Salah satu tujuan dari ilmu geodesi adalah menentukan bentuk dan ukuran bumi termasuk didalamnya menentukan medan gaya berat bumi dalam dimensi ruang dan waktu. Bentuk bumi didekati melalui beberapa model diantaranya ellipsoida yang merupakan bentuk ideal dengan asumsi bahwa densitas ( kerapatan ) bumi homogen. Sementara itu kenyataan sebenarnya, densitas massa bumi yang heterogen dengan adanya gunung, lautan, cekungan,dataran akan membuat ellipsoid berubah menjadi Geoid.
Geoid disebut sebagai model bumi yang sesungguhnya. Lebih jauh geoid dapat didefinisikan sebagai bidang ekipotensial yang berimpit dengan permukaan laut pada keadaan tenang dan tanpa gangguan , karena itu secara praktis geoid dianggap sama dengan permukaan laut rata-rata (Mean sea level-MSL).
Jarak geoid terhadap ellipsoid disebut Undulasi geoid. Undulasi geoid tidak sama di semua tempat, hal ini disebabkan ketidakseragaman sebaran densitas masa bumi. Geoid sendiri dapat ditentukan dengan menggunakan beberapa metode diantaranya ; defleksi vertikal, studi permukaan air laut dari data satelit altimetri, airborne gravimetri dan Satelit Gravimetri.
———————————————————
PENENTUAN GRAVITY FIELD DAN GEOID DENGAN SATELIT
Teknik penentuan gravity field dan kemudian geoid dengan menggunakan teknologi satelit terbagi menjadi 2 teknik, yaitu secara geometrik dan secara dynamic. Secara geometrik dengan memanfaatkan kombinasi dari satelit altimetri dengan satelit GPS. Sementara itu secara dynamic dilakukan menggunakan misi-misi satelit gravimetri.
Teknik kombinasi dari satelit altimetri dengan satelit GPS (teknik geometrik) secara prinsip sederhananya yaitu dengan membandingkan jarak yang diperoleh dari satelit altimetri dengan tinggi yang diperoleh dari GPS dalam fungsi waktu. Sementara itu teknik satelit gravimetry secara prinsip sederhananya yaitu dengan melakukan penjejakan terhadap satelit, maka kita dapat menentukan seberapa besar penyimpangan orbit satelit akibat pengaruh gaya gravitasi dan kemudian dapat dihitung seberapa besar perbedaan medan gaya berat bumi dibandingkan dengan massa sebuah titik.
—————————————————
PENENTUAN GRAVITY FIELD DAN GEOID DENGAN SATELIT GRAVIMETRI
Metode penentuan gravity field dan geoid menggunakan misi-misi dari Satelit Gravimetri mulai banyak dikembangkan saat ini. Jika bumi dianggap sebagai ellipsoid dengan massa yang homogen, maka medan gaya beratnya akan memiliki suatu medan massa tertentu dan orbit satelit akan berbentuk ellips yang sempurna. Dengan melakukan penjejakan terhadap satelit, maka kita dapat menentukan seberapa besar penyimpangan orbit satelit dan kemudian dapat dihitung seberapa besar perbedaan medan gaya berat bumi dibandingkan dengan massa sebuah titik. Ini merupakan cara yang baik untuk mendapatkan kenampakan gelombang panjang (long wavelength) dari medan gaya berat. Untuk menentukan derajat (degree) yang lebih tinggi maka kita memerlukan data gaya berat terestris. Misi Satelit Gravimetri diantaranya bernama GRACE (Gravity Recovery And Climat Experiment) dan GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer).
————————————————
GRACE (Gravity Recovery And Climat Experiment)
GRACE (Gravity Recovery And Climat Experiment) merupakan sistem satelit gravimetri hasil kerjasama antara NASA (National Aeronautics and Space Administration) dengan DLR (Deutsches Zentrum fur Luft-und Raumfahrt). Tujuan utama dari misi GRACE ini yaitu untuk menyediakan informasi yang cukup akurat dari model gravity field bumi untuk jangka waktu proyek selama 5 tahun. Estimasi secara temporal berkala dari gravity field bumi dapat diperoleh berikut variasinya yang terjadi.
Tujuan lainnya (secondary mission) dari misi GRACE yaitu menyediakan informasi mengenai besaran bias ionosfer dan troposfer yang dapat memperlambat dan melengkungkan sinyal pengukuran GPS. Alat yang dipasang pada satelit GRACE untuk penyediaan informasi ini berupa Lim Sounding. Alat ini dapat memberikan besaran TEC (Total Electron Content) dan atau refraktivitas dalam ionosfer dan troposfer.
Teknik dari GRACE ini yaitu mendeteksi perubahan Gravity filed bumi dengan cara memonitor perubahan jarak yang terjadi antara pasangan 2 satelit GRACE pada orbitnya. Kedua satelit ini saling melaju pada track orbit dengan jarak satelit satu ke satelit kedua sekitar 220 kilometer. Kedua satelit ini terkoneksi oleh K-band microwave link untuk menghitung perbedaan jaraknya secara pasti, dan seberapa besar perubahannya dengan akurasi lebih baik dari 1um/s. Untuk melihat precise attitude dan pergerakan akibat gaya non gravitasi dari satelit, untuk itu kedua satelit dilengkapi dengan star camera dan akselerometer. Sementara itu posisi dan kecepatan satelit ditentukan dari sistem GPS yang ikut terpasang di kedua pasangan satelit GRACE tersebut.
————————————————————
GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer)
GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) adalah misi satelit dari ESA dalam bidang geodesi dan geodinamik berupa kombinasi dari SGG (Satellite Gravity Gradiometry) dan SST (Satellite-to-Satellite Tracking). Misi ini merupakan salah satu misi utama dari ESA Earth Explorer Programe yang dicanangkan di pertemuan Granada pada tanggal 12-14 oktober 1999. Kontrak misi dimulai pada bulan november tahun 2001.
Obyektif dari misi GOCE yaitu untuk menentukan gravity field statis berupa geoid dan gravity anomali dengan akurasi 1 sentimeter untuk tinggi geoid, dan 1 miligal untuk gravity anomali, pada spasial grid 100 kilometer dipermukaan bumi bahkan kurang. Data dari GOCE menyediakan model yang unik dari gravity field bumi dan juga dalam hal representasi bidang ekipotensial yang diwakili oleh geoid. Misi GOCE memberikan support terhadap berbagai kepentingan aplikasi dari multi disiplin ilmu.
Misi GOCE yang dilakukan merupakan misi yang melengkapi misi-misi satelit lainnya dalam bidang yang sama yaitu CHAMP (diluncurkan 15 juli 2000) dan GRACE (diluncurkan pada tanggal 17 maret 2002). Misi GOCE ini diharapkan dapat membantu Earth Science (ilmu kebumian) untuk memahami lebih baik dari proses dinamika bumi yang terjadi dalam interior bumi dan permukaan bumi. Contohnya, pengetahuan akan geoid yang baik akan bermanfaat bagi studi distribusi masa di bumi padat, intepretasi perubahan muka laut (sea level change), studi arus laut, ocean heat transport, studi iklim, dan prediksi dari dinamika bumi.
sumber http://geodesy.gd.itb.ac.id
pertamax gann
ReplyDelete