Teleskop Radio.

Teleskop radio merupakan suatu alat yang

digunakan untuk menangkap sinyal radio yang

dipancarkan dari benda-benda langit. Dari perbedaan

sinyal yang ditangkap, maka bentuk alat yang

digunakan untuk menangkap sinyal itu juga berbeda.

yang pertama yaitu teleskop optik. teleskop ini

menggunakan lensa atau cermin sebagai komponen

utamanya untuk mengumpulkan cahaya. cahaya yang

terkumpul ini kemudian diteruskan ke detektor optik

yang berupa mata manusia atau kamera. dari detektor

ini akan tampak berupa gambar dua dimensi dari obyek

yang kita lihat atau rekam. Sedangkan untuk teleskop

radio, alat utama untuk mengumpulkan sinyal radio

adalah parabola. Dari parabola ini kemudian sinyal

radio diarahkan ke antena kecil sebagai detektornya.

Ada pula teleskop radio yang tanpa menggunakan

parabola, tapi hanya menggunakan kawat dengan

panjang tertentu yang dibentangkan. Untuk bentuk

antena bisa bermacam-macam seperti antena pada

umumnya. benda yang bisa diamati dengan teleskop

radio juga berbeda dengan benda yang bisa diamati

dengan teleskop optik. tidak semua benda yang bisa

diamati dengan teleskop radio bisa diamatai dengan

teleskop optik, begitu juga sebaliknya. salah satu

benda yang cukup mudah diamati dengan teleskop radio

dan bisa dilakukan oleh siapa saja menggunakan

teleskop radio yang sangat sederhana adalah matahari

dan jupiter. benda ini memancarkan sinyal radio pada

frekuensi rendah sebagai akibat dari aktifitas yang

berlangsung di kedua benda tersebut. teleskop yang

digunakan juga sederhana, hanya menggunakan kawat

dengan panjang tertentu yang dibentangkan, receiver,

dan komputer.

Perbedaan mendasar dari teleskop radio dan

teleskop optik pada umumnya yang biasa kita lihat

adalah pada sinyal yang ditangkap. jika teleskop

optik menangkap gelombang elektromagnetik yang

berupa cahaya maka teleskop radio menangkap

gelombang elektromagnetik yang berupa sinyal radio.

Teleskop yang dipakai pada daerah optik yang disebut

daerah visual, yaitu daerah kasatmata yang tampak

oleh mata. Sementara itu kita mengetahui bahwa

cahaya sebenarnya terdiri atas berbagai panjang

gelombang, di mana tiap-tiap panjang gelombang

membawa energinya sendiri-sendiri. Besarnya energi

yang dibawa pada setiap panjang gelombang tidak

sama, tetapi berpuncak pada panjang gelombang

tertentu. Panjang gelombang berapa yang memancarkan

energi maksimal bergantung pada suhu objek tersebut,

semakin tinggi suhunya semakin pendek panjang

gelombangnya dan semakin biru warnanya. Tidak semua

objek memancarkan energi maksimalnya pada daerah

visual (daerah visual didefinisikan berada pada

rentang panjang gelombang 380 – 750 nanometer. Satu

nanometer sama dengan satu per semilyar meter).

Banyak sekali objek yang memancarkan energi

maksimalnya pada daerah ultraviolet (lebih pendek

dari 300 nanometer) atau daerah inframerah (antara

750 nanometer hingga sekitar 1 mm), sehingga apabila

kita mengamati objek-objek tersebut hanya pada

daerah visual akan banyak sekali informasi yang

tidak kita peroleh. Oleh karena itu diciptakan

berbagai alat untuk dapat mendeteksi keseluruhan

rentang energi gelombang elektromagnetik (Gambar 2),

pada daerah-daerah ultraviolet, inframerah, dan

radio.

Gambar 2. Spektrum radiasi elektromagnetik.

Cahaya dapat kita andaikan sebagai radiasi

elektromagnetik yang memancarkan energinya pada

berbagai panjang gelombang. Beberapa rentang

gelombang memiliki karakteristik yang berbeda.

Sumber: Roy, A.E. dan Clarke, D. 1989, Astronomy:

Principles and Practice, 3rd Ed. Adam Hilger. h.18.

Daerah panjang gelombang yang panjang, dalam

skala beberapa mm hingga kurang lebih 20 m adalah

daerah yang disebut daerah radio. Pada daerah ini

objek-objek yang memancarkan energinya dalam panjang

gelombang radio dideteksi dengan menggunakan

teleskop radio.

Gelombang radio dari objek-objek astronomi

ditemukan pada tahun 1932, namun astronomi radio

baru lahir dan berkembang setelah Perang Dunia II.

Dengan menggunakan teknologi RADAR (Radio Detection

and Ranging) yang dikembangkan pasukan sekutu untuk

mendeteksi gerakan pasukan jerman, astronomi radio

menjadi disiplin ilmu baru yang dibangun di atas

teknologi perang. Seorang insinyur Bell Telephone

Laboratory (perusahaan telekomunikasi yang didirikan

oleh Alexander Graham Bell), Karl Jansky, pada tahun

1932 menguji antena radio baru yang dibangun sebagai

sarana komunikasi trans-atlantik. Setiap hari ia

mendapatkan sinyal radio tak dikenal yang memiliki

periode 23 jam 56 menit, yang sangat cocok dengan

periode sideris (waktu yang dibutuhkan sebuah

bintang di langit untuk kembali ke tempatnya semula)

Bumi. Jansky telah memperoleh sinyal dari langit,

dari objek-objek radio di alam semesta. Sinyal-

sinyal ini kemudian ditemukan berasal dari Bima

Sakti dan paling kuat dalam arah Pusat Galaksi.

