1. Mission Design Concept Satellite

Para ilmuwan sedang gencar untuk menemukan adanya tanda-tanda kehidupan di luar bumi, mencari tahu asal-usul dunia dengan meneliti segala elemen yang ada di luar angkasa. Dengan gagasan tersebut diciptakanlah satelit astronomi guna mengumpulkan data yang diperlukan. Satelit astronomi merupakan satelit yang diperuntukkan mengamati planet, galaksi dan objek angkasa yang letaknya sangat jauh dari bumi. Satelit astronomi tentunya memerlukan beberapa perangkat yang menunjang kinerja dan fungsinya, seperti camera dan sensor inframerah, perangkat komunikasi agar bisa mengirim citra yang ditangkap ke stasiun bumi. Sebagai referensi, saya mengambil salah satu contoh satelit astronomi terbaru yang dikerjakan oleh NASA yaitu satelit James Webb Space Telescope (JWST).

Satelit James Webb ini dirancang untuk mengumpulkan data terkait terciptanya alam semesta dengan mendeteksi cahaya inframerah yang lemah dan berasal dari bintang yang sangat jauh dan mengirimnya ke bumi. Satelit ini mempunyai ukuran sebesar lapangan tenis (dimensi asli: 21.197 m x 14.162 m). Satelit ini berada pada jarak 1500000 km dari bumi. Dengan dibekali empat instrument utama yaitu Near-Infrared Camera (NIRCam), Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec),  Mid-Infrared Instrument (MIRI), dan Fine Guidance Sensor/ Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS), diharapkan satelit ini mampu memberikan performansi yang baik. Untuk sistem pemandu, sateli James Webb dibekali dengan Find Guiding System (FGS). Informasi yang lebih mendalam mengenai satelit James Webb bisa dilihat dari gambar berikut:

Gambar 1.1 NIRCam dan MIRI

Gambar 1.2 NIRSpec dan NIRISS

Gambar 1.3 Find Guidance System (FGS)

Gambar 1.4 Perangkat yang terdapat di James Webb Telescope

2. Mengapa frekuensi uplink lebih besar daripada frekuensi downlink pada sistem komunikasi satelit?

Hal utama yang menjadikan frekuensi uplink dibuat lebih besar daripada frekuensi downlink adalah dimensi antena dan keterbatasan daya. Frekuensi uplink dibuat besar dikarenakan menyesuaikan ukuran antena yang terdapat pada satelit, dengan menjadikan frekuensi sangat besar maka dimensi antena pada satelit bisa dibuat dengan ukuran yang lebih kecil dikarenakan tidak mungkin suatu satelit menggunakan antena dengan dimensi yang sangat besar. Sedangkan untuk frekuensi downlink dibuat kecil dikarenakan dimensi antena di bumi dibuat dengan dimensi yang besar sehingga seluruh sinyal yang dikirim oleh satelit bisa ditangkap secara sempurna.

Keterbatasan daya menjadi salah satu faktor penting, dikarenakan untuk memancarkan sinyal dengan frekuensi yang besar, satelit membutuhkan daya yang besar pula, namun sumber daya satelit hanya berupa sinar matahari yang tidak memungkinkan satelit untuk memancarkan daya yang besar. Sedangkan stasiun bumi mempunyai sumber daya yang lebih melimpah daripada satelit sehingga memungkinkan untuk memancarkan daya yang lebih besar, sehingga dibuatlah frekuensi uplink lebih besar daripada downlink pada sistem komunikasi satelit.

3. Elemen segmen angkasa dari sistem komunikasi satelit

Struktur/ Bus: Bagian dari satelit yang membawa payload, menyediakan power elektrik, fungsi komputer, propulsi dan membuat satelit dapat berkomunikasi dengan ground segment.

Payload: Keseluruhuan perangkat satelit yang dibutuhkan untuk melaksanakan fungsinya termasuk di dalamnya antena, kamera, radar, dan perangkat elektronik.

Power Supply: Sebagai sumber daya perangkat elektronik pada satelit, seperti panel surya, baterai.

Kontrol Temperature: Untuk mengontrol temperatur ketika sistem komponen bekerja menjalankan misinya.

Kontrol Attitude dan Orbit: Berupa sebuah kontrol untuk menjaga kestabilan posisi dari sebuah satelit agar antena satelit tersebut dapat terus menghadap ke bumi.

Sistem Populasi: Sebuah sistem penggerak untuk menjaga satelit tetap berada di lintasan orbit yang ditentukan, biasanya disebut box keeping.

