BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode...

26

Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013 Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah studi observasi

monitoring, yaitu dengan melakukan pengamatan dalam interval waktu tertentu

dengan mengukur kecerahan langit menggunakan alat SQM jenis LE dan LU.

Perbedaan LU dan LE adalah dari jenis keluarannya, LE adalah SQM dengan

koneksi Ethernet sedangkan LU dengan koneksi USB.

3.2 Objek Penelitian

Objek penelitian dalam skripsi ini adalah kecerahan langit malam di

Observatorium Bosscha di arah timur, barat, utara, dan selatan pada sudut z=45°,

ditambah arah zenit pada z = 0º, zenit adalah titik hayal di atas kepala pengamat.

Penelitian ini pun bertujuan untuk mendapatkan kapan terjadinya fajar sebagai

awal waktu salat Shubuh dan waktu salat Isya

3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Observatorium Bosscha di atas Teleskop Surya,

dengan koordinat 1070

32’ 42.3’’ BT, 60 51’ 22.9’’ LS; dan ketinggian 1330 dpl.

Lokasi ini sangat strategis karena merupakan pusat peneropongan utama di

Indonesia dan secara letaknya tidak berdempetan dengan daerah urban. SQM yang

dipakai berjumlah tiga buah, 1 dipasang ke arah z = 0° dan 2 SQM yang dipasang

bergantian ke 4 arah (timur, barat, utara, dan selatan) di z = 45°.

27


Gambar 3.1 Lokasi penelitian kecerahan langit, alat SQM di pasang di atas atap teleskop surya

observatorium bosscha lembang

(sumber: Koleksi Pribadi)

Pengambilan data dimulai dari bulan September 2012 sampai Oktober 2012.

Penelitian dilakukan setiap hari dari 17.30 WIB sampai 05.30 WIB hari

berikutnya (12 jam pengambilan data). Pengambilan data diambil secara kontinu

menggunakan SQM yang terhubung dengan perangkat komputer setiap 3 detik

sekali.

Selain dengan pengamatan langsung pada musim basah, penelitian juga

didukung dengan data SQM yang sudah ada pada musim kering, yaitu pada

selama bulan Juni 2012. Data pada musim kemarau diperlukan agar hasil pada

kedua musim bisa dibandingkan, baik untuk kecerahan langit ataupun dalam

penetapan awal waktu salat Shubuh dan Isya.

28


3.5 Alur Proses Pengambilan Data

Secara ringkas alur pengamatan dapat dilihat dalam bagan di bawah ini:

Gambar 3.2 Diagram Alur Pengambilan Data

3.5 Alat yang Digunakan

Instrumen utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah 2 SQM LU

yang di pasang ke arah timur-barat dan utara-selatan pada jarak z=45° dan 1 SQM

LE yang mengarah ke arah zenit pada z=0°. Kedua jenis ini bisa dilihat dalam

gambar 3.3a dan b.

Rajah dalam grafik

intensitas terhadap waktu

Analisis

Selesai

Mulai

Pengamatan

Data

Pengolahan data menggunakan perangkat

lunak (MS. Excel)

Tiap 3 detik

29


Gambar 3.3 a. SQM-LU Gambar 3.3 b. SQM-LE

(Sumber: www. Unihedron.com) (Sumber: www. Unihedron.com)

Gambar 3.4 SQM yang dipasang ke arah timur, barat dan zenit

(Sumber: Koleksi Pribadi)

Pengukuran untuk mendapatkan nilai kecerahan langit diarahkan ke zenit

dengan menggunakan SQM jenis Ethernet (SQM-LE). Sedangkan pengukuran

untuk mendapatkan waktu salat Shubuh dan Isya menggunakan 2 SQM jenis USB

30


yang diarahkan ke sudut 450 Timur dan sudut 45° Barat. Penggunaan 2 SQM ini

sebelum digunakan haruslah melalui proses kalibrasi agar bacaan yang dihasilkan

sama.

Proses kalibrasi 2 SQM ini sudah dilakukan oleh Mahasiswa Magister ITB

Eka Puspita Armaningtyas yang menggunakan 2 SQM yang sama untuk

penelitian Tesis yang dia gunakan untuk daerah ITB, Jombang dan Cimahi

melalui pengukuran stabilisasi, pengukuran linearitas, dan pengukuran offset 2

SQM ini.

Dua SQM yang dipakai dalam penelitian memiliki stabilisasi juga

memiliki linearitas yang bagus. Pengukuran offset antar 2 alat yang digunakan

tidak jauh berbeda hasilnya karena berasal dari pabrik yang sama.

