Studi Kasus Satelit di IndonesiaOutline:1. Pengenalan satelit
sesuai dengan paper KARI dan brosur bhimasena
Konsep aplikasi satelit dengan beberapa elemen yang saling
mendukung dan terkait.Sumber: Space Mission Analysis and Design,
3rd edition. Wiley J. Larson and James R. Wertz
Gambaran umum aplikasi hubungan satelit dan sistem yang
terintegrasi dalam aplikasi militer.Gambar:
http://jakartagreater.com/pengadaan-satelit-militer-indonesia/ dan
http://militaryethernet.com/wp-content/uploads/techaya_military_ethernet_req_740
2. Aplikasi dan disiplin ilmu terkait yang diperlukan dalam
tahap pengembangan:a. Fitur fitur satelit yang diinginkan:i.
KomunikasiMemungkinkan satelit menjadi relay antar beberapa
ground-unit.ii. Kemampuan mengambil gambar (Imaging)Memungkinkan
satelit mengambil gambar detail objek.iii. Global Positioning
SystemMemberikan informasi posisi objekiv. Peringatan dini serangan
misil:Memberikan informasi apabila ada ancaman serangna misilv.
Deteksi ledakan nuklirMemberikan informasi adanya ledakan nuklirvi.
Penginderaan Jarak JauhMemberikan informasi objek lokasi yang
diinginkanvii. Prakiraan cuacaMemungkinkan satelit memprakirakan
cuaca di suatu daerah dengan menganalisis data pergerakan udara.b.
Bidang keahlian:Disiplin ilmu yang diperlukan dalam proses
pengembangan, dibagi berdasarkan fokus tanggungjawab :1. Teknik
Mesin (i,ii,iii,iv)2. Teknik Aeronautika (i,ii)3. Teknik Material
(i,ii,iii)4. Teknik Elektro dan Informatika (iv,v,vi,vii,viii)5.
Teknik Telekomunikasi (v, vi, vii, viii)6. Teknik Fisika
Instrumentasi (untuk control system)7. Dokter (Medik)/psikolog
-> in case engineernya pusing
i. Subsistem struktur dan mekanikMenentukan kebutuhan struktur;
Menentukan konfigurasi desain subsistem; Melakukan analisis
struktur mekanik.ii. Subsistem petunjuk dan navigasiMendesain
system penentuan posisi dan kecepatan edar satelit.iii. Subsistem
kontrol panasMendesain sistem kontrol panas untuk seluruh komponen
satelit.iv. Subsistem suplai dayaMendesain sistem pembangkitan,
penyimpanan, dan distribusi daya.v. Subsistem telemetri, pelacakan,
dan perintahMendesain sistem penerimaan, proses, dan transmisi
untuk data dan perintah antara ground-system dengan satelit.vi.
Subsistem kontrol attitude dan orbitMendesain sistem yang mampu
menyesuaikan arah dan menjaga stabilitas satelit.vii. Subsistem
komando dan penanganan dataMendesain sistem yang menerima,
memvalidasi, membaca sandi, dan mendistribusikan data sekaligus
melakukan analisis kesehatan sistem keseluruhan. c. Dimensi
satelitSangat bergantung pada spesifikasi yang akan ditetapkan.
Dimensi memiliki nilai ekuivalen dengan massa total yang memiliki
korelasi langsung dengan besar biaya peluncuran.d. Material
satelitDikarenakan tuntutan lingkungan kerja satelit yang sangat
tinggi, maka jenis material yang digunakan dalam pembuatan satelit
harus memperhatikan faktor-faktor di bawah ini:i. Kekuatanii.
Kekakuaniii. Massa jenisiv. Konduktivitas panasv. Koefisien muai
panasvi. Ketahanan korosivii. Keuletan (kemampubentukan)viii.
Ketangguhan retak (fracture toughness)ix. Kemudahan fabrikasix.