Telemetry, Tracking, dan Command (TTC): Telemetry untuk memberikan data informasi ke stasiun bumi tentang status kondisi, posisi dan attitude satelit, juga digunakan untuk menerima perintah dari stasiun bumi.

4. Describe briefly the main advantages offered by satellite communications!

1. Satelit mampu memberikan koneksi dimana saja, karena satelit memiliki range yang sangat luas, dan juga satelit tidak memerlukan LOS ( line of sight ) untuk berkomunikasi tidak seperti BTS pada system komunikasi selular. Dan juga komunikasi menggunakan satelit tidak terpengaruh akan jarak.
2. Satelit memiliki jangkauan cukup luas, baik nasional maupun internasional. Jadi dengan satelit memungking komunikasi antar provinsi dalam suatu negara, maupun komunikasi antar negara.
3. Komunikasi dapat dilakukan secara point to point maupun ke banyak titik sekaligus secara broadcasting maupun multicasting.
4. Satelit menyediakan bandwidth lebar dan kecapatan akses bit yang tinggia
5. Pemasangan stasiun bumi atau VSAT dapat dilakukan dimana saja asalkan masih dalam area cakupan dari satelit.
6. Satelit sangat ideal untuk daerah yang masih belum memiliki infastruktur telekomunikasi yang memadai karena satelit dapat menjangkau daerah tersebut asalkan daerah tersebut masih dalam daerah yang dapat dijangkau satelit.

5. Explain what is meant, by a distance insensitive communications system!

“Distance Insensitive” berarti biaya yang dikenakan untuk komunikasi satelit dalam jarak dekat sama dengan komunikasi jarak jauh. Bisa diartikan bahwa jarak tidak terlalu berpengaruh terhadap biaya pelayanan.

6. Comparisons are sometimes made between satellite and optical fiber communications systems. State briefly the areas of application for which you feel each system is best suited?

Sistem komunikasi satelit akan lebih cocok jika diaplikasikan pada negara yang mempunyai banyak pulau dan wilayahnya tersebar luas serta tidak merata. Sedangkan, sistem komunikasi optik lebih cocok digunakan pada pemukiman/perumahan/perkantoran yang padat penduduk dengan akses yang mudah.

7. Describe the development of SKSD Palapa and its evolution to the present day!

Generasi pertama dari SKSD Palapa adalah Palapa A-1 yang diluncurkan pada tanggal 8 Juli 1976.

Berturut-turut dari generasi pertama satelit diluncurkan adalah:

• Palapa A-2 (10 Maret 1977)
• Palapa B-1 ( 19 Juni 1983)
• Palapa B-2 (6 Februari 1984)
• Palapa B-2P (20 Maret 1987)
• Palapa B-2R (20 Maret 1990)
• Palapa B-4 ( 7 Mei 1992)
• Palapa C-1 (Februari 1996)
• Palapa C-2 yang diluncurkan pada tanggal 16 Mei 1996. Palapa C-2 ini menggantikan posisi Palapa C-1.
• Sekarang ini, kita juga mengenal satelit komunikasi yang lain yakni Telkom-1 dan Garuda-1.

8. Describe briefly the development of INTELSAT starting from the 1960s through to the present!

Pada tahun 1965, INTELSAT membangun sistem komunikasi satelit global komersial pertama yang bernama INTELSAT-1 atau Early Bird, kemudian INTELSAT telah meluncurkan beberapa satelit, seperti:

1. INTELSAT-16 (Februari 2010)
2. INTELSAT-17 (November 2010)
3. INTELSAT-28 (Oktober 2011)
4. INTELSAT-22 (Maret 2012)
5. INTELSAT-19 (Juni 2012)
6. INTELSAT-20 (Agustus 2012)
7. INTELSAT-21 (Agustus 2012)
8. INTELSAT-23 (Oktober 2012)
9. INTELSAT-30 (Oktober 2014)

9. Define the terms : S/N, C/No,Eb/No, dB, dBm, dBW, and dBmo.

• S/N : perbandingan antara sinyal yang diinginkan dengan noise yang dinyatakan dalam dB.
• C/No : perbandingan antara daya carrier dengan noise spectral density (level noise yang telah dinormalisasi pada 1 Hz).
• Eb/No : perbandingan energi per bit dibagi noise power density.
• dB : besaran elektrik tentang kualitas fisik/intensitas energi atau perbandingan daya yang keluar dengan daya yang masuk.
• dBm : besaran yang mengukur kekuatan sinyal dalam 1 miliWatt.
• dBW : besaran yang mengukur kekuatan sinyal dalam 1 Watt.
• dBmo : besaran yang diukur dalam zero transmisi level point.