3.6 Metode Pengukuran Kecerahan langit

SQM dipasang pada sebuah tiang besi yang sudah dibuat mengarah ke arah

zenit dan 45 derajat ke timur dan barat sesuai gambar 3.4. SQM dimasukan ke

dalam tabung yang sudah dibuat sedemikian rupa sehingga SQM aman dari

gangguan hewan atau cuaca yang tidak diinginkan. Lalu setelah terpasang dengan

arah yang diinginkan SQM dihubungkan dengan komputer yang sudah tersedia di

ruang teleskop surya.

SQM dijalankan dengan perangkat lunak yaitu SQM Reader. Aplikasi ini

dapat membaca nilai kecerahan langit dalam bentuk MPSAS (mag/arcsec²)

sampai tiap 5 menit dengan format keluaran berbentuk csv. Penggunaan SQM

Reader dimulai dengan memilih dahulu tipe SQM yang digunakan (SQM-LU atau

SQM-LE), lalu ditentukan rentang waktu pengambilan data dengan menekan

panel sebelah kanan Read Every. Dengan menekan tombol Read Now pada

jendela SQM Reader maka data akan otomatis terbaca dan tersimpan secara

otomatis dalam komputer dalam bentuk csv. Tampilan SQM Reader bisa dilihat

pada gambar 3.5

31


Gambar 3.5 Jendela SQM Reader dalam memilih jenis SQM

Untuk mendapatkan data yang lebih detail yaitu per detik, maka kita bisa

menggunakan aplikasi lain yang disediakan dengan format .tcl

Gambar 3.6 Tampilan sqm-display.tcl

Gambar 3.6 adalah tampilan sqm-display.tcl. Pengaktifan SQM dilakukan

dengan terlebih dahulu memilih port selector koneksi SQM-LU / SQM-LE yang

bersesuaian. Nomor port selector untuk windows 2007 dapat dilihat di control

32


panel/ administrative tools/ computer management/ device manager/. Interval

pembacaan ada dua pilihan yaitu manual update atau auto update. Dengan

mengaktifkan panel auto update interval dapat dipilih mulai 1-60 detik. Dengan

mengaktifkan salah satu panel tersebut bacaan SQM dapat disimpan di komputer,

untuk kemudian dapat diolah dengan MS. Excel.

Kelemahan dari perangkat lunak SQM Reader dan sqm-display adalah tidak

bisa diatur secara otomatis mematikan dan menghidupkan SQM. Untuk

melakukan pengamatan yang berlangsung tiap hari, SQM harus dimatikan di

siang hari, yaitu di saat hari menjelang pagi sampai menjelang malam, maka

dengan bantuan SQM Reader Pro hal ini dapat diatur dengan menonaktifkan

secara otomatis dan menghidupkan kembali secara otomatis.

Data yang dihasilkan akan langsung tersimpan di komputer dalam bentuk .csv

atau .tcl. Data tersebut dimasukan ke dalam Ms. Excel dengan format yang sudah

ditabelkan, lalu dibuat grafik magnitude/arcsec² terhadap waktu pengamatan.

Mengolah data kecerahan langit yang sudah didapat bisa melalui beberapa

tahap sebagai berikut:

1. Buka perangkat lunak pengolah data ( Microsoft Excel)

2. Pemilihan data dengan mengklik Open di menu File. Untuk melihat data yang

akan diolah diubah terlebih dahulu keluaran data menjadi all files di sebelah

kanan bawah, seperti yang ada pada gambar 3.7

3. Setelah memilih data yang akan diolah, maka akan muncul jendela text

import wizard-step 1-3. Pada step pertama maka kita pilih delimited lalu next,

pada step kedua centang tab, space dan comma agar keluaran data sudah

dalam bentuk kolom. Terakhir pada step 3 klik general lalu finish. Semuanya

bisa dilihat pada gambar 3.8a-c.

