## FLUKS DAN DISTRIBUSI PARTIKEL ENERGETIK DI ORBIT LEO PENYEBAB TERJADINYA

## ANOMALI SATELIT
Nizam Ahmad dan Rasdewita K. Peneliti Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa, LAPAN E-mail : nizam@bdg.lapan.go.id

## ABSTRACT
The  variation  of  satellite  anomaly  caused  by  the  impact  of energetic particle  depends on the energy and particle fluxes distributed on  the  region  of  satellite  placement.  The  determination  on  fluxes  and particle  distribution  in  low  earth  orbit  was  done  by  analyzing  the satellite  anomaly  cases  from  the  year  of  2000  until  2009  and  using particle data from NOAA 15 satellite. The analysis gives information about 6 anomaly cases occurred at high latitude, 3 cases at mid latitude dan 12 cases at low latitude. Most satellite anomaly cases caused by proton and electron simultaneously, wherein the flux order about 10 4 up to 10 6 particles/cm 3 and the energy, E > 30 keV for electron and 80 <E <240 keV for proton. This analysis also shows most anomaly cases were occurred on polar satellite at 23 local time.
Keywords: Satellite anomaly, Proton, Electron

## ABSTRAK
Tingkat  anomali  satelit  akibat  tumbukan  partikel  energetik bervariasi  bergantung  pada energi  dan  fluks  partikel  yang  terdistribusi pada suatu wilayah penempatan satelit. Penentuan fluks dan distribusi partikel  di  orbit  rendah  dilakukan  dengan  menganalisis  data  kasus anomali  satelit  dari  tahun  2000  –  2009  dan  data  partikel  dari  satelit NOAA 15. Analisis ini  memberikan informasi sebanyak 6 kasus anomali satelit terjadi di lintang tinggi, 3 kasus di lintang menengah dan 12 kasus di  lintang  rendah.  Kebanyakan  kasus  anomali  satelit  disebabkan  oleh proton dan elektron secara bersamaan dengan besar fluks sekitar orde 10 4 hingga  10 6 partikel/cm 3 dengan energi  E  >  30  keV  untuk elektron dan  80  <E  <240  keV  untuk  proton.  Analisis  ini  juga  memperlihatkan bahwa  kebanyakan  anomali  dialami  oleh  satelit-satelit  yang  memiliki inklinasi polar dan dominan terjadi pada pukul 23 waktu lokal.
Kata kunci: Anomali satelit, Proton, Elektron

## 1 PENDAHULUAN
Kasus  kerusakan  satelit  yang  lebih  dikenal  dengan  istilah anomali  satelit  banyak  dialami  oleh  satelit-satelit  yang  berada  pada ketinggian  orbit  rendah  (LEO)  dan  orbit  tinggi  Bumi  (GEO).  Di lingkungan antariksa, penyebab dominan anomali satelit ini bersumber dari  partikel  bermuatan  yakni  proton  dan  elektron  yang  tersebar  acak di  permukaan  Bumi  (Barth  and  Gorsky,  1997).  Partikel-partikel  ini dihasilkan  terutama  dari  peristiwa  lontaran  massa  korona  Matahari (Coronal Mass Ejection – CME) dan sinar kosmik galaksi (Galactic Cosmic Ray – GCR) dalam bentuk partikel murni (proton dan elektron) maupun dalam  bentuk  plasma  sebagai  hasil  ionisasi  kedua  partikel  tersebut (Schwenn, 2006).
Untuk  mengetahui  jumlah  fluks  dan  daerah  sebaran  (distribusi) partikel  energetik  yang  memicu  terjadinya  anomali  satelit  ini merupakan suatu hal yang sulit karena minimnya satelit yang memiliki misi  khusus  untuk  merekam  data  partikel  untuk  setiap  inklinasi  dan setiap  ketinggian  satelit.  Saat  ini  hanya  ada  beberapa  satelit  orbit rendah  yang  melakukan  perekaman  data  partikel,  beberapa  di antaranya  adalah  satelit  TIROS,  METOP  dan  seri  satelit  NOAA. Keseluruhan satelit ini merupakan satelit orbit polar dengan ketinggian sekitar  800  km  dalam  arti  hingga  saat  ini  belum  ada  satelit  khusus yang melakukan perekaman distribusi partikel di orbit ekuator.