Atas: Teleskop Radio Very Large Array (VLA) di

Socorro, New Mexico, Amerika Serikat. VLA terdiri

atas 27 buah piringan antena, masing-masing

berdiameter 25 m. Setiap antena dapat digerakkan

melalui rel untuk membentuk konfigurasi, seperti

yang ditunjukkan pada gambar adalah konfigurasi

berbentuk Y, dengan masing-masing lengan panjangnya

21 km. Sumber: Hoskin, M. (ed.) 1997, The Cambridge

Illustrated History of Astronomy, Cambridge

University Press. h.357. Bawah: Obervatorium Arecibo

di Puerto Rico. Teleskop radio dengan diameter 305 m

ini dibangun di atas sebuah cekungan alam. Teleskop

ini tidak dapat digerakkan, sehingga daerah langit

yang dapat diamati sangat terbatas. Sumber: Hoskin,

M. (ed.) 1997, The Cambridge Illustrated History of

Astronomy, Cambridge University Press. h.363.

Teknologi pendeteksian gelombang radio kemudian

digunakan dalam Perang Dunia II. Setelah perang,

ahli-ahli fisika yang mengembangkan teknologi ini

kemudian menggunakan alat-alat yang mereka ciptakan

dan keahlian mereka untuk membangun disiplin baru,

astronomi radio.

A. Komponen Teleskop Radio

Pada umumnya, sebuah teleskop radio memiliki

komponen-komponen berikut ini:

1. Antena

2. Amplifier

3.Band-pass Filter

4.Mixer

5.Detector

6. Integrator

Komponen-komponen di atas diurut berdasarkan

urutan yang umum ditemui pada blok diagram sebuah

teleskop radio. Komponen-komponen selain antenna

biasanya digabung menjadi satu, disebut sebagai

receiver.Ada komponen-komponen yang posisi urutannya

tidak mungkin diubah, misalnya antenna dan detector.

Namun komponen lainnya boleh untuk diubah urutannya,

misalnya menempatkan band-pass filter lebih dulu

sebelum amplifier.

Perubahan urutan posisi komponen tersebut

tentu saja menimbulkan efek pada transmisi sinyal

yang dideteksi dari antenna menuju detector.Oleh

karena itu, sangat penting untuk mengetahui peranan

dari masing-masing komponen tersebut.

Antena

Antena berfungsi untuk mengumpulkan sinyal

radio, dan mengubahnya menjadi sinyal listrik.

Umumnya antena yang digunakan pada teleskop radio

berbentuk dipole atau parabola. Namun tidak jarang

antena yang digunakan berbentuk yagi, yaitu antena

yang biasa digunakan untuk menerima siaran televise

terestrial.

Pemilihan jenis antenna didasarkan pada

panjang gelombang atau frekuensi yang ingin diamati.

Antena dipole biasanya digunakan untuk pengamatan

pada daerah high frequency (HF) danvery high

frequency (VHF). Antena yagi biasanya digunakan

untuk pengamatan pada sebagian kecil daerah ultra

high frequency (UHF), sedikitdiatas VHF.Sedangkan

untuk pengamatan pada sebagian besar daerah UHF

danfrekuensi yang lebih tinggi lagi, umumnya

menggunakan antenna berbentuk parabola.

Seperti yang tersirat pada satuan pengukuran

intensitas sinyal (watt m-2 Hz-1), luas permukaan

antenna memberikan pengaruh yang signifikan pada

intensitas sinyal yang diterima.

Gambar 1.1 Antenadipoldanantena parabola

Amplifier

Umumnya antenna sebuah teleskop radio

ditempatkan agak jauh dari work station dimana

receiver berada. Sinyal dari antenna ditransmisikan

ke receiver menggunakan kabel coaxial atau

waveguide. Pada saluran transmisi ini terjadi

pengurangan daya sinyal yang disebabkan oleh

hambatan (resistance) saluran transmisi itu sendiri.

Dan mengingat daya yang diterima antenna dari objek-

objek astronomi amat kecil, maka amat penting untuk

menguatkan sinyal yang akan ditransmisikan, agar

dapat dideteksi oleh receiver.

Oleh karena itu, umumnya setelah antenna

ditempatkan sebuah amplifier, yang disebut pre-

amplifier atau pre-amp. Menempatkan amplifier

tambahan pada receiver juga umum dilakukan, untuk

memperjelas sinyal yang sampai di receiver, sebelum

diproses lebih lanjut.

Band-pass Filter

Dunia astronomi harus berkompromi dengan

kepentingan public dalam memanfaatkan gelombang

radio, setidaknya hingga frekuensi belasan giga

hertz. Oleh karena itu, daerah frekuensi pengamatan

pada astronomi radio haruslah dipilih dengan baik

agar sinyal yang ingin diamati tidak diinterferensi

oleh sinyal komunikasi, kecuali jika lokasi

pengamatan berada sangat jauh dari peradaban, dan

daerah frekuensi pengamatan berada diluar rentang

frekuensi komunikasi satelit. International

Telecommunication Union (ITU) telah menetapkan rentang-

rentang (bandwidth) frekuensi yang dijamin untuk

kepentingan dunia astronomi.Dan rentang-rentang ini

bukanlah rentang yang lebar. Sehingga bandwidth

frekuensi pada pengamatan astronomi radio haruslah

dibatasi agar tidak diinterferensi. Disinilah

terletak pentingnya komponen band-pass filter, yaitu

untuk membatasi bandwidth frekuensi yang diamati.

