
Jejak ISS pada subuh 10 Okt 2013 dari Bandung Citra diperoleh memakai kamera saku WB250F dan tripod dengan ISO 800, f/4.2, waktu paparan 16 detik

23 Astrometri dan Pembuatan TLE
ISS (Zarya) U TLE (two-line elements) Astrometri dan Pembuatan TLE TheSky SATFIT ObsReduce A B C Data dalam format IOD (Interactive Orbit Determination) Rachman and Dani, 2015*

24 Memilih bintang referensi
Perlu kecermatan dalam memilih bintang-bintang referensi dalam ObsReduce agar proses selanjutnya berhasil dan akurat. Memakai 2 bintang referensi (A,B) Memakai 3 bintang referensi (A,B,C) Contoh

25 daftar benda Seluruh proses analisis menghasilkan 50 baris data IOD.
Analisis astrometri dilakukan untuk 26 citra (hasil pengamatan dengan kamera saku dan DSLR) yang mengandung jejak benda buatan dari 11 benda buatan yang berbeda. Pengamatan dilakukan sejak JuniSeptember 2014. Seluruh proses analisis menghasilkan 50 baris data IOD. Enam benda dengan jumlah jejak lebih dari satu: H-2A R/B (5 jejak) HST (3 jejak) ISS (3 jejak) TITAN 4B R/B (6 jejak) TRMM (2 jejak) COSMOS 1140 ROCKET (2 jejak)

26 Hasil analisis Pengolahan data IOD dengan SATFIT menghasilkan 16 buah TLE yang 13 di antaranya berhasil memberikan lintasan yang lebih sesuai dengan lintasan pada citra hasil pengamatan. Adanya kegagalan memperoleh TLE yang lebih akurat selain dikarenakan kelemahan dari aspek pengamatan (diantaranya tidak tersedianya citra-citra untuk koreksi standar) juga diduga karena pemilihan bintang-bintang referensi yang kurang tepat.

27 Perbandingan jejak: H-2A R/B
Jejak hasil analisis lebih baik daripada jejak dari TLE referensi

28 Perbandingan jejak: ARIANE 5 R/B
Benda ini teramati dari Bandung sehari sebelum jatuh di Samudera Pasifik pada 16 Agustus 2014 Jejak hasil analisis lebih baik daripada jejak dari TLE referensi

29 Perbandingan jejak: TITAN 4B R/B
Jejak hasil analisis lebih baik daripada jejak dari TLE referensi

30 Perbandingan jejak: SL-16 R/B
Jejak hasil analisis lebih buruk daripada jejak dari TLE referensi

31 Penutup Berbekal peralatan yang cukup sederhana (seperti binokuler dan kamera saku), pengamatan dan analisis astrometri benda antariksa buatan telah dapat dilakukan. Pengamatan optik benda antariksa buatan di Indonesia lebih efektif jika memanfaatkan wilayah Indonesia yang lebar membentang di ekuator. Bisa dibentuk jaringan pengamatan satelit di Indonesia dengan memanfaatkan perkumpulan-perkumpulan astronomi amatir yang semakin berkembang di Indonesia. Pengamatan dengan radar dibutuhkan untuk melengkapi pengamatan berbasis optik. Perlu kerjasama antar berbagai pihak untuk membangun sistem pengamat benda antariksa yang andal.

32 Pertanyaan?