Informasi  jumlah  fluks  dan  distribusi  partikel  ini  sangat  perlu untuk  menganalisis  kejadian  anomali  satelit  yang  disebabkan  oleh cuaca antariksa (Fennel et al., 2000). Oleh karena itu diperlukan suatu metode  dengan  cara  menganalisis  kejadian  anomali  satelit  yang dilaporkan oleh para operator satelit dan dapat diakses melalui internet. Namun  permasalahannya  adalah  tidak  semua  laporan  ini  memiliki informasi  lengkap  yang  diperlukan  untuk  analisis  kejadian  anomali satelit.  Untuk  menganalisis  kejadian  anomali  suatu  satelit  setidaknya mengandung  informasi  mengenai  nama  satelit  yang  mengalami anomali, waktu kejadian yang terdiri dari tanggal, bulan tahun dan jam lokal kejadian serta deskripsi mengenai tingkat kerusakan yang terjadi pada  satelit  tersebut.  Pada  umumnya  informasi  anomali  satelit  yang dapat diakses melalui internet berisi laporan mengenai waktu kejadian anomali  dan  deskripsi  singkat  mengenai  kerusakan  yang  terjadi  tanpa mencantumkan jam lokal ketika satelit dinyatakan mengalami anomali. Jam  lokal  anomali  satelit  ini  sangat  diperlukan  untuk  mengetahui lokasi  satelit  dan  jumlah  fluks  serta  distribusi  partikel  yang  memicu terjadinya anomali tersebut.
Informasi  mengenai  lokasi  satelit  ketika  mengalami  anomali  ini sangat  penting  untuk  diketahui  karena  hal  tersebut  secara  langsung memberikan  lokasi  di  permukaan  satelit  yang  rawan  akan  kerusakan satelit. Sejauh ini memang telah diketahui beberapa lokasi yang rawan anomali  diantaranya  di  kutub  utara  dan  selatan  Bumi  melalui fenomena aurora serta di daerah anomali atlantik selatan (South Atlantic Anomaly- SAA) yang pada ketinggian 500 km  membentang dari lintang 0  - 50  selatan Bumi serta dari 90  bujur barat hingga 40  bujur timur Bumi  (http://en.wikipedia.org/wiki/South_Atlantic_Anomaly).  Rentang wilayah  SAA  ini  bervariasi  pada  ketinggian  yang  berbeda  dan  pada umumnya  daerah  ini  didominasi  oleh  partikel  proton  dan  elektron. Partikel-  partikel  bermuatan  di  daerah  kutub  utara  dan  selatan  kerap mempengaruhi  operasional  satelit  yang  melintas  di  orbit  polar.  Rata- rata  satelit  orbit  rendah  dengan  inklinasi  polar  melewati  daerah  ini sekitar 13 hingga 15 kali dalam sehari dengan durasi waktu sekitar 11 hingga  13  menit  untuk  setiap  lintasan  (revolusi)  satelit,  tergantung pada  ketinggian  satelit  dari  permukaan  Bumi.  Dengan  demikian interaksi  antara  partikel  dengan  satelit  berlangsung  selama  lebih kurang  2  jam  20  menit  dalam  sehari.  Besarnya  dampak  interaksi  ini bergantung  pada  tingkat  energi  dan  fluks  partikel  di  daerah  tersebut. Kasus  anomali  pada  satelit  juga  kerap  ditemukan  pada  satelit-satelit yang  melintas  selain  daerah  kutub  dan  SAA  seperti  yang  dialami  oleh satelit  orbit  rendah  dengan  inklinasi  ekuatorial.  Hal  ini  disebabkan partikel yang menyebar di permukaan Bumi bersifat acak, bukan hanya terkonsentrasi di daerah kutub namun juga di daerah ekuator Bumi.
Dalam penelitian ini akan dicoba untuk mengetahui jumlah fluks dan daerah distribusi partikel di permukaan Bumi yang rawan terhadap kejadian anomali satelit melalui analisis data partikel dari satelit NOAA 15 dan laporan anomali satelit orbit rendah sehingga nantinya diperoleh informasi  tingkat  fluks  dan  wilayah  distribusi  partikel  penyebab anomali  satelit  yang  dapat  digunakan  sebagai  bagian  dari  upaya peringatan  dini  gangguan  operasional  satelit  orbit  rendah  Indonesia pada masa mendatang.

## 2 METODE
Metode  yang  digunakan  untuk  mengetahui  tingkat  fluks  dan wilayah  distribusi  partikel  penyebab  anomali  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 2-1.

## Gambar 2-1: Diagram  metode  untuk  mengetahui  tingkat  fluks  dan distribusi partikel penyebab anomali satelit
Laporan anomali satelit yang berisi informasi nama satelit, waktu kejadian  (tanggal,  bulan,  tahun)  dan  deskripsi  singkat  tingkat kerusakan  satelit  digunakan  sebagai  rujukan  untuk  melihat  fluks  dan distribusi partikel pada waktu tersebut dari data partikel yang diperoleh melalui  satelit  NOAA  15.  Hal  ini  sekaligus  menyeleksi  sekian  banyak data  menjadi  data  fluks  dan  distribusi  partikel  pada  hari  tertentu sesuai dengan waktu kejadian anomali satelit. Dari data hasil seleksi ini kemudian  diambil  data  partikel  yang  memiliki  fluks  paling  tinggi  pada suatu  jam  lokal  tertentu.  Jam  lokal  ini  digunakan  sebagai  masukan untuk  mencari  jejak  lintasan  satelit  dengan  menggunakan  perangkat lunak  orbitron  yang  dapat  diakses  melalui  situs  http://www.stoff.pl/ sehingga dapat diketahui lokasi satelit ketika mengalami anomali. Dari metode  ini  dapat  diketahui  jumlah  fluks  dan  wilayah  sebaran  partikel proton dan elektron di permukaan Bumi yang diperkirakan menyebabkan satelit  mengalami  kerusakan  (anomali).  Alasan  pengambilan  jam  lokal pada  saat  fluks  partikel  maksimum  dikarenakan  kejadian  kerusakan satelit  akibat  cuaca  antariksa  dimulai  dari  interaksi  partikel  dengan fluks  maksimum  pada  permukaan  satelit.  Dampak  interaksi  ini semakin  besar  seiring  dengan  waktu.  Bila  terjadi  peningkatan  fluks setelah  interaksi  yang  pertama,  maka  dampaknya  pada  interaksi
Anomali Satelit Data Partikel
NOAA 15 Data Partikel Saat Anomali Data Fluks maksimum partikel Jam lokal Fluks maksimum Lokasi Satelit saat Anomali Fluks dan Distribusi Partikel Penyebab Anomali
berikutnya  pada  satelit  akan  menimbulkan  kerusakan  yang  semakin besar. Beberapa kerusakan ini dapat dipulihkan bila pengaruhnya kecil dengan  teknik  tertentu.  Bila  pengaruhnya  besar  akan  berakibat  pada kerusakan  satelit  secara  total  sehingga  misi  satelit  tidak  dapat diteruskan.

## 3 DATA DAN PENGOLAHAN
Data  yang  digunakan  dalam  menganalisis  wilayah  distribusi partikel  energetik  yang  menyebabkan  anomali  satelit  terdiri  dari  data partikel  proton  dan  elektron  dari  satelit  NOAA  15.  Satelit  ini ditempatkan  pada  ketinggian  833  km  dengan  inklinasi  polar  (  i  99  ) dan  dilengkapi  dengan  sensor  POES  MEPED  (Polar  Orbiting Environmental  Satellite  Medium  Energy  Proton  and  Electron  Detector) (Seale  and  Bushnell,  1987).  Satelit  NOAA  15  merekam  data  partikel proton dan elektron setiap 16 detik sehingga dalam satu hari data yang terekam berjumlah sekitar 5400 data. Ilustrasi teknik perekaman satelit NOAA 15 ini dapat dilihat pada Gambar 3-1.
Gambar 3-1: Teknik perekaman data partikel oleh satelit NOAA 15
Satelit NOAA 15 melakukan perekaman data pada tiga arah yaitu arah  permukaan  Bumi  (Zenith),  tegak  lurus  permukan  Bumi  (Horizon) dan  segala  arah  (Omni).  Pada  penelitian  ini  yang  diambil  adalah perekaman  pada  arah  permukaan  Bumi  (zenith)  untuk  mengetahui pada  koordinat  berapa  partikel  tersebut  tersebar  di  permukaan  Bumi. Data partikel proton dan elektron dari satelit NOAA 15 ini dapat diakses
melalui situs http://poes.ngdc.noaa.gov/data/full/. Format data partikel ini dapat dilihat pada Tabel 3-1.