Fleksibilitas metode penyambunganxi. Hargaxii. KetersediaanBeberapa
jenis material yang umum digunakan dan dipertimbangan dalam
pembuatan satelit:MaterialKelebihanKekurangan
Aluminium Rasio kekuatan per berat yang tinggi Ulet, sehingga
memiliki toleransi yang baik pada konsentrasi tegangan Proses
permesinan yang mudah Kepadatan yang rendah, efisien pada kondisi
terkompresi Rasio kekuatan per volume yang relatif rendah Nilai
kekerasan yang rendah Koefisien muai panas yang tinggi
Baja Kekuatan tinggi Variasi kekuatan, kekerasan, dan keuletan
yang luas Tidak efisien untuk stabilitas dikarenakan kepadatan yang
tinggi Proses permesinan yang sulit Memiliki sifat magnetik
Heat-resistant material Rasio kekuatan per volume yang tinggi
Nilai kekuatan yang tetap pada temperatur tinggi Ulet Tidak efisien
untuk stabilitas dikarenakan kepadatan yang tinggi Nilai kekerasan
tidak setinggi baja
Magnesium Sangat efisien untuk stabilitas karena kepadatan
rendah Rawan mengalami korosi Rasio kekuatan per volume yang
rendah
Titanium Rasio kekuatan per berat yang tinggi Koefisien muai
panas yang rendah Proses permesinan yang sulit Ketahanan retak yang
rendah apabila telah dipakai dalam waktu lama
Beryllium Rasio kekakuan per massa jenis yang tinggi
Keuletan dan ketahanan retak yang rendah Beracun
Komposit Dapat didesain untuk memiliki kekakuan dan kekuatan
tinggi serta koefisien muai panas yang rendah Massa jenis
rendah
Biaya produksi yang tinggi untuk produksi skala kecil dan
memerlukan program pengembangan Kekuatan sangat bergantung pada
kualitas pembuatan Komposit lamina tidak begitu kuat menahan beban
kompresi Getas dan sulit untuk disambung
e. Tahapan desain satelit
ESA : European Space AgencyNASA : National Aeronautics and Space
AdministrationDoD : Department of Defence Sumber : Space Mission
Analysis and Design, 3rd edition. Wiley J. Larson and James R.
WertzTabel diatas adalah gambaran umum garis besar tahapan
pengembangan program satelit dari perusahaan yang sudah ada.Secara
garis besar dapat ditarik gasi besar sabagai berikut:
Gambaran eksplorasi konsep dan pengembangan lebih lanjut dari
beberapa elemen yang terlibat dan memegang peran penting. Dimana
selama eksplorasi konsep user dan operator menyediakan kebutuhan,
pengembang membuat desain dan sistem lalu sponsor menyediakan
dana.
3. Estimasi harga
RDT&E : Research, Development, test & EvaluationO&M
: Operation & maintenance
Bagan diatas menggambarkan stuktur berdasarkan bidang untuk
menggambarkan informasi perkiraan biaya Pada stuktur tingkat level
keuanganPertimbangan Manajemen dan SE&I (System Engineering and
Integration) Pada stuktur sistem luar angkasa: Pertimbangan pada
tingkat sistem, beban angkut, infrastuktur satelit (diharapkan
mempunyai beberapa opsi pilihan untuk mengantisipasi perubahan
rencana) Pada stuktur sitem peluncurPertimbangan pada kendaraan
peluncur dan operasi saat peluncuran Pada stuktur sitem
daratPertimbangan fasilitas, peralatan, perangkat lunak, logistik,
manajemen, SE&I Pada stuktur operasi dan perawatanPertimbangan
pada pelatihan personel, perawatan, suku cadang, kontrol dan
komunikasi.
Konsep operasi menggunakan empat dan lima tim
Jumlah timStandar (jam/tahun/tim)Yang dibutuhkan
(jam/tahun/tim)HasilPertimbangan manajemen
420002190190 jam/tahun/tim ( adanya upah lembur
)Kehadiran,pergantian, dan sensitifitas personel yang tinggi
520001752248 jam/tahun/tim (dengan tenaga kerja yang tersedia
)Penambahan jumlah personel untuk pelatihan dan manajemen
Tabel perbandingan konsep operasi menggunakan empat dan lima
tim. Sumber : Space Mission Analysis and Design, 3rd edition. Wiley
J. Larson and James R. Wertz4. Solusi percepatanGuna mempercepat
proses pengembangan satelit terdapat beberapa pilihan langkah yang
dapat ditempuh, diantaranya:a. Merekrut mahasiswa program
pascasarjana dengan bidang studi yang terkait, sehingga periode
adaptasi dan studi literatur yang diperlukan lebih singkat.b.
Menciptakan sinergi antara sponsor, developer, dan klien (user)
agar memiliki visi dan misi yang sama.c. Mengadopsi filosofi desain
CubeSat (mengoptimalkan komponen yang tersedia bebas di pasaran
tanpa mengurangi kapasitas fungsional satelit) Sumber:
http://www.diyspaceexploration.com/cubesats-are-revolutionizing-the-space-industry/
d. Reverse engineering dari satelit yang ada (Palapa generasi
akhir, Lapan A1, Lapan A2, Lapan A3, dll) mempelajari barang jadi
yang sudah terbukti reliable dan disesuaikan dengan kebutuhan &
tujuan.