Disisilain, bandwidth yang sangat sempit akan

berimbas pada lemahnya intensitas sinyal yang

dideteksi (lihat kembali satuan intensitas di atas).

Selain itu membuat filter untuk bandwidth yang amat

sempit sangat sulit, apalagi jika filter tersebut

dirancang berdasarkan ketersediaan komponen dasar

(misalnya resistor, kapasitor, transistor, dll) yang

dijual di pasaran. Oleh karena itu, umumnya filter

dibuat cukup lebar, tetapi masih berada di luar

daerah frekuensi yang digunakan untuk system

komunikasi.

Walaupun begitu, filter dengan bandwidth yang

sangat kecil tetap ada kegunaannya, yaitu untuk

melakukan pengamatan spektrum radio (spektroskopi).

Teleskop radio yang digunakan untuk keperluan ini

disebut Radio Spectograph. Tentunya bandwidth yang

amat sempit harus dikompensasi oleh komponen

lainnya, misalnya amplifier yang memiliki noise yang

sangat kecil sehingga amplifikasi yang besar tidak

disertai dengan noise yang juga besar, dan detector yang

sangat sensitif.

Mixer

Pengamatan dalama stronomi radio dapat dilakukan

pada frekuensi sekitar 10 MHz hingga bebera paratus

GHz. Sinyal dengan frekuensi yang amat tinggi

tersebut sulit untuk dianalisis. Oleh karena itu,

biasanya sinyal yang diterima diubah frekuensinya

menjadi frekuensi yang lebih rendah (mix-down)

dengan menggunakan mixer. Perubahan frekuensi

tersebut tidak mengubah parameter-parameter sinyal

lainnya sehingga tetap merepresentasikan kondisi

sesungguhnya.

Detector

Di dalam receiver, sinyal biasanya

direpresentasikan dalam bentuk tegangan (voltage).

Namun yang sebenarnya ingin diukur oleh astronom

adalah intensitas daya atau rapat daya. Oleh karena

itu, pada teleskop radio detector yang biasa digunakan

adalah jenis Square Law Detector, karena dapat secara

langsung memberikan gambaran mengenai daya atau

rapat daya sinyal berdasarkan tegangan yang dibaca

pada detector tersebut. Keuntungan lain menggunakan

detector jenis ini adalah bahwa detector jenis ini

bekerja dengan baik justru untuk mendeteksi sinyal

yang kecil, sekitar -20 hingga -60 dBm. Sehingga

amplifikasi sinyal pada amplifier tidak harus sangat

besar. Contoh detector jenis ini adalah diode

Schottky.

Integrator

Yaitu komponen yang berfungsi mengakumulasi

sinyal yang direkam dalam suatu interval waktu.

Komponen ini amat berguna dalam pengamatan untuk

mendeteksi objek-objek yang sangat redup pada

panjang gelombang radio.

Data hasil pengamatan tentu perlu disimpan.

Saat ini umumnya computer digunakan sebagai

recorder, karena memudahkan proses analisis data.

Namun pita magnetic juga masih digunakan, terutama

di kalangan astronom-astronom amatir. Umumnya pita

magnetic digunakan untuk merekam data variabilitas

intensitas sinyal radio dari sebuah objek astronomi.

Ada empat elemen dasar untuk teleskop radio , yaitun

:

1. Reflektor (Mengumpulkan listrik dari sumber

astronomi)

2. Subreflector (Permukaan yang berfungsi untuk

mengarahkan radiasi di tengah reflektor)

3. Garis pakan dan transmisi

4. Penerima (Penerima menguatkan sinyal radio , memilih

rentang frekuensi yang tepat yang dapat mendeteksi

sinyal)

Gambar berikut adalah diagram skematik dari teleskop

radio .

Gambar 2. Komponen teleskop radio

Komponen teleskop radio yaitu sebagai berikut :

1. Radio Wave (Gelombang radio)

Gelombang elektromagnetik tak terlihat yang

dipancarkan oleh benda-benda angkasa dan dikumpulkan

di Bumi menggunakan teleskop radio .

2. Parabolic Reflector (Reflektor parabola)

Permukaan yang terdiri dari kawat halus mesh

yang mengumpulkan gelombang radio dan

mengumpulkannya di satu titik .

3. Steerable parabolic reflector (Pemantul parabolik)

Antena berbentuk mangkuk yang permukaannya

berupa parabola ini berfungsi sebagai

penerima/penangkap sinyal, kekuatannya tergantung

pada diameternya. Sinyal yang diterima ini kemudian

dipantulkan ke secondary reflector(pemantul kedua).

4. Secondary Reflector (Reflektor sekunder)

Sebagai penerima gelombang yang tercermin dari

reflektor parabola dan mengarahkannya menuju

penerima.

5. Receiver (Penerima)

Perangkatyang memperkuatgelombangsebelum

merekadiubah menjadisinyal.

6. First focal room (Ruang fokus pertama)

Merupakan fokus utama dari teleskop radio.

Ruang fokus pertama ini digunakan dalam pengamatan

benda-benda luar angkasa.

7. Second focal room(Ruang fokus kedua)

Fokus sekunder dari teleskop radio yang

merupakan rumah penerima sinyal radio, biasanya

digunakan lebih sering daripada ruang fokus pertama.

8. Rotating track (Lintasan putar)

Rel pada lintasan putar berfungsi untuk

mengubah teleskop radio secara vertikal, sehingga

teleskop radio dapat menjangkau suatu titik menuju

wilayah tertentu dari langit .