Tabel 3-1: FORMAT DATA PARTIKEL DARI SATELIT NOAA 15
Data  partikel  yang  direkam  dari  satelit  NOAA  15  terdiri  dari informasi  mengenai  waktu  perekaman  data  (kolom  1  hingga  6)  ,  lokasi perekaman data (kolom 7 dan 8) serta tingkat energi dan besarnya fluks masing-masing  partikel  pada  arah  zenith  (kolom  9  hingga  17).  Pada Tabel 3-1 dapat dilihat variasi tingkat energi yang direkam oleh sensor POES MEPED. Tingkat energi ini berbeda untuk masing-masing partikel yang bergantung pada kanal energi yang terdapat pada sensor tersebut. Kanal  energi  yang  digunakan  oleh  sensor  satelit  NOAA  15  dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3-2. Pada analisis awal penelitian ini  dilakukan  pembatasan  penggunaan  data  dengan  mengambil  kanal energi  E1  untuk  elektron  dan  P1  untuk  proton.  Hal  ini  disebabkan dalam  kondisi  Matahari  minimum,  energi  yang  dimiliki  oleh  partikel proton dan elektron yang berpengaruh pada operasional satelit berkisar pada  orde  10  keV  hingga  10 2 keV  (Hasting  and  Garret  1996).  Alasan lainnya adalah untuk memudahkan analisis data anomali satelit terkait dengan pengaruh partikel bermuatan serta untuk memudahkan dalam kajian kontaminasi partikel pada suatu daerah distribusi.

## Tabel 3-2: PEMBAGIAN  KANAL  ENERGI  PARTIKEL  PADA  SENSOR SATELIT NOAA 15
Data  satelit  orbit  rendah  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  dapat diakses  melalui  situs  http://www.sat-nd.com  setelah  terlebih  dahulu menyeleksi  orbit  satelit  berdasarkan  ketinggian  dan  ketersediaan  data partikel  sesuai  dengan  waktu  kejadian  anomali  satelit.    Data  anomali satelit  orbit  rendah  yang  berhasil  diinventarisasi  dapat  dilihat  pada Tabel 3-3.
Tabel 3-3: DATA  ANOMALI  SATELIT  ORBIT  RENDAH  DARI  TAHUN 2000 - 2009
Partikel Kanal Energi Elektron E1 > 30  keV E2 > 100 keV E3 > 300 keV Proton P1 30 – 80 keV P2 80 – 250 keV P3 250 – 800 keV P4 800 – 2500 keV P5 > 2500 keV P6 > 16 MeV Nama Satelit Waktu Anomali Ketinggian orbit (km) Deskripsi Anomali ERS 1 10-Mar-00 772 Failure of attitude control system, total loss ASCA (Astro-D) 15-Jul-00 140 Satellite  started  spinning  during  high  solar activity.  Safe  mode.  Declared  total  loss later Terra 26-Oct-00 702 Telemetry  Monitor  16  turned  off  Science Formatting Equipment. FUSE 25-Nov-01 752 x-axis reaction wheel stops working FUSE 10-Dec-01 752 y-axis  reaction  wheel  stops  working; spacecraft temporarily in safe mode Yohkoh 15-Dec-01 159 Safe mode during solar eclipse, unexpected spin, loss of control Aqua 27-Jun-02 702 Single Event Upset, safe/hold condition. Radarsat 1 27-Nov-02 792 Backup  momentum  wheel  fails,  loss  of attitude Radarsat 1 30-Dec-02 792 Attitude control restored using torque rods Landsat 7 31-May-03 702 Enhanced  Thematic  Mapper  failure  --  loss of Scan Line Corrector

## 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Beberapa  satelit  orbit  rendah  yang  terdapat  pada  Tabel  3-3 dengan  menggunakan  metode  lokalisasi  distribusi  partikel  penyebab anomali  satelit  berhasil  dilacak  ulang  posisi  ketika  kejadian  anomali satelit  dilaporkan.  Selain  posisi  satelit  dapat  diperkirakan  juga distribusi  dan  besarnya  fluks  partikel  di  lokasi  satelit  tersebut.  Di  sini akan  diperlihatkan  contoh  distribusi  partikel  proton  dan  elektron  saat kejadian  anomali  pada  beberapa  satelit  yang  diperkirakan  hanya disebabkan  oleh  proton,  elektron  atau  proton  dan  elektron  secara bersamaan  termasuk  prakiraan  anomali  yang  bukan  disebabkan  oleh kedua partikel tersebut.

## 1. Satelit ERS 1 (10 Maret 2000)
Pada tanggal 10 Maret 2000, satelit NOAA 15 yang berada pada lokasi 52,62 LS dan 114,61 BT merekam data partikel fluks maksimum pada  DOY  70,526111  pukul  12:37:36  LT.  Dengan  menggunakan perangkat  lunak  Orbitron,  dilakukan  simulasi  penjejakan  ulang lintasan  satelit  sehingga  diperoleh  lokasi  satelit  tersebut  berada  pada 65,5  LU  dan  169,5  BT  (Gambar  4-1A).  Distribusi  partikel  proton  dan elektron  pada  waktu  kejadian  anomali  tersebut  dapat  dilihat  pada Gambar  4-1B  dan  Gambar  4-1C.  Ketika  anomali  satelit  terjadi  posisi satelit  berada  dalam  wilayah  distribusi  partikel  proton  dan  elektron  di wilayah Kutub Utara.
ICESat 30-Mar-03 595 One of three lasers aboard fails Midori [ADEOS] II 24-Oct-03 805 Power  supply  problem,  contact  lost,  total loss DART 15-Apr-05 554 Navigational  errors  cause  fuel  depletion, mission ends prematurely Monitor-E 18-Oct-05 527 Loss of attitude control Kirari [OICETS] 24-Nov-05 593 One of four reaction wheels fails KOMPASS 2 29-May-06 422 IOT: Low voltage, various malfunctions HST 30-Jun-06 564 Primary electronics of ACS instrument fail MetOp-A 04-Nov-06 821 IOT:  temporary  payload  shutdown,  one LRPT transmitter lost Orbview 3 04-Mar-07 707 Stops sending usable imagery Orbcomm 10-Nov-08 758 Operating company discloses several earlier satellite problems Orbcomm 22-Feb-09 758 Total  loss  of  one  satellite  expected  after power system failure
A B C Gambar 4-1:Distribusi partikel saat anomali satelit ERS1

## 2. Satelit ASCA/Astro – D  (15 Juli 2000)
Pada  tanggal  15  Juli  2000  satelit  NOAA  15  yang  berada  pada lokasi 16,72 LS dan 296,96 BT merekam data partikel fluks maksimum pada DOY 197.9937 pukul 23:50:54 LT. Dengan menggunakan perangkat lunak  Orbitron,  dilakukan  simulasi  penjejakan  ulang  lintasan  satelit sehingga diperoleh lokasi satelit tersebut berada pada 5 LU dan 20,4 BT (Gambar  4-2A).  Distribusi  partikel  proton  dan  elektron  pada  waktu kejadian anomali tersebut dapat dilihat pada Gambar 4-2B dan Gambar 4-2C.
B C
Elektron : E > 30 keV (Zenith)
Proton : 80 < E < 240 keV (Zenith)
Gambar 4-2:Distribusi partikel saat anomali satelit ERS1
Pada  Gambar  4-2  dapat  dilihat  bahwa  ketika  anomali  satelit terjadi,  posisi  satelit  tidak  berada  dalam  wilayah  distribusi  elektron melainkan dalam wilayah distribusi proton (Gambar 4-2C). Oleh karena itu anomali satelit diperkirakan disebabkan oleh proton.

## 3. Satelit FUSE (1)  (25 November 2001)
Pada  tanggal  25  November  2001  satelit  NOAA  15  yang  berada pada  lokasi  19,88  LS  dan  296,38  BT  merekam  data  partikel  fluks maksimum  pada  DOY  329,4698  pukul  11:16:26  LT.    Dengan menggunakan perangkat lunak Orbitron, dilakukan simulasi penjejakan  ulang  lintasan  satelit  sehingga  diperoleh  lokasi  satelit tersebut berada pada 24,5  LS dan 90,1  BT (Gambar 4-3A). Distribusi partikel  proton  dan  elektron  pada  waktu  kejadian  anomali  tersebut dapat dilihat pada Gambar 4-3B dan Gambar 4-3C.
A A A B C
Elektron : E > 30 keV (Zenith)
Proton : 80 < E < 240 keV (Zenith)
Gambar 4-3:Distribusi partikel saat anomali satelit FUSE  (1)
Pada  Gambar  4-3  dapat  dilihat  bahwa  ketika  anomali  satelit terjadi,  posisi  satelit  tidak  berada  dalam  wilayah  distribusi  proton maupun  elektron.  Oleh  karena  itu  anomali  satelit  diperkirakan  bukan disebabkan oleh proton ataupun elektron.

## 4. Satelit Radarsat 1 (1)  ( 27 November 2002)
Pada  tanggal  27  November  2002  satelit  NOAA  15  yang  berada pada  lokasi  78,17  LS  dan  343,17  BT  merekam  data  partikel  fluks maksimum  pada  DOY  331,964  pukul  23:08:07  LT.    Dengan menggunakan perangkat lunak Orbitron, dilakukan simulasi penjejakan  ulang  lintasan  satelit  sehingga  diperoleh  lokasi  satelit tersebut berada pada 26,5  LU dan 140,6  BB (Gambar 4-4A). Distribusi partikel  proton  dan  elektron  pada  waktu  kejadian  anomali  tersebut dapat dilihat pada Gambar 4-4B dan Gambar 4-4C.
A B C A B C
Elektron : E > 30 keV (Zenith)
Proton : 80 < E < 240 keV (Zenith)
Gambar 4-4:Distribusi partikel saat anomali satelit Radarsat 1 (1)
Pada  Gambar  4-4  dapat  dilihat  bahwa  ketika  anomali  satelit terjadi,  posisi  satelit  tidak  berada  dalam  wilayah  distribusi  proton melainkan  dalam  wilayah  distribusi  elektron  (Gambar  4-4B).  Oleh karena itu anomali satelit diperkirakan disebabkan oleh elektron.
Dengan  menggunakan  metode  yang  sama  untuk  semua  kasus satelit,  maka  posisi  geografis  satelit  ketika  mengalami  anomali  dalam wilayah  distribusi  partikel  seperti  pada  contoh  Gambar  4-1  hingga Gambar 4-4 dapat dilihat pada Tabel 4-1.
Tabel 4-1:POSISI GEOGRAFIS ANOMALI SATELIT ORBIT RENDAH
Satelit Waktu Anomali Waktu Lokal Anomali Posisi Anomali Fluks Maksimum (partikel/cm 2 ) Lintang Bujur Elektron Proton ERS 1 10-Mar-00 12:37:36 65,5 LU 169,5 BT 40203,81 72831,5 ASCA (Astro-D) 15-Jul-00 23:50:54 5 LU 20,4 BT 270335,5  179455,5 Terra 26-Oct-00 14:03:26 78,5 LU 101,56 BT 37223 179455,5 FUSE 25-Nov-01 11:16:26 24,5  LS 90,1  BT 26111,5 5747,5 FUSE 10-Dec-01 10:31:54 5,5  LS 90,7  BT 2559,5 4191,5 Yohkoh 15-Dec-01 10:33:46 2  LU 165,8  BB 10556,5 19583,5 Aqua 27-Jun-02 10:25:28 24  LS 21  BB 6111,5 1231,5 Radarsat 1 27-Nov-02 23:08:07 26,5  LU 140,6  BB 49919,5 42559,5 Radarsat 1 30-Dec-02 21:07:35 80  LS 170  BB 26847,5 6855,5 Landsat 7 31-May-03 05:34:32 56,5  LU 19,2  BB 143551,5 21919,5
A B C
Dari  21  kasus  anomali  satelit  orbit  rendah  pada  Tabel  4-1  bila ditinjau  dari  lintang  geografis  maka  dapat  dikatakan  bahwa  sebanyak 13 kasus anomali terjadi di wilayah utara dan selebihnya yaitu 8 kasus anomali  satelit  terjadi  di  wilayah  selatan.  Bila  ditinjau  dari  bujur geografis sebanyak 11 kasus anomali satelit terjadi di wilayah timur dan 10  kasus  terjadi  di  wilayah  barat.  Distribusi  kasus  anomali  satelit dalam wilayah geografis ini dapat dilihat pada Gambar 4-5.
Gambar 4-5: Posisi  lintang  (kiri)  dan  bujur  (kanan)  geografis  anomali satelit
Pada  Gambar  4-5  Lintang  Utara  dan  Bujur  Timur  diasumsikan bernilai  positif  sedangkan  Lintang  Selatan  dan  Bujur  Barat diasumsikan  bernilai  negatif.  Tujuan  dari  asumsi  ini  adalah  untuk mempermudah plot posisi anomali satelit pada koordinat kartesian. Bila koordinat  anomali  satelit  pada  Tabel  4-1  tersebut  diplot  pada  peta dunia, maka akan diperoleh lokasi anomali pada Gambar 4-6.
ICESat 30-Mar-03 17:38:14 3,5  LU 52,8  BT 132735,5 61759,5 Midori [ADEOS] II 24-Oct-03 16:10:47 79  LS 3  BB 98271,5 76863,5 DART 15-Apr-05 23:58:11 11  LU 112,3  BB 50655,5 9391,5 Monitor-E 18-Oct-05 09:02:26 53,5  LU 93,1  BB 27391,5 2419,5 Kirari [OICETS] 24-Nov-05 16:22:57 28  LU 36,6  BT 26591,5 10127,5 KOMPASS 2 29-May-06 09:06:23 70  LU 39  BT 9471,5 59,9375 HST 30-Jun-06 12:47:27 4,5  LS 149  BT 58991,5 7639,5 MetOp-A 04-Nov-06 07:18:54 5,5  LU 40,8  BB 19119,5 2591,5 Orbview 3 04-Mar-07 23:55:26 41  LU 79,3  BT 6459,5 4147,5 Orbcomm 10-Nov-08 04:10:50 23,5  LS 99,7  BB 23431,5 1845,5 Orbcomm 22-Feb-09 11:11:21 70,5  LS 176,6  BT 7779,5 2045
Gambar 4-6: Lokasi anomali satelit orbit rendah pada peta dunia
Prakiraan  penyebab anomali  yang  menjadi  fokus  tinjauan  disini berasal  dari  partikel  elektron  dan/atau  proton.  Prakiraan  penyebab anomali  untuk  masing-masing  kasus  satelit  pada  Tabel  4-1  dapat dilihat pada Tabel 4-2.
Tabel 4-2:PRAKIRAAN PENYEBAB ANOMALI SATELIT
Satelit Waktu Anomali Waktu Lokal Anomali Posisi Anomali Prakiraan Penyebab Lintang Bujur Proton (P) Elektron (E) Lainnya ERS 1 10-Mar-00 12:37:36 65,5 LU   169,5 BT P E - ASCA (Astro-D) 15-Jul-00 23:50:54 5 LU 20,4 BT P - - Terra 26-Oct-00 14:03:26 78,5 LU   101,56 BT P E - FUSE 25-Nov-01 11:16:26 24,5  LS   90,1  BT - - L FUSE 10-Dec-01 10:31:54 5,5  LS 90,7  BT - - L Yohkoh 15-Dec-01 10:33:46 2  LU 165,8  BB P E - Aqua 27-Jun-02 10:25:28 24  LS 21  BB P E - Radarsat 1 27-Nov-02 23:08:07 26,5  LU   140,6  BB - E - Radarsat 1 30-Dec-02 21:07:35 80  LS 170  BB P E - Landsat 7 31-May-03 05:34:32 56,5  LU   19,2  BB P E - ICESat 30-Mar-03 17:38:14 3,5  LU 52,8  BT P - - Midori [ADEOS] II 24-Oct-03 16:10:47 79  LS 3  BB P E - DART 15-Apr-05 23:58:11 11  LU   112,3  BB - E - Monitor-E 18-Oct-05 09:02:26 53,5  LU   93,1  BB - - L Kirari [OICETS] 24-Nov-05 16:22:57 28  LU 36,6  BT - - L KOMPASS 2 29-May-06 09:06:23 70  LU 39  BT - E - HST 30-Jun-06 12:47:27 4,5  LS 149  BT - - L MetOp-A 04-Nov-06 07:18:54 5,5  LU 40,8  BB P
E -
Pada  Tabel  4-2  dapat  dilihat  bahwa  pada  umumnya  kasus anomali  satelit  yang  ditinjau  diperkirakan  banyak  disebabkan  oleh proton  dan  elektron.  Pola  distribusi  anomali  yang  diperlihatkan  pada Gambar  4-6  menyatakan  bahwa  lokasi  anomali  satelit  orbit  rendah bersifat acak  dalam  arti tidak  terakumulasi  pada  satu  wilayah.  Hal  ini menyebabkan komplikasi dalam melakukan prakiraan kejadian anomali pada  suatu  satelit  yang  melintas  pada  suatu  wilayah  di  permukaan Bumi. Bila ditinjau dari inklinasi satelit, maka distribusi anomali satelit orbit rendah tersebut diperlihatkan pada Gambar 4-7.
