Satelit komunikasi merupakan satelit buatan yang berperan sebagai transponder untuk menerima, memperkuat, dan mengirimkan sinyal telekomunikasi radio di frekuensi tertentu, sehingga dapat menyediakan layanan hubungan komunikasi antar berbagai titik di bumi. Data per 1 January 2021, ada 2.224 satelit buatan yang mengorbit Bumi untuk menyampaikan sinyal analog dan digital yang membawa data suara, video, dan data internet dari dan ke satu atau banyak lokasi di seluruh dunia.
Komunikasi via satelit memainkan peran penting dalam sistem telekomunikasi global. Satelit komunikasi berada di orbit bumi di atas 800km hingga lebih dari 35.000km di atas katulistiwa. Mereka satu sama lain juga dapat saling mengirim dan menerima sinyal baik di satu provider maupun di berbeda provider. Komunikasi satelit setidaknya memiliki dua komponen:
- Segmen bumi yang terdiri dari antena tetap atau bergerak untuk mengirim dan menerima sinyal, serta peralatan tambahan lainnya untuk distribusi data ke pengguna yang diplikasikan ke perangkat telepon satelit, Internet, IoT, dan saluran televisi baik di darat, laut, maupun udara.
- Segmen luar angkasa yang terdiri dari satelit itu sendiri.
Contents
Pencetus Ide Satelit Buatan
Ide satelit buatan yang mengorbit mengelilingi bumi pertama kali dikemukakan oleh Sir Isaac Newton dalam bukunya, “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)”. Dia menunjukkan bahwa tembakan bola meriam dengan kecepatan yang cukup dari puncak gunung ke arah yang sejajar dengan cakrawala akan mengelilingi Bumi sebelum jatuh. Meskipun objek akan cenderung jatuh ke permukaan bumi karena gaya gravitasi, momentumnya akan menyebabkannya turun di sepanjang jalur melengkung. Kecepatan yang lebih besar akan menempatkannya ke orbit yang stabil, seperti Bulan, atau mengarahkannya menjauh dari Bumi sama sekali.
Ide Dasar Diciptakannya Satelit Komunikasi.
Ide berkomunikasi melalui satelit pertama kali muncul dalam sebuah cerita pendek berjudul “The Brick Moon,” yang ditulis oleh pendeta Amerika dan penulis Edward Everett Hale yang diterbitkan dalam The Atlantic Monthly pada tahun 1869–70. Cerita tersebut menggambarkan konstruksi dan peluncuran satelit ke orbit Bumi dengan diameter 200 kaki (60 meter) yang terbuat dari batu bata. Satelit bata membantu pelaut dalam navigasi, ketika orang mengirim sinyal kode Morse kembali ke Bumi dengan melompat-lompat di permukaan satelit.
Kemudian Pada Tahun 1945, dalam sebuah makalah berjudul “Extra-Terrestrial Relays: Can Rocket Stations Give World-wide Radio Coverage?” yang di tulis oleh Arthur C. Clarke, mengusulkan bahwa satelit di ketinggian 35.786km orbit geostasioner dapat digunakan untuk tujuan komunikasi. Pada ketinggian tersebut, satelit akan berada pada posisi yang relatif tetap terhadap suatu titik di Bumi. Dalam makalahnya, Clarke menghitung bahwa tiga satelit yang berjarak sama di orbit geostasioner, mampu menyediakan jangkauan sinyal hampir ke seluruh dunia kecuali beberapa tempat di daerah kutub.
Nama Clarke kemudian diabadikan sebagai salah satu orbit yang mengelilingi khatulistiwa di ketinggian lebih dari 22.000 mil di luar angkasa, yang dikenal sebagai orbit Clarke.
Peluncuran satelit komunikasi pertama.
Sputnik 1, merupakan satelit buatan pertama yang berhasil diluncurkan oleh Uni Soviet pada tanggal 4 Oktober 1957. Satelit ini dikembangkan oleh Mikhail Tikhonravov dan Sergey Korolev, dibangun berdasarkan pekerjaan oleh Konstantin Tsiolkovsky. Sputnik 1 berdiameter 58 cm (23 inci) dengan empat antena yang mengirimkan sinyal radio frekuensi rendah secara berkala yang bekerja pada dua frekuensi 20,005 dan 40,002 MHz, atau panjang gelombang 7 dan 15 meter. Satelit Ini mengorbit Bumi dalam orbit elips dan membutuhkan waktu 96,2 menit untuk menyelesaikan satu revolusi. Sputnik 1 mengirimkan sinyal hanya selama 22 hari sampai baterainya habis dan berada di orbit hanya selama tiga bulan saja.
Sputnik 1 bukanlah satelit 2 arah yang di gunakan untuk komunikasi antar manusia, pemancar gelombang radio dari Sputnik 1 digunakan untuk mempelajari sifat-sifat distribusi gelombang radio di seluruh ionosfer. Namun, kehadiran Sputnik 1 memicu awal perlombaan ruang angkasa antara Amerika Serikat dan Uni Soviet.
Satelit komunikasi 1 arah lainnya diluncurkan pada 19 Desember 1958 oleh Project SCORE (Signal Communication by Orbiting Relay Equipment) pemerintah Amerika Serikat dari Cape Canaveral, Florida. Ini merupakan satelit pertama yang menyampaikan sinyal suara. Satelit ini menyiarkan pesan singkat yang direkam untuk menyampaikan “perdamaian di bumi dan niat baik terhadap manusia di mana-mana ” dari Dwight D. Eisenhower, seorang perwira militer dan negarawan Amerika yang menjabat sebagai presiden Amerika Serikat ke-34 dari tahun 1953 hingga 1961.
Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional AS (NASA) didirikan pada tahun 1958. Amerika terus mengembangkan teknologi satelit komunikasi melalui NASA. Proyek pertama NASA adalah satelit Echo 1 yang dikembangkan dalam koordinasi dengan AT&T’s Bell Labs yang diluncurkan pada 12 Agustus 1960. Lalu satelit komunikasi Echo 2, dikelola oleh Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Beltsville, Maryland, diluncurkan pada 25 Januari 1964. Setelah Echo 2, NASA meninggalkan sistem komunikasi pasif demi satelit aktif
Lalu, Kapan satelit komunikasi aktif (2 arah) Komersial diluncurkan pertama kali?
Telstar 1, satelit komunikasi komersial pertama yang mampu melakukan komunikasi dua arah yang berhasil diluncurkan ke orbit rendah Bumi pada 10 Juli 1962. Insinyur Amerika John Pierce dari American Telephone and Telegraph Company (AT&T’s) Bell Laboratories yang memimpin dalam mengembangkan satelit Echo 1. NASA menyediakan layanan peluncuran, dukungan pelacakan dan telemetri dalam proyek peluncuran satelit Telstar 1.
Telstar 1 adalah satelit pertama yang mengirimkan gambar televisi langsung antara Eropa dan Amerika Utara. Telstar 1 juga mentransmisikan panggilan telepon pertama melalui satelit—panggilan singkat dari ketua AT&T Frederick Kappel yang dikirimkan dari stasiun bumi di Andover, Maine, ke Presiden amerika Lyndon Johnson di Washington, D.C.
Setelah itu, Harold Rosen dari Hughes Aircraft Company berusaha menempatkan satelit pertama di orbit geostasioner bernama Syncom 1 pada 14 Februari 1963. Namun, Syncom 1 hilang tak lama setelah peluncuran. Syncom 1 diikuti dengan keberhasilan peluncuran Syncom 2, satelit pertama dalam orbit geosynchronous (orbit yang memiliki periode 24 jam tetapi condong ke Khatulistiwa), pada 26 Juli 1963, dan Syncom 3, satelit pertama di orbit geostasioner, pada 19 Agustus 1964. Syncom 3 menyiarkan Olimpiade 1964 dari Tokyo, Jepang, ke Amerika Serikat, acara olahraga besar pertama yang disiarkan melalui satelit.
Siapakah John Pierce dan Harold Rosen? Mengapa namanya begitu populer di peluncuran satelit komunikasi pertama di dunia?
John Pierce dalam sebuah artikel berjudul “Orbital Radio Relays” yang diterbitkan oleh Jet Propulsion edisi April 1955, menguraikan secara lengkap prinsip-prinsip komunikasi satelit. Di dalamnya, ia menghitung kebutuhan daya yang tepat untuk mengirimkan sinyal ke satelit dari dan ke berbagai orbit Bumi. Kontribusi utama John Pierce pada teknologi satelit adalah pengembangan amplifier tabung gelombang berjalan, yang memungkinkan satelit menerima, memperkuat, dan mengirimkan sinyal radio. Sedangkan Harold Rosen mengembangkan teknologi stabilisasi putaran yang memberikan stabilitas pada satelit yang mengorbit di luar angkasa.
Pengembangan Teknologi Satelit Komunikasi Global.
Keberhasilan pengembangan teknologi satelit membuka jalan bagi industri satelit komunikasi global. Amerika Serikat mempelopori perkembangan industri komunikasi satelit dengan disahkannya Communications Satellite Act pada tahun 1962. Undang-undang tersebut mengesahkan pembentukan Communications Satellite Corporation (Comsat), sebuah perusahaan swasta yang akan mewakili Amerika Serikat dalam konsorsium komunikasi satelit internasional bernama Intelsat.
Intelsat dibentuk pada 20 Agustus 1964, yang ditandatangani oleh 11 Negara dalam perjanjian Interim Intelsat, yaitu Austria, Kanada, Jepang, Belanda, Norwegia, Spanyol, Swiss, Inggris, Amerika Serikat, Vatikan, dan Jerman Barat.
Pada tanggal 6 April 1965, satelit pertama Intelsat diluncurkan ke orbit geostasioner dengan nama Early Bird (disebut dengan Intelsat 1). Intelsat 1 dirancang dan dibangun oleh tim yang dipimpin oleh Harold Rosen di Hughes Aircraft Company. Intelsat 1 merupakan satelit komersial operasional pertama yang menyediakan layanan telekomunikasi dan penyiaran reguler antara Amerika Utara dan Eropa. Early Bird diikuti oleh Intelsat 2B dan 2D, yang diluncurkan pada tahun 1967 dan mencakup wilayah Samudra Pasifik, dan Intelsat 3 F-3, diluncurkan pada tahun 1969 dan mencakup wilayah Samudra Hindia. Ketiga satelit Intelsat berada di orbit geostasioner, mampu menyediakan cakupan hampir global seperti yang telah dibayangkan oleh Arthur C. Clarke 24 tahun sebelumnya. Sembilan belas hari setelah Intelsat 3 F-3 ditempatkan di atas Samudra Hindia, pendaratan manusia pertama di Bulan pada 20 Juli 1969 disiarkan langsung melalui jaringan global satelit Intelsat ke lebih dari 600 juta pemirsa televisi.
Tak mau kalah dengan Amerika, Uni Soviet melanjutkan pengembangan teknologi satelitnya dengan seri satelit Molniya, yang diluncurkan dalam orbit yang sangat elips untuk memungkinkan cakupan sinyal mencapai wilayah jauh di utara negara itu. Satelit pertama dalam seri ini, Molniya 1, diluncurkan pada 23 April 1965. Pada tahun 1967 enam satelit Molniya menyediakan jangkauan di seluruh Uni Soviet. Acara tahunan untuk peringatan 50 tahun Uni Soviet pada 1 Oktober 1967 disiarkan secara nasional melalui jaringan satelit Molniya ke seluruh penjuru Uni Soviet. Pada tahun 1971 Intersputnik International Organization of Space Communications dibentuk oleh beberapa negara komunis yang dipimpin oleh Uni Soviet.
Potensi penerapan satelit dalam pembangunan sarana komunikasi dan kemampuannya untuk menjangkau daerah-daerah terpencil, mendorong negara-negara lain untuk membangun dan mengoperasikan sistem satelit nasional mereka sendiri. Kanada adalah negara pertama setelah Uni Soviet dan Amerika Serikat yang meluncurkan satelit komunikasinya sendiri, bernama Anik 1 pada 9 November 1972. Disusul dengan peluncuran satelit komunikasi Indonesia pertama, bernama Palapa 1, pada 8 Juli 1976. Setelahnya, banyak negara lain menyusul dan meluncurkan satelit mereka sendiri, untuk kebutuhan komunikasi nasional di negara tersebut.
Aplikasi Penggunaan Satelit
Kemajuan teknologi satelit telah melahirkan banyak sektor layanan satelit yang menyediakan berbagai layanan kepada lembaga penyiaran, penyedia layanan Internet (ISP), pemerintah, militer, dan sektor lainnya. Ada tiga jenis layanan komunikasi yang disediakan satelit: telekomunikasi, penyiaran, dan komunikasi data. Layanan telekomunikasi mencakup panggilan telepon dan layanan yang diberikan kepada perusahaan telepon, serta penyedia jaringan nirkabel, dan seluler.
Layanan penyiaran meliputi radio dan televisi yang disampaikan langsung ke konsumen. Layanan DTH, atau televisi satelit (seperti layanan Indovision, Okevision, dan Top TV) diterima langsung oleh konsumen rumah tangga. Satelit juga memainkan peran penting dalam menyampaikan informasi ke ponsel dan perangkat mobile lainnya, seperti laptop.
Komunikasi data melibatkan transfer data dari satu lokasi ke lokasi lain. Perusahaan atau organisasi yang membutuhkan pertukaran data keuangan dan data penting lainnya antar berbagai lokasi, sangat bergatung pada jaringan komunikasi satelit. Untuk memfasilitasi transfer data, mereka mengandalkan jaringan Very Small Aperture Terminal (VSAT). Seiring dengan bertumbuhnya kebutuhan Internet, sebagian besar lalu lintas Internet melewati jaringan satelit, menjadikan ISP salah satu pelanggan terbesar untuk layanan satelit komunikasi data.
Teknologi satelit komunikasi sangat bermanfaat digunakan selama bencana alam dan keadaan darurat lainnya ketika infrastruktur layanan komunikasi berbasis darat sedang tidak aktif porak poranda akibat bencana. Peralatan satelit mobile bertenaga sinar matahari dan baterai dapat dikerahkan ke lokasi bencana untuk menyediakan layanan komunikasi darurat.
Keuntungan utama dari satelit adalah dapat mendistribusikan sinyal dari satu titik ke banyak lokasi. Dengan demikian, teknologi satelit sangat ideal untuk komunikasi “point-to-multipoint” seperti penyiaran. Komunikasi satelit tidak memerlukan investasi besar di lapangan—sehingga ideal untuk daerah yang kurang terlayani dan terisolasi dengan populasi yang tersebar.
Masa Depan Teknologi Satelit
Dalam kurun waktu yang relatif singkat, teknologi satelit telah berkembang dari yang bersifat eksperimental (Sputnik 1957) menjadi satelit komunikasi canggih yang bersifat Komersial untuk memenuhi kebutuhan komunikasi dunia. Satelit komunikasi masa depan akan memiliki lebih banyak pemrosesan, lebih banyak daya, dan antena dengan bukaan lebih besar yang memungkinkan satelit menangani lebih banyak bandwidth. Permintaan bandwidth yang lebih besar, ditambah dengan inovasi dan pengembangan teknologi satelit yang berkelanjutan, memastikan kelangsungan jangka panjang industri satelit komersial di abad ke-21.