9. Circular track (Lintasan melingkar)

Rel pada lintasan berfungsi untuk mengubah

sehingga teleskopradio

secarahorizontalsehinggateleskop radio dapat

menjangkau suatu titik menujuwilayah

tertentudarilangit.

10. Support Structure (Struktur pendukung)

Elemen struktur pada pelek yang mencegah

reflektor parabolic dari menjadi cacat .

11. Elevator (Penyeimbang)

Suatu penyangga yang memiliki bobot yang

samadengan reflektor parabola, berfungsi sebagai

penyeimbang dan penyangga telsekop radio.

12. Upper Laboratory (Laboratoriumatas)

Daerah di manasinyal listrikdisaring, digitaldan

dikirim kelaboratorium.

14. Laboratory ( Laboratorium)

Lokasi di mana para astronom menganalisa sinyal

digital untuk mendapatkan informasi .

B. Prinsip Kerja

Prinsip kerja teleskop radio persis sama dengan

teleskop optik. Sinyal diterima oleh antena

berbentuk mangkuk yang permukaannya berbentuk

parabola yang disebut sebagai pinggan parabol.

Antena memfokuskan sinyal pada suatu titik lalu

dikirim ke alat penerima (receiver ), alat rekam,

kemudian ke ruang data di pusat pengawasn. Peralatan

komputerlah yang akan mengubah intensitas gelombang

radio yang masuk menjadi citra yang dapat dikenali

oleh mata yaitu umumnya berupa peta kontur

intensitas energi pada frekuesi tertentu.

Sumber:books.google.co.id/books: Jendela IPTEK

Astronomi Simak dan amati planet dan bintang Alam

Semesta dan sibak misteri Ilmu tertua

C. Aplikasi

Hingga saat ini teleskop radio telah digunakan dalam

berbagai hal seiring perkembangan zaman, berikut

adalah perkembangan teleskop radio :

1. Teleskop Radio JOVE

Teleskop radio JOVE tidak lain adalah teleskop

radio hasil rancangan NASA Radio JOVE Project

yang ditujukan untuk mengamati semburan radio

dari Jupiter (Jupiter noise storm) serta semburan

matahari Type III pada frekuensi 20,1 MHz.

Teleskop ini menggunakan antena array berupa

dual-dipole. Receiver dibuat bekerjasama dengan

Laboratorium Telekomunikasi Radio dan Gelombang

Mikro, STEI, ITB. Sebanyak dua receiver telah

selesai dikerjakan. Sebuah interferometer JOVE

saat ini sedang dalam tahap penyelesaian

di Observatorium Bosscha. 

Dengan teleskop radio ini, Observatorium

Bosscha dapat turut mengikuti jaringan pengamatan

semburan Jupiter dan Matahari di dunia. Khusus

untuk pengamatan Matahari, teleskop ini menjadi

pendamping pengamatan radio untuk pengamatan

optik dari Teropong Surya di Observatorium

Bosscha.

2. Teleskop Radio 2.3m

Teleskop Radio Bosscha 2.3m adalah adalah

instrumen radio jenis SRT ( Small

Radio Telescope) yang didesain oleh Observatorium

MIT-Haystack dan dibuat oleh Cassi Corporation.

Teleskop ini bekerja pada panjang gelombang 21 cm

atau dalam rentang frekuensi 1400-1440 MHz. Dalam

rentang frekluensi tersebut terdapat transisi

garis hidrogen netral, sehingga teleskop ini

sangat sesuai untuk pengamatan hidrogen netral,

misalnya dalam galaksi kita, Bima Sakti. Selain

itu, teleskop ini dapat digunakan untuk mengamati

obyek-obyek jauh seperti ekstragalaksi dan

kuasar. Matahari juga merupakan obyek yang

menarik untuk ditelaah dalam panjang gelombang

radio ini. Obyek eksotik, seperti pulsar, juga

akan menjadi taget pengamatan dengan teleskop

radio ini.

Teleskop ini dapat digunakan untuk

pengamatan dalam mode spektral dengan resolusi

7,8 kHz untuk bandwidth 1,2 MHz, atau dengan

resolusi sangat tinggi 1,8 kHz namun dengan

bandwidth yang jauh lebih pendek. Mapping juga

dapat dilakukan, namun dengan resolusi  beam

hanya sekitar 7 derajat. Pengamatan dalam mode

kontinum memberikan bandwidth selebar 40 MHz

dengan bin sebesar 1 MHz. Teleskop ini

diinstalasi pada puncak bekas menara meteorologi

di Observatorium Bosscha untuk mendapatkan

coverage langit yang maksimal (tanpa terhalang

pepohonan). Ruang kontrol dibuat di bawahnya.

Teleskop ini, yang mendapatkan first light

pada bulan Desember 2008, menginisiasi

pengembangan astronomi radio di Indonesia dan

akan terus dikembangkan menjadi

interferometer radio multi-elemen.

3. ALMA

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

(ALMA) merupakan sebuah proyek astronomi terbesar

yang pernah ada, yang lahir berkat kerja sama

antara Eropa, Amerika Utara, Asia Timur dengan

Republik Cile. ALMA merupakan  teleskop radio

spesial yang dapat menangkap gelombang

elektromagnetik pada panjang gelombang milimeter

hingga submilimeter (1-0,01 mm). Sebelum ALMA

ada, panjang gelombang ini sulit diteliti, akibat

banyaknya gangguan dari atmosfer berupa

penyerapan energinya oleh uap air. Karena itu,

dataran tinggi Chajnator di Republik Cile yang

memiliki tingkat kelembaban hanya 10% dipilih

sebagai lokasi dari teleskop ini, selain karena

faktor ketinggian.

Sebagai teleskop radio, ALMA bukanlah sebuah

teropong optik, melainkan antena berbentuk

parabola untuk menangkap gelombang radio.  ALMA

merupakan kesatuan dari 66 antena berpresisi

tinggi ditambah dengan 12 antena kecil (yang

disebut sebagai ALMA Compact Array) sebagai

solusi dari kebutuhan untuk menghasilkan citra

dengan resolusi tinggi (aperture synthesis).

Bisa dibayangkan jika ALMA hanya diwakili oleh

sebuah antena tunggal, aka diameternya bisa

mencapai berkilo-kilo meter dan akan sangat susah

dibuat. Saat ini ALMA telah selesai 60% dan

dijadwalkan untuk selesai 100% pada tahun 2013.

Fasilitas baru ini membuka kesempatan observasi

baru bagi para astronom, utamanya bagi yang

memiliki minat pada panjang gelombang

milimeter/submilimeter. ALMA untuk mengamati

atmosfer Titan, satelit dari Planet Saturnus, dan

mengamati komposisi kimia dari termosfer dan

mesosfer Titan, pada ketinggian 500-900 meter.

Radiasi dari lapisan atmosfer ini memiliki

panjang gelombang submilimeter dengan frekuensi

sekitar 900 GHz, sehingga cocok diteliti

menggunakan ALMA.

Titan memiliki atmosfer yang sangat tebal

dan diperkirakan menyerupai atmosfer Bumi

primitif. Saat ini komposisi dari atmosfer Titan

adalah 98% gas nitrogen, tidak berbeda jauh

dengan atmosfer Bumi yang mengandung 78% gas

nitrogen, dengan perkiraan atmosfer Bumi primitif

memiliki lebih banyak gas nitrogen dan lebih

sedikit oksigen. Kemiripan lain antara atmosfer

Titan dan Bumi adalah adanya siklus gas, di mana

Bumi memiliki siklus hidrologi (air), sementara

Titan memiliki siklus metana dan etana

Gelombang radio terbukti sangat berjasa

dalam studi Galaksi kita. Di sekitar matahari dan

bintang-bintang terdapat awan gas dan debu yang

kita namakan materi antar bintang dan seringkali

awan-awan tebal ini menghalangi pengamatan optik,

akibatnya penglihatan kita sangat terbatas

apabila melakukan pengamatan dalam daerah optik

karena cahaya dari objek-objek jauh yang redup

tak dapat menembus awan ini. Namun gelombang

radio dapat menembus awan ini, sebagaimana

diprediksikan oleh astronom Belanda yang

bermarkas di Observatorium Leiden, Jan Oort, yang

kemudian mengundang muridnya, Henrik van de Hulst

untuk menyelidiki lebih lanjut sifat-sifat

gelombang radio yang dapat diharapkan.

Pada tahun 1945, van de Hulst menunjukkan

bahwa pembalikan arah momentum sudut (spin) dari

atom Hidrogen akan menghasilkan energi pada

panjang gelombang 21 cm. Pembalikan ini merupakan

kejadian yang sangat langka, hanya 1 kali dalam

jutaan tahun. Akan tepati tetapi karena Hidrogen

adalah unsur paling berlimpah di alam semesta

ini, pasti akan ada banyak sekali fenomena

pembalikan arah spin yang terjadi di Galaksi kita

dan dapat dideteksi di Bumi.

Diagram komposit yang menunjukkan

struktur spiral Galaksi Bima Sakti. Di pusat

diagram adalah pusat galaksi, ditandai oleh

huruf C, dan posisi matahari berada di atasnya,

ditandai oleh huruf S. Diagram ini merupakan

peta kontur yang menunjukkan distribusi atom

hidrogen netral di galaksi kita. Bagian gelap

pada peta menunjukkan daerah-daerah padat atom

hidrogen netral, yang mendefinisikan lengan

Galaksi. Sumber: Hoskin, M. (ed.) 1997, The

Cambridge Illustrated History of Astronomy,

Cambridge University Press. h.353.

Dengan meggunakan antena peninggalan

Jerman, grup Leiden berhasil membuktikan

prediksi van de Hulst pada tahun 1951.

Kerjasama antara Tim Belanda dengan Tim

Australia kemudian berhasil memetakan

intensitas energi dan kecepatan dari awan-awan

Hidrogen ini. Dari hasil penelitian ini, kita

berhasil memperoleh potret diri Galaksi kita

(Gambar 9). Lengan-lengan spiral yang semula

hanya hipotesis berdasarkan kenampakan galaksi

lain kini berhasil dipetakan, membuktikan bahwa

Galaksi kita adalah sebuah galaksi spiral.

Penelitian pada panjang gelombang radio

kini digunakan untuk mempelajari sifat-sifat

materi antar bintang dan benda-benda eksotis

seperti pulsar (pulsating radio source, sumber

radio berdenyut) dan quasar (quasi-stellar

radio source, sumber radio menyerupai bintang).

Tidak hanya itu, pengetahuan kita tentang

struktur galaksi kita pun bertambah banyak

berkat penelitian astoronomi radio ini.

JENDELA ATMOSFER

Jendela atmosfer merupakan bagian-bagian

spectrum elektromagnetik yang dapat melalui atmosfer

dan mencapai permukaan bumi. Jendela atmosfer yang

paling dulu dikenal orang dan paling banyak

digunakan dalam pengindraan jauh hingga sekarang

ialah spectrum tampak yang dibatasi oleh gelombang

0,4 µm hingga 0,7 µm.

Pada spectrum tampak dan perluasan jendela

atmosfer berkisar antara panjang gelombang 0,3 µm

hingga 0,9 µm yaitu dengan julat sebesar 0,6 µm.

julat ini sebesar 10 kali pada panjang gelombang dan

hingga 14 µm. julat jendela atmosfer pada spectrum

gelombang mikro jauh lebih besar lagi.

Jendela atmosfer yang lain hingga panjang

gelombang 14 µm ini terpencar pada bagian-bagian

kecil. Jendela atmosfer yang relative besar terletak

di sekitar panjang gelombang 4 µm , sedang yang

terbesar terletak antara panjang gelombang 8 µm – 14

µm. dua jendela atmosfer itu termasuk spectrum

inframerah termal.

Jendela atmosfer lain yang lebih besar yaitu

spectrum gelombang mikro , yakni dari panjang

gelombang 0,1 centimeter. Spectrum inilah yang

digunakan dalam pengindraan jauh dengan system

radar.

Pengertian Pengindraan Jauh dan Komponen Pengindraan

| Istilah pengindraan jauh bermacam-macam

diantarnegara. Inggris memakai istilah remote sensing.

Prancis memakai istilah teledection, dan portugis

memakai istilah sensoriamento remota. Di Indonesia,

pengindraan jauh sering disingkat Inderaja. Pengertian

pengindraan jauh adalah ilmu atau teknik, seni

memperoleh informasi tentang suatu objek, wilayah

atau gejala geografi dengan menganalisis dan

menginterpretasikan suatu objek tanpa berhubungan

langsung dengan objek tersebut. Hasil pengindraan

jauh disebut citra, sedangkan alat untuk mengambil

objek disebut sensor serta yang membawa sensor

disebut wahana. Pengambilan objek dapat menggunakan

wahana pesawat terbang, helikopter, balon udara

maupun satelit.

Pengindraan Jauh

Komponen-komponen pengindraan jauh antara lain

sebagai berikut:

Sumber tenaga: Sumber tenaga dibagi menjadi 2

yaitu tenaga alamiah dan tenaga buatan. Tenaga

alamiah adalah sumber tenaga yang berasal dari

sinar matahari, sedangkan tenaga buatan adalah

tenaga gelombang mikro. Semakin kuat

intensitas tenaga semakin cerah hasil yang

diperoleh.

Atmosfer: Atmosfer adalah lapisan udara yang

mengelilingi bumi yang terdiri dari gas yang

sebagian besar terdiri dari unsur nitrogen,

oksigen, dan karbondioksida. Gas-gas tersebut

ada yang menyerap, menghantarkan, dan

memantulkan gelombang elektromagnetik. Bagian

dari atmosfer yang dapat meloloskan gelombang

elektromagnetik secara langsung disebut

jendela atmosfer (baca tentang atmosfer di

Pengertian dan Manfaat Atmosfer).

Interaksi tenaga dengan objek: Jika suatu

objek mempunyai tingkat kecerahan yang tinggi

otomatis hasilnya akan lebih cerah. Di samping

itu, sumber tenaga yang kuat akan memberikan

hasil yang lebih cerah.

Sensor dan wahana: sensor adalah alat perekam

data. Ada dua jenis sensor, yaitu sensor

fotografik dan sensor elektronik. Sensor

fotografik akan menghasilkan citra yang

berwujud citra foto (jika memakai foto udara)

dan citra foto satelit (dengan satelit).

Sensor elektronik bekerja dengan sistem sinyal

elektronik, yang direkam dalam pita magnetik,

kemudian diproses menjadi data digital. Wahana

adalah kendaraan yang dipakai untuk membawa

sensor.

Perolehan data: Data dalam pengindraan jauh

dapat diperoleh secara manual ataupun digital.

Intepretasi peta secara manual dapat dilakukan

dengan menggunakan stereoskop, sedangkan

interpretasi secara digital dilakukan dengan

bantuan komputer.

Penggunaan data: Hasil dari pengindraan jauh

banyak digunakan oleh perorangan maupun

instansi baik pemerintah maupun swasta. Selain

itu, hasil pengindraan jauh dapat digunakan

dalam berbagai bidang, baik militer,

pertambangan, dan hidrologi.

Teleskop Ruang Angkasa Hubble

Pengamatan objek - objek langit dengan menggunakan

teleskop dari permukaan Bumi, banyak mengalami

kelemahan - kelemahan, diantaranya adalah adanya

turbulensi atmosfer yang membuat cahaya bintang

terdistorsi. Untuk itu, banyak pengamatan terhadap

objek - objek langit dilakukan pada pegunungan yang

tinggi untuk mengurangi turbulensi atmosfer. Namun

hal itu tetap saja mengganggu proses pengamatan.

Karena hal - hal tersebut, kemudian timbul sebuah

gagasan untuk meletakkan sebuah teleskop di orbit

Bumi sehingga pengaruh turbulensi atmosfer dapat

diabaikan. Gagasan ini kemudian direalisasikan

dengan diciptakannya sebuah teleskop ruang angkasa

Hubble (Hubble Space Telescope). Nama teleskop ini

diambil dari nama Edwin Hubble yang merupakan

seorang astronom Amerika Serikat yang menjadi salah

satu pelopor kosmologi modern.

Teleskop Hubble dikelolah oleh Space Telescope

Science Institute, yang bertugas menentukan

prioritas penelitian, mengawasi penelitian,

mengkoordinir penelitian, dan melakukan penyimpanan

data - data hasil penelitian yang kemudian akan

diolah oleh para ilmuwan.

Teleskop Hubble merupakan teleskop pantul jenis

Cassegrain. Memiliki cermin utama yang berdiameter

2,4 meter. Cermin ini dilapisi oleh Aluminium

setebal sepersejuta cm, kemudian dilapisi lagi oleh

Magnesium Florida setebal empat persepuluh juta cm,

ini merupakan salah satu benda yang paling rata yang

pernah di buat oleh manusia.  Kehalusan dan kerataan

cermin utama ini berguna untuk mengamati objek

langit yang jauh sekalipun, bahkan teleskop ini

dapat mengamati sebuah cahaya lilin yang diletakkan

di permukaan Bulan dengan jelas. Pada jarak 4,8

meter di depan cermin utama, terdapat sebuah cermin

cembung (bidang fokus).

Apabila lembah dan bukit pada teleskop ini

diperbesar sebesar ukuran benua Amerika, maka

tingginya pada teleskop tersebut hanya sekitar 0,6

cm saja. Untuk perbandingan, jika kita menggunakan

kacamata, tinggi lembah dan bukit yang diamati

setinggi 16 m.

Hubble dibekali oleh 5 peralatan optik, yaitu kamera

medan luas (kamera planet), kamera objek lemah,

spektograf resolusi tinggi, spektograf objek lemah,

dan fotometer kecepatan tinggi.

Kamera medan luas (kamera planet), kamera ini dapat

digunakan untuk mengamati objek - objek langit

dengan daerah medan yang luas. Objek utama dalam

pengamatan kamera medan luas ini adalah planet -

planet, galaksi, gugus galaksi, dan juga nebula.

Kamera objek lemah, digunakan untuk mengamati objek

- objek langit yang cahayanya cukup lemah dan untuk

melengkapi kinerja kamera medan luas. Objek utamanya

adalah gugus bola.

Spektograf resolusi tinggi, digunakan untuk

mengamati materi - materi yang terdapat di dalam

galaksi kita dan juga yang ada di luar galaksi.

Objek utamanya adalah daerah pembentukan bintang.

Spektograf objek lemah, digunakan untuk mengamati

spektrum cahaya objek - objek langit yang jaraknya

sangat jauh. Objek utamanya adalah quasar (quasi

stellar radio source), yaitu sumber pancaran radio

yang mirip bintang.

Fotometer kecepatan tinggi, digunakan untuk

mengamati objek - objek dengan variasi cahaya yang

sangat cepat. Alat ini dapat membedakan peristiwa

dalam orde 10 mikron. Objek utamanya adalah objek -

objek yang mengalami perubahan intensitas cahaya

yang sangat cepat, pengamatan ini dilakukan untuk

melihat ada atau tidaknya lubang hitam disekitar

objek tersebut.

Setelah mengalami beberapa kali penundaan, akhirnya

pada April 1990, pesawat ulang alik Discovery

meluncurkan teleskop Hubble ke orbit Bumi, teleskop

ini berada pada ketinggian sekitar 500 km di atas

permukaan Bumi.

Setelah diluncurkan, teleskop ini mulai mengambil

gambar - gambar pertamanya. Citra yang diperoleh

ternyata kurang memuaskan, karena disekeliling citra

utamanya terdapat lingkaran - lingkaran cahaya

(halo). Hal ini disebabkan oleh cermin utamanya yang

dibuat berbentuk hiperbola (hiperboloid) ternyata

kelengkungannya kurang sempurna, sehingga cahaya

yang difokuskan ke bidang fokus hanya 15% saja,

padahal spesifikasi NASA menuntut 70%. Ini

menyebabkan bayangan menjadi kabur. Namun hal ini

dapat diatasi dengan menghilangkan halo - halo

tersebut menggunakan komputer berteknologi tinggi.

Dengan cara tersebut, berarti juga bahwa kepekaan

teleskop Hubble menjadi berkurang. Walaupun begitu,

dengan cara tersebut Hubble dapat mengambil citra -

citra awan Saturnus, citra Pluto dan satelitnya-

Charon, dan lubang hitam di pusat galaksi.

Kemudian, para ilmuwan menciptakan sebuah alat yang

dinamakan COSTAR (Corrective Optics Space Telescope

Axial Replacement) untuk memperbaiki citra teleskop

Hubble yang buruk. Alat ini menggantikan kedudukan

fotometer kecepatan tinggi dan juga melengkapi

kinerja spektograf objek lemah dan kamera objek

lemah.

Pemasangan COSTAR dilakukan oleh para astronot yang

diluncurkan oleh pesawat ulang alik Endeavour pada

Desember 1993. Setelah alat tersebut dipasang, citra

objek - objek langit yang diambil oleh Hubble sangat

spektakuler. Teleskop ini dirancang untuk dapat

bertahan hingga 10 tahun lebih, sampai sekarang

teleskop ini masih menyumbangkan hasil pengamatannya

dan telah membuka rahasia - rahasia di alam semesta

ini yang sebelumnya belum dapat terpecahkan.

Detektor Cahaya Bintang

Dalam dunia astronomi, terdapat banyak macam

detektor, antara lain pelat potret dan film

fotografis, fotometer fotoelektrik, CCD, dan juga

spektograf (untuk mengamati spektrum cahaya

bintang).

Pada awal abad ke 20, para astronom sudah banyak

menggunakan pelat potret dan film fotografis untuk

merekam cahaya bintang. Pelat potret yang digunakan

adalah pelat kaca yang dilapisi bahan kimia peka

cahaya yang dipasang pada fokus utama teleskop.

Pelat potret dan film fotografis dapat merekam

cahaya bintang dalam medan yang sangat luas, namun

detektor ini tidak mampu merekam cahaya bintang yang

mengalami perubahan kecerlangan.

Kemudian, untuk menghindari hal itu, para astronom

merekam cahaya bintang secara elektronik dengan

menggunakan fotometer fotoelektrik. Pada alat ini,

cahaya yang datang ke objektif akan difokuskan ke

permukaan peka cahaya yang kemudian akan merubah

intensitas cahaya tersebut menjadi arus listrik.

Dengan cara ini, kita dapat mengamati perubahan

cahaya bintang terhadap waktu. Namun, peralatan ini

tidak dapat digunakan untuk merekam daerah langit

dengan medan yang luas.

Perkembangan lebih lanjut dari fotometer

fotoelektrik adalah sebuah alat yang dinamakan CCD

(Charge Coupled Device). Alat ini dapat merekam

cahaya bintang yang bahkan hanya berupa titik saja

di langit. Kepekaan alat ini lebih tinggi

dibandingkan dengan pelat fotografis.

Namun alat ini juga tidak dapat digunakan untuk

merekam daerah dengan medan yang luas, dan juga

biaya perawatannya yang mahal. Oleh karena itu, para

astronom masih menggunakan pelat potret dan film

fotografis karena alat ini dapat merekam daerah

dengan medan yang luas dan biaya perawatannya yang

murah.

Astronomi ialah cabang ilmu alam yang melibatkan

pengamatan benda-benda langit (seperti halnya

bintang, planet, komet, nebula, gugus bintang, atau

galaksi) serta fenomena-fenomena alam yang terjadi

di luar atmosfer Bumi (misalnya radiasi latar

belakang kosmik (radiasi CMB)). Ilmu ini secara

pokok mempelajari pelbagai sisi dari benda-benda

langit — seperti asal-usul, sifat fisika/kimia,

meteorologi, dan gerak — dan bagaimana pengetahuan

akan benda-benda tersebut menjelaskan pembentukan

dan perkembangan alam semesta.

Astronomi sebagai ilmu adalah salah satu yang

tertua, sebagaimana diketahui dari artifak-artifak

astronomis yang berasal dari era prasejarah;

misalnya monumen-monumen dari Mesir dan Nubia, atau

Stonehenge yang berasal dari Britania. Orang-orang

dari peradaban-peradaban awal semacam Babilonia,

Yunani, Cina, India, dan Maya juga didapati telah

melakukan pengamatan yang metodologis atas langit

malam. Akan tetapi meskipun memiliki sejarah yang

panjang, astronomi baru dapat berkembang menjadi

cabang ilmu pengetahuan modern melalui penemuan

teleskop.

Cukup banyak cabang-cabang ilmu yang pernah turut

disertakan sebagai bagian dari astronomi, dan

apabila diperhatikan, sifat cabang-cabang ini sangat

beragam: dari astrometri, pelayaran berbasis

angkasa, astronomi observasional, sampai dengan

penyusunan kalender dan astrologi. Meski demikian,

dewasa ini astronomi profesional dianggap identik

dengan astrofisika.

Pada abad ke-20, astronomi profesional terbagi

menjadi dua cabang: astronomi observasional dan

astronomi teoretis. Yang pertama melibatkan

pengumpulan data dari pengamatan atas benda-benda

langit, yang kemudian akan dianalisis menggunakan

prinsip-prinsip dasar fisika. Yang kedua terpusat

pada upaya pengembangan model-model

komputer/analitis guna menjelaskan sifat-sifat

benda-benda langit serta fenomena-fenomena alam

lainnya. Adapun kedua cabang ini bersifat

komplementer — astronomi teoretis berusaha untuk

menerangkan hasil-hasil pengamatan astronomi

observasional, dan astronomi observasional kemudian

akan mencoba untuk membuktikan kesimpulan yang

dibuat oleh astronomi teoretis.

Astronom-astronom amatir telah dan terus berperan

penting dalam banyak penemuan-penemuan astronomis,

menjadikan astronomi salah satu dari hanya sedikit

ilmu pengetahuan di mana tenaga amatir masih

memegang peran aktif, terutama pada penemuan dan

pengamatan fenomena-fenomena sementara.

Teleskop optik.

Sebuah teleskop optik adalah teleskop yang bekerja mengumpulkan cahaya atau memfokuskan cahaya terutamadari spektum cahaya tampak dari spektrum elektromagnetik (meskipun ada beberapa yang juga bekerja mengumpulkan sinar inframerah dan ultraviolet).[3] Teleskop optik digunakan untuk memperbesar dan memperjelas bentuk obyek yang beradapada jarak yang jauh.

Agar gambar dapat diamati, difoto, dipelajari, dan dikirim ke komputer, teleskop dilengkapi dengan menggunakan satu atau lebih elemen optik lengkung, biasanya terbuat dari kaca, untuk mengumpulkan cahaya dan radiasi elektromagnetik lainnya ke titik fokus. Teleskop optik yang digunakan untuk astronomidan di banyak instrumen non-astronomi, seperti teropong yang digunakan untuk pengamat burung atau bird watching, dan teropong untuk keperluan mengamati alam sekitarnya. Ada tiga jenis optik utama:

Teleskop pembiasan yang menggunakan lensa untuk membentuk sebuah gambar.

Teleskop pemantulan yang menggunakan susunan cermin untuk membentuk sebuah gambar.

Teleskop Catadioptric yang menggunakan cermin dikombinasikan dengan lensa untuk membentuk sebuah gambar.

Selain jenis teleskop yang sudah umum dikenal, ada beberapa jenis lain yang mempunyai kegunaan-kegunaantertentu seperti Astrograph, Comet seeker, Surya teleskop.