4. Setelah itu data akan muncul dalam Excel dengan 10 kolom seperti pada

gambar 3.9 Waktu dimulai dari jam 00:00-05:30 am dilanjut 05:30-12:00 pm

5. Untuk memulai memplot grafik, maka urutan waktu harus diubah terlebih

dahulu sesuai penelitian yaitu dari jam 05:30 pm sampai jam 05:30 am. Ini

terlihat pada gambar 3.10

33


6. Delete Kolom serial no, NELM, Protocol, Model, dan Feature, karena tidak

akan banyak difungsikan, selain itu akan menambah beban memori dalam

komputer, seperti pada gambar 3.11

7. Ubah format waktu menjadi 24 jam, lalu diubah menjadi bentuk desimal

dengan bantuan rumus dalam MS. Excel. Seperti terlihat pada gambar 3.12

8. Untuk menghasilkan grafik yang mudah dibaca, maka ubah waktu menjadi 2

bagian, yaitu sebelum jam 12 malam dan sesudahnya, seperti terlihat pada

gambar 3.13

9. Plot grafik dengan mengklik menu insert lalu pilih jenis grafik yang akan

digunakan dan masukan data x untuk waktu pengamatan dan y untuk nilai

kecerahan langit dalam bentuk mag/arcsec² (MPSAS), seperti terihat pada

gambar 3.14

Gambar 3.7. Data SQM dibuka dalam perangkat lunak MS. Excel

34


Gambar 3. 8a. Jendela text import wizard 1, pilih Delimited

Gambar 3.8b. Jendela text import wizard 2, centang Tab, Comma, dan Space

Gambar 3.8c. Jendela text import wizard 3, klik general lalu klik finish

35


Gambar 3.9. Tampilan data dalam MS. Excel

Gambar 3.10. Merubah susuan data sesuai urutan pengamatan

Gambar 3.11. Menghapus sebagaian fungsi yang tidak digunakan

36


Gambar 3.12. Merubah format waktu menjadi bentuk desimal

Gambar 3.13. kolom interval time adalah untuk membedakan waktu sebelum tengah malam dan

setelah tengah malam

37


Gambar 3.14. Tampilan grafik sky brightness

3.9 Metode Penentuan Awal Waktu Salat Shubuh dan Isya

Metode pengukuran dan pengolahan data untuk awal waktu salat Shubuh dan

Isya hampir sama dengan metode pengolahan data kecerahan langit, tetapi data

yang dipakai dimulai saat menjelang fajar sampai matahari terbit untuk salat

Shubuh dan pada saat matahari terbenam sampai malam gelap untuk mendapatkan

waktu salat Isya.

Fajar Shadiq adalah fajar yang dijadikan awal waktu salat Shubuh, fajar ini

bisa diamati dengan mata telanjang. Dengan demikian alat SQM yang memiliki

ketidakpastian ± 0,1 MPSAS akan sangat membantu mengamati terjadinya

perubahan waktu malam menuju fajar.

Pola perubahan kecerahan langit dari kondisi gelap menuju terang sebagai

acuan masuknya waktu fajar Shadiq atau waktu salat Shubuh. Gambar 3.15 adalah

hasil grafik fajar yang didapatkan setelah diolah menggunakan MS. Excel. Untuk

mendapatkan secara lebih akurat kapan awal waktu Salat? Maka dicari simpangan

kecerahan langit pada waktu bacaan SQM masih stabil di akhir malam. Ketika

hasil simpangan memiliki nilai minus, maka disanalah awal waktu salat Shubuh,

lalu disesuaikan dengan waktu dan depresi Matahari pada waktu tersebut.

38


Untuk mendapatkan awal waktu salat Isya, maka data yang digunakan adalah

data yang diperoleh dari mulai sore hari sampai malam, awal waktu salat Isya

dimulai saat kondisi bacaan SQM mulai stabil. Data akan diolah dengan bantuan

Ms. Excel lalu diplot dalam bentuk grafik akhir senja seperti pada gambar 3.16.

Awal waktu Isya dimulai ketika nilai simpangan kecerahan langit mulai memiliki

nilai positif.

Setelah mendapatkan awal waktu salat Shubuh dan Isya, hasilnya dianalisis

dan dibandingkan dengan acuan yang dipakai Pemerintah menggunakan alat bantu

perangkat lunak Accurate Times 5.3.

Gambar 3.15. Grafik tampilan awal fajar

Gambar 3.16. Grafik tampilan akhir senja astronomi

6

11

16

21

3:30 3:44 3:58 4:13 4:27 4:42 4:56 5:10 5:25 5:39

Mag

/arc

se

c²

Waktu Pengamatan

Awal Fajar

7

9

11

13

15

17

19

21

17:30 17:44 17:58 18:13 18:27 18:42 18:56 19:10

Mag

/arc

se

c²

Waktu Pengamatan

Akhir Senja

39


3.7 Interpretasi

Pada tahap interpretasi, kecerahan langit malam maksimum di arah Zenit,

Barat, Utara, dan Selatan Observatorium Bosscha didapat dari hasil plot grafik

kecerahan langit yang stabil dari awal malam sampai awal pagi, nilai maksimum

dicari menggunakan MS. Excel dan juga dicari waktu terjadinya nilai tersebut,

ketidakteraturan pembacaan harus dianalisis dengan mengamati kondisi dan

situasi pada malam pengamatan dan dicari faktor-faktor yang mempengaruhi

kecerahan langit baik dari Integrated Starlight, Zodiacal Light, polusi cahaya,

adanya awan, pencahayaan Bulan atau gangguan langsung dari aktivitas manusia.

Pada grafik fajar dan senja astronomi yang telah diplot, lalu dicari nilai

polinomial dan persamaan garis liniernya, setelah itu dianalisis awal waktu

Shubuh dan Isya berdasarkan waktu dan depresi Matahari. Menggunakan statistik

untuk dicari simpangan kecerahan langit, simpangan kecerahan langit stabil untuk

Isya dan tidak stabil untuk Shubuh.

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode...

Documents

Transcript of BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode...