Mengapa Satelit Tidak Jatuh ke Bumi?
- Satelit mengorbit Bumi karena keseimbangan gravitasi dan kecepatan saat diluncurkan, menciptakan orbit stabil di sekitar Bumi.
- Kecepatan tinggi satelit memungkinkannya mengatasi gaya gravitasi awal, sementara kecepatan horizontal membuatnya tetap bergerak maju.
- Ketinggian dan kecepatan orbit sangat penting; satelit di orbit rendah harus bergerak lebih cepat untuk melawan gravitasi yang lebih kuat.
Satelit merupakan bagian penting dari dunia modern kita, yang memungkinkan segala hal mulai dari navigasi GPS hingga prakiraan cuaca. Untuk dapat bekerja, satelit harus diterbangkan ke luar atmosfer dan selanjutnya mengorbit Bumi. Namun, pernahkah kamu bertanya-tanya, bagaimana satelit bisa mengorbit Bumi tanpa jatuh?
Satelit yang mengelilingi planet kita seolah-olah melawan gravitasi, tetapi faktanya mereka tetap terikat oleh gaya tersebut. Fenomena ini tentu menimbulkan rasa penasaran, karena jika ada gaya tarik gravitasi, mengapa satelit tidak tertarik kembali ke Bumi? Yuk, kita pelajari lebih lanjut bagaimana hal ini bisa terjadi!
1. Keseimbangan gaya
Inti dari gerakan satelit adalah keseimbangan antara gravitasi dan kelembaman. Saat sebuah satelit diluncurkan, ia akan terdorong ke luar angkasa dengan kecepatan yang luar biasa—biasanya sekitar 28.163 km per jam untuk satelit orbit Bumi rendah. Kecepatan tinggi ini memungkinkan satelit untuk mengatasi tarikan awal gravitasi.
Begitu berada di orbit, gravitasi terus menarik satelit ke arah Bumi, tetapi kecepatan horizontalnya membuatnya terus bergerak maju. Akibatnya, satelit mengalami jatuh bebas terus-menerus ke arah Bumi tetapi tidak pernah benar-benar bertabrakan dengannya, sehingga menciptakan orbit yang stabil.
2. Mekanika orbit
Prinsip mekanika orbit menentukan bagaimana satelit mempertahankan lintasannya di sekitar Bumi. Menurut hukum gerak dan gravitasi universal Newton, benda yang bergerak akan tetap bergerak kecuali ada gaya eksternal yang bekerja padanya. Di orbit, satelit terus-menerus jatuh ke Bumi karena gravitasi sambil bergerak maju dengan kecepatan tinggi. Hal ini menciptakan lintasan lengkung yang sesuai dengan kelengkungan Bumi itu sendiri, yang memungkinkan satelit tetap berada di orbit tanpa batas selama mereka mempertahankan kecepatan dan ketinggiannya.
3. Hubungan ketinggian dan kecepatan
Hubungan antara ketinggian dan kecepatan orbit sangat penting untuk memahami mengapa satelit tetap berada di udara. Satelit di orbit yang lebih rendah, seperti International Space Station (ISS), harus bergerak lebih cepat (sekitar 28.163 km per jam ) untuk melawan gaya gravitasi yang lebih kuat.
Sebaliknya, satelit di orbit geostasioner yang lebih tinggi (sekitar 35.785 km di atas Bumi) dapat beroperasi pada kecepatan yang lebih lambat (sekitar 11.104 km per jam) karena tarikan gravitasi lebih lemah pada ketinggian ini. Variasi kecepatan berdasarkan ketinggian ini membantu memastikan bahwa satelit dapat mempertahankan orbitnya tanpa jatuh.
4. Hambatan atmosfer
Meskipun satelit dapat tetap berada di orbit untuk waktu yang lama, satelit tidak kebal terhadap hambatan atmosfer, terutama yang berada di orbit yang lebih rendah. Bahkan pada ketinggian beberapa ratus kilometer, masih ada sejumlah kecil atmosfer yang menciptakan hambatan terhadap gerakan satelit. Seiring waktu, hambatan ini dapat menyebabkan penurunan ketinggian secara bertahap, yang menyebabkan apa yang dikenal sebagai peluruhan orbit. Untuk mengatasi efek ini, satelit dilengkapi dengan pendorong yang memungkinkannya melakukan dorongan berkala untuk mempertahankan orbit yang diinginkan.
5. Protokol akhir masa pakai
Ketika satelit mencapai akhir masa pakai operasionalnya atau jika mengalami malfungsi, satelit mengikuti protokol akhir masa pakai tertentu untuk memastikan satelit tersebut tidak menimbulkan risiko bagi satelit atau misi luar angkasa lainnya. Banyak satelit yang dirancang untuk keluar dari orbit dengan aman dengan menggunakan sisa bahan bakarnya untuk menurunkan ketinggiannya hingga memasuki kembali atmosfer Bumi dan terbakar saat masuk kembali. Satelit lainnya mungkin dipindahkan ke orbit yang jauh dari satelit yang beroperasi. Langkah-langkah ini membantu mencegah puing-puing luar angkasa dan memastikan bahwa satelit yang tidak berfungsi tidak jatuh kembali ke Bumi secara tidak terkendali.
Sebagai kesimpulan, satelit tidak jatuh dari langit karena kombinasi gaya gravitasi dan kecepatan saat diluncurkan yang menciptakan orbit yang stabil di sekitar Bumi. Memahami faktor ini memberikan wawasan tentang bagaimana mesin luar biasa ini terus berfungsi secara efektif di luar angkasa. Memahami prinsip-prinsip ini menjadi semakin penting baik untuk pemahaman ilmiah maupun aplikasi praktis dalam kehidupan sehari-hari.
Referensi
NOAA SciJinks. Diakses pada Januari 2025. Why Don't Satellites Fall out of the Sky?
Skyfi. Diakses pada Januari 2025. Why Don’t Satellites Fall Out of the Sky?
University of Tokyo. Diakses pada Januari 2025. Why do satellites not fall?
