Mengapa Satelit Tidak Jatuh ke Bumi meski Mengalami Gravitasi?

Satelit (pexels.com/pixabay)

Satelit buatan merupakan objek yang dibuat oleh manusia dan diluncurkan ke orbit menggunakan roket. Ukuran satelit ini bervariasi; beberapa satelit kubus berukuran sekecil 10 cm. Beberapa satelit komunikasi memiliki panjang 7 m dan panel surya yang membentang hingga 50 m.

Satelit digunakan untuk mempelajari Bumi dan planet lain, berkomunikasi, dan mengamati alam semesta yang sangat jauh. Uniknya lagi, satelit mampu membawa manusia di dalamnya, seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional dan Pesawat Ulang-Alik.

Satelit buatan pertama adalah misi Sputnik 1 Uni Soviet, yang diluncurkan pada tahun 1957. Sejak saat itu, negara-negara lainnya turut meluncurkan satelit, dengan lebih dari 3.000 wahana antariksa yang saat ini beroperasi mengorbit Bumi.

Bukan diluncurkan begitu saja, mereka tentu memiliki misi mengapa satelit-satelit itu diluncurkan, termasuk bahan penelitian ilmiah, pengamatan cuaca, dukungan militer, navigasi, pencitraan bumi, dan komunikasi. Peralatan pada satelit pun dirancang tahan terhadap radiasi dan ruang hampa di luar angkasa.

Satelit (pexels.com/SpaceX)

Satelit sangat bergantung pada keseimbangan antara kecepatan dan gravitasi untuk mencapai orbit yang diinginkan. Satelit mempertahankan posisinya dengan mengunci kecepatan yang cukup tinggi untuk mengatasi tarikan gravitasi ke bawah.

Untuk mencapai luar angkasa, roket yang bertugas membawa dan melepaskan satelit ke luar angkasa harus berakselerasi hingga 25.039 mph (40.320 kph) untuk sepenuhnya lepas dari gravitasi Bumi. Setara dengan bergerak dengan kecepatan lebih dari 10.000 meter setiap detik. Satelit tetap perlu menjaga keseimbangan kecepatannya agar dapat mengorbit di atas Bumi. Keseimbangan inilah yang mencegah satelit terbang luru ke luar angkasa atau jatuh ke bumi.

Itulah mengapa agar satelit tidak jatuh ke Bumi, mereka perlu bergerak dengan kecepatan yang akan memfasilitasi orbit, istilah yang digunakan untuk menggambarkan keseimbangan antara gaya gravitasi yang menarik satelit dan inersia gerak satelit (kecenderungan satelit untuk terus bergerak).

Sebagai contoh, satelit yang mengorbit lebih dekat ke Bumi membutuhkan kecepatan lebih tinggi untuk melawan gaya gravitasi yang lebih kuat. Kecepatan yang jauh lebih rendah yang dimiliki satelit umumnya sekitar 17.000 mph, memungkinkan mereka untuk mengorbit pada ketinggian sekitar 150 mil (242 kilometer) dari permukaan Bumi.

Satelit (pexels.com/SpaceX)

Satelit tetap berada di orbit dengan menyeimbangkan kecepatannya dengan gaya gravitasi Bumi. Setelah diluncurkan ke luar angkasa dengan kecepatan tinggi oleh roket yang kuat, satelit bergerak cukup cepat sehingga meskipun gravitasi Bumi terus menariknya ke bawah, satelit tersebut secara efektif terus "melewatkan" Bumi.

Bagi satelit kecepatan adalah hal yang sangat penting, di mana kecepatan satelit sendiri ditentukan oleh jaraknya dari bumi, berikut penjelasannya:

Satelit di LEO, sekitar 160 hingga 2.000 kilometer di atas Bumi, perlu bergerak cepat untuk melawan gaya gravitasi yang kuat pada ketinggian ini. Satelit-satelit ini sering menyelesaikan satu orbit dalam waktu 90 menit.

Satelit ini mengorbit antara 2.000 hingga 35.000 kilometer di atas bumi, di mana gravitasi lebih lemah, sehingga mereka dapat bergerak lebih lambat daripada satelit di LEO.

Satelit GEO mengorbit sekitar 35.786 kilometer di atas khatulistiwa Bumi. Satelit ini bergerak dengan kecepatan rotasi yang sama dengan Bumi, sehingga tampak diam relatif terhadap permukaan tanah. Hal ini menjadikannya ideal untuk pemantauan cuaca dan komunikasi berkelanjutan di area yang luas.

Dengan orbit oval yang panjang, satelit HEO menawarkan pandangan yang lebih luas di wilayah tertentu, sehingga sangat berharga untuk kebutuhan komunikasi khusus, terutama di lintang tinggi.

ilustrasi satelit pengindraan jauh (unsplash.com/Nasa Hubble Space Telescope)

Berapa lama waktu satelit bertahan di luar angkasa sangat bergantung pada ketinggiannya. Artinya, satelit yang berada di orbit rendah cenderung lebih berisiko terbakar dan jatuh. Hal ini disebabkan oleh terhambatnya gesekan udara di atmosfer. Sebaliknya, satelit yang berada di orbit lebih tinggi biasanya mampu bertahan hingga puluhan tahun karena hampir tidak ada hambatan udara sama sekali.

Lalu, ke mana perginya satelit yang sudah tidak terpakai? Dilansir Skyfi.com, saat sebuah satelit sudah tidak berfungsi lagi, maka operator biasanya mengambil alih untuk mencegahnya menjadi sampah antariksa dengan cara memindahkan satelit tersebut ke orbit 'kuburan' yang letaknya sangat jauh dari orbit lainnya agar tidak mengganggu satelit lain yang masih aktif, atau satelit tersebut dibiarkan turun secara perlahan menuju Bumi agar hancur terbakar dengan aman saat bergesekan dengan atmosfer.

Satelit tidak jatuh ke Bumi karena memiliki kecepatan yang sangat tinggi, ditambah keseimbangan satelit sangat stabil dalam orbitnya. Itulah mengapa satelit tidak jatuh ke Bumi. Sekarang kamu sudah tahu, kan?