Gambar 4-7: Distribusi anomali satelit berdasarkan inklinasi
Pada Gambar 4-7 terlihat bahwa kejadian anomali satelit banyak dialami  oleh  satelit-satelit  orbit  rendah  yang  memiliki  inklinasi  polar. Hal  ini  dapat  dijelaskan  karena  pada  umumnya  satelit-satelit  polar melewati  daerah  Kutub  Utara  dan  Selatan  sebanyak  lebih  kurang  14 kali  dalam  sehari.  Kedua  daerah  kutub  ini  diketahui  banyak mengandung  partikel  bermuatan  sebagai  penyebab  utama  pemuatan (charging) pada satelit. Akumulasi distribusi partikel pada kedua daerah ini dapat dilihat pada Gambar 4-8 (http://poes.ngdc.noaa.gov/).
Orbview 3 04-Mar-07 23:55:26 41  LU 79,3  BT - - L Orbcomm 10-Nov-08 04:10:50 23,5  LS   99,7  BB P E - Orbcomm 22-Feb-09 11:11:21 70,5  LS   176,6  BT P E
-
Gambar 4-8: Akumulasi partikel di daerah kutub
Kasus  anomali  satelit  orbit  rendah  yang  berhasil  dianalisis  bila ditinjau dari waktu lokal kejadian anomali dapat dilihat pada Gambar 4-9.
Gambar 4-9: Waktu lokal anomali satelit
Kasus  anomali  satelit  orbit  rendah  yang  ditinjau  kebanyakan terjadi  pada  pukul  23  waktu  lokal  satelit  dengan  jumlah  kasus sebanyak  4  buah.  Hal  ini  terjadi  karena  adanya  dugaan  kuat  bahwa badai magnet yang disebut substorm terjadi pada saat menjelang tengah malam  waktu  lokal  ( http://www.gi.alaska.edu/ScienceForum/ASF4/ 447.html ).  Fenomena  substrom  ini  menghasilkan  partikel  bermuatan dengan  energi  yang  tinggi  dan  jumlah  fluks  yang  besar.  Pengaruh substrom  pada  satelit  ini  tidak  hanya  terjadi  pada  saat  peristiwa
substorm  tersebut  terjadi  melainkan  dapat  terjadi  kapan  saja  karena partikel-partikel  yang  dihasilkan  mengendap  dalam  rentang  waktu tertentu  di  kedua  wilayah  kutub  tersebut.  Pengendapan  partikel  ini mirip dengan pengendapan partikel di wilayah anomali Atlantik Selatan (South  Atlantic  Anomaly–SAA)  dengan  tingkat  energi  partikel  mencapai orde MeV.

## 5 KESIMPULAN
Distribusi  partikel  baik  proton  maupun  elektron  bersifat  acak. Hingga  saat  ini  untuk  menentukan  pada  ketinggian  berapa  partikel tersebut terdistribusi masih sangat sulit karena satelit NOAA 15 hanya merekam  sebaran  partikel  tanpa  informasi  yang  pasti  ketinggian sebaran partikel tersebut. Fluks dan energi partikel sangat berpengaruh pada  operasional  satelit  karena  akan  menimbulkan  reaksi  antara partikel  dengan  beberapa  instrumen  satelit.  Pada  tingkat  aktivitas Matahari minimum, energi proton dan elektron yang berpengaruh pada operasional  satelit  berkisar  dari  orde  10  hingga  10 2 keV.  Bila  ditinjau dari  distribusi  partikel  proton  dan  elektron  yang  diperoleh  dari  satelit NOAA  15  maka  kejadian  anomali  satelit  dari  data  anomali  dari  tahun 2000  hingga  awal  tahun  2009  memperlihatkan  bahwa    sebanyak  6 kasus anomali terjadi di lintang tinggi ( L> 60  ), 3 kasus anomali terjadi di  lintang  menengah  (  30  <  L  <  60  )  dan  12  kasus  anomali  