Teknologi Angkasa Lepas

Bab ini bertanya jenis orbit bagi satelit Malaysia dan berapa hari Dato’ Dr. Sheikh Muszaphar Shukor, angkasawan Malaysia yang pertama, berada di Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) m/s 234. Malaysia antara negara pertama Asia yang melancarkan projek demonstrasi 5G, dan rangkaian satelit global membolehkan pemindahan maklumat dari sesebuah negara ke negara lain di seluruh dunia m/s 235.

9.1 Satelit

Satelit merupakan objek yang mengorbit planet atau bintang, dan Bulan merupakan satelit semula jadi yang mengorbit Bumi m/s 236. Orbit satelit yang mengelilingi Bumi dikelaskan kepada lima jenis mengikut ketinggian orbit (altitud) m/s 236. Orbit Rendah Bumi (LEO) mempunyai ketinggian orbit 180 – 2 000 km, Orbit Sederhana Bumi (MEO) 2 000 – 35 780 km, dan Orbit Tinggi Bumi (HEO) sama dengan atau melebihi 35 780 km m/s 236. Orbit Geosegerak (GSO) dan Orbit Geopegun (GEO) kedua-duanya mempunyai ketinggian orbit 35 786 km m/s 236. Satah orbit GSO mempunyai sudut kecondongan terhadap satah khatulistiwa, manakala GEO mempunyai satah khatulistiwa sebagai satah orbitnya m/s 236.

Terdapat dua bentuk orbit, iaitu bulatan sempurna dan elips m/s 237. Orbit GEO berbentuk bulatan sempurna, orbit MEO dan HEO berbentuk elips, dan orbit LEO dan GSO berbentuk bulatan sempurna atau elips m/s 237. Satelit dalam orbit elips mempunyai dua kedudukan tertentu, iaitu apogi dan perigi m/s 237. Apogi ialah kedudukan satelit yang paling jauh dari planet atau bintang yang dikelilingi oleh satelit tersebut m/s 237.

Semakin tinggi orbit satelit, semakin rendah halaju satelit untuk satelit kekal dalam orbit m/s 237. Hal ini kerana daya tarikan graviti terhadap satelit semakin berkurang apabila ketinggian satelit meningkat m/s 237. Sebagai contoh, satelit HEO pada 35 780 km bergerak pada 11 100 km/j, manakala satelit LEO pada 705 km bergerak pada 27 500 km/j m/s 237.

Kenderaan pelancar yang terdiri daripada satu atau lebih roket menghantar satelit atau kapal angkasa ke angkasa lepas m/s 239. Satelit boleh ditempatkan secara terus ke orbit, atau melalui orbit pindah Hohmann, dengan pembakaran di perigi dan pembakaran di apogi untuk berpindah dari orbit kecil ke orbit besar m/s 239. Kenderaan pelancar dibahagikan kepada kenderaan pelancar yang digunakan sekali sahaja (ELV) dan kenderaan pelancar guna semula (RLV) m/s 239.

ISS merupakan hasil usaha daripada lima agensi angkasa, iaitu NASA (Amerika Syarikat), Roscosmos (Rusia), JAXA (Jepun), ESA (Eropah) dan CSA (Kanada) m/s 240. Keadaan sifar graviti adalah keadaan yang tiada kesan ketara daya graviti dirasai, seperti dalam aktiviti terjun udara dalaman m/s 241. Dalam terjun udara dalaman, daya tujahan tiupan udara ke atas yang sangat kuat adalah sama nilai dengan berat peserta tetapi pada arah yang bertentangan m/s 241. Kekerapan ISS mengorbit Bumi dalam tempoh sehari dapat dihitung daripada ketinggian orbit dan lajunya, dengan menggunakan jejari Bumi, 6.37 × 10⁶ m m/s 241. Kedudukan ISS juga dapat dijejaki dengan menggunakan aplikasi telefon pintar m/s 241.

Perkembangan pesat dalam teknologi angkasa lepas telah menambahkan space junk, termasuk satelit yang tidak berfungsi, bahagian ELV yang telah digunakan, serpihan satelit daripada perlanggaran dan roket yang habis dibakar m/s 242. Menurut NASA, 95% daripada beribu-ribu objek buatan manusia pada orbit rendah Bumi merupakan space junk, dan semakin banyak space junk, semakin tinggi risiko perlanggaran m/s 242. Satelit cuaca GOES lazimnya mengubah orbitnya beberapa kali supaya dapat mengelakkan perlanggaran dengan space junk m/s 242. Teknologi angkasa lepas juga telah meningkatkan aktiviti penyelidikan dan pembangunan dalam bidang seperti kesihatan manusia, respons terhadap perubahan dan bencana cuaca, pendidikan global dan ekonomi angkasa lepas m/s 242.

9.2 Sistem Penentu Sejagat (GPS)

Sistem Penentu Sejagat (GPS) merupakan suatu sistem navigasi yang memberi maklumat tentang lokasi dan masa kepada penggunanya dalam semua keadaan cuaca m/s 243. GPS terdiri daripada tiga segmen, iaitu segmen kawalan, segmen angkasa dan segmen pengguna m/s 243.

Segmen kawalan terdiri daripada stesen kawalan utama, stesen kawalan utama alternatif, antena arahan dan kawalan serta stesen pengawasan m/s 244. Antena menghantar posisi satelit GPS, faktor pembetulan waktu pada jam satelit, data atmosfera dan almanak ke satelit GPS m/s 244. Satelit GPS mengorbit Bumi pada ketinggian orbit 20 000 km dalam orbit separuh segerak Bumi dengan tempoh orbit lebih kurang 12 jam m/s 244. Sekurang-kurangnya 4 buah satelit GPS dapat dilihat pada sudut 15° atau lebih daripada paksi ufuk pada setiap masa dari semua lokasi di Bumi m/s 244. Satelit GPS menghantar posisinya dan masa isyarat itu dihantar ke alat penerima GPS m/s 244.

Pengguna GPS merupakan sesiapa sahaja yang menggunakan alat penerima GPS seperti telefon pintar m/s 244. Lokasi boleh ditulis dalam format darjah, minit dan saat (DMS) atau darjah desimal (DD), contohnya 5°26’25”N 100°18’32”E bagi Georgetown, Pulau Pinang m/s 244. Planetarium Negara, Kuala Lumpur, berada pada 3°08’22.04”N 101°41’22.53”E dalam format DMS, atau 3.139456, 101.689593 dalam format DD m/s 245. Nilai DD positif mewakili latitud pada hemisfera utara atau longitud ke timur Garisan Greenwich, dan nilai negatif mewakili hemisfera selatan atau ke barat m/s 245.

GPS digunakan untuk tujuan navigasi dalam pengangkutan darat, laut, udara dan angkasa lepas, dan Google Maps serta Waze ialah contoh aplikasi navigasi yang menggunakan koordinat GPS m/s 246. Alat pengesan GPS kereta ialah satu lagi alat yang menggunakan GPS m/s 247.