5 Sejarah Perkembangan GPS, Dimulai dari Lomba Antariksa!

Dilansir laman All About Circuits, gagasan GPS dimulai pada masa perlombaan antariksa antara Rusia dan Amerika Serikat. Pada bulan September 1957, para ilmuwan dari Amerika Serikat dan Uni Soviet memberikan presentasi tentang program satelit pada konferensi yang diselenggarakan oleh National Academy of Sciences di Washington, DC. Salah satu yang mereka bicarakan adalah satelit yang dapat memancarkan sinyal radio sebagai sarana pelacakan orbit dan mengonfirmasi peluncuran. 

Pada tanggal 4 Oktober 1957, Uni Soviet meluncurkan Sputnik I, satelit buatan manusia pertama, ke orbit, yang secara efektif memenangkan perlombaan luar angkasa.

Berita itu menimbulkan sensasi, dan seperti yang diingat Space, banyak orang Amerika kecewa. Namun, hal itu justru menciptakan peluang unik bagi Amerika Serikat ketika mereka mengetahui rahasia Soviet. Pada 7 Oktober 1957, The New York Times melaporkan bahwa para ilmuwan Soviet menggunakan efek Doppler untuk melacak orbit Sputnik.

Dinamakan berdasarkan nama Christian Doppler, fisikawan Austria yang mendalilkan prinsip tersebut. Efek Doppler adalah fenomena bagaimana frekuensi gelombang yang diamati — seperti gelombang audio, visual, atau radio — berubah pada gerakan sumber dan penerima. Frekuensi gelombang radio yang dipancarkannya turun drastis ketika satelit berada tepat pada sudut 90 derajat dari penerima di Bumi.

Tetapi para ilmuwan di Laboratorium Fisika Terapan Universitas Johns Hopkins meneliti, bisakah mereka menentukan lokasi suatu objek di Bumi berdasarkan data efek Doppler dari satelit yang mengorbit? Jawabannya adalah ya, dan konsep Global Positioning System pun lahir.

NASA pun mengembangkan konsep ini menjadi GPS yang dapat dimengerti kita hari ini. Lebih dari 30 satelit berkomunikasi dengan penerima, yaitu smartphone kita, untuk menentukan garis lintang, garis bujur, ketinggian, dan waktu. Dibutuhkan setidaknya empat satelit agar secara akurat mendeteksi smartphone dan keberadaan kita di bumi. 

Kita semua tahu bahwa Albert Einstein terkenal karena formula E=mc2-nya. Tetapi kebanyakan dari kita tidak tahu apa arti formula itu. Mengutip laman Physics Central, teori relativitas umum Einstein yang terkenal ini ada hubungannya dengan eksklusivitas astronomi. E=mc2 sebenarnya merupakan bagian integral dari kehidupan sehari-hari kita di abad ke-21, salah satunya GPS. 

Waktu bergerak lebih cepat untuk satelit GPS daripada jam di Bumi, yang membuat mereka berdetak lebih lambat di Bumi sekitar tujuh mikrodetik sehari (satu mikrodetik adalah sepersejuta detik). Gravitasi, empat kali lebih lemah di luar angkasa daripada di Bumi, akibatnya, jam satelit berdetak sedikit lebih cepat — sekitar 45 mikrodetik sehari. Pemahaman kita tentang hal ini berkat teori Einstein — memungkinkan kita untuk menyesuaikan perbedaan.

Menurut NASA, dasar sistem GPS saat ini diciptakan oleh Departemen Pertahanan pada 1970-an. Satelit pertama Navigation System with Timing and Ranging (NAVSTAR) diluncurkan pada tahun 1978, jaringannya selesai dan beroperasi penuh pada tahun 1993. Sejak saat itu, semua GPS telah dimiliki oleh pemerintah AS, dan meskipun sekarang memenuhi berbagai tujuan non-militer, seperti digunakan untuk masyarakat umum, GPS masih dioperasikan oleh Angkatan Udara, atau lebih khusus, Angkatan Luar Angkasa.

Selama beberapa dekade, sistem GPS Amerika Serikat telah menjadi GNSS yang paling andal dan banyak digunakan di dunia, tetapi ditentang dalam beberapa tahun terakhir.

Seperti yang dilaporkan Geospatial World, beberapa negara juga telah membuat sistem GNSS mereka sendiri, dan memiliki cakupan global yang sepenuhnya independen dari satelit AS. Uni Eropa memiliki sistem GNSS bernama Galileo. Jepang memiliki Sistem Satelit Quasi-Zenith (QZSS), dan India memiliki NAVIC (Navigation with Indian Constellation).

Sementara itu, sistem Rusia dan China adalah sistem yang paling maju di luar Amerika Serikat. GLONASS (Global Navigation Satellite System) Rusia dimulai dengan 12 satelit pada tahun 1993, tetapi sejak itu berkembang menjadi sistem 27-satelit dengan cakupan global yang sebanding dengan sistem AS. Namun, BeiDou GNSS China, menjadi kekhawatiran terbesar bagi Amerika Serikat saat ini.

Pada musim panas 2020, China meluncurkan 30 satelit terakhir untuk sistem navigasi global BeiDou-nya. CNBC melaporkan bahwa sistem tersebut sekarang menyaingi sistem GPS AS, dan ini dapat menimbulkan masalah bagi Amerika Serikat jika kedua negara saling berperang di masa depan.

Para ahli mengatakan bahwa sistem BeiDou memiliki cakupan globalnya sendiri yang sepenuhnya independen dari satelit AS, berarti China akan mempertahankan kemampuan navigasi penuh jika terjadi konflik militer.

Sebelum BeiDou, seandainya China mengancam Amerika Serikat dengan kekuatan militer, Amerika Serikat bisa saja memutus akses jaringan GPS kepada China. Sayangnya, sekarang opsi itu tidak ada.

Dikutip laman NPR, sistem BeiDou adalah bagian dari proyek global yang lebih besar yang disebut Belt and Road Initiative. China telah menghabiskan beberapa tahun dan miliaran dolar untuk proyek infrastruktur di seluruh dunia, seperti jalan raya, jembatan, pelabuhan, dan banyak lagi, dan sebagian besar telah dibangun dengan teknologi pintar yang dapat dilacak oleh BeiDou.

Para ahli khawatir, bahwa inisiatif ini dapat memperkuat pengaruh China di luar perbatasannya, dan bahwa sistem BeiDou bahkan dapat memungkinkan China untuk melacak individu secara real time di mana saja di dunia.

Jadi, itulah lima fakta sejarah tentang GPS dan arahnya di masa depan. Kira-kira, akan ada perkembangan apa lagi, ya, terkait dengan teknologi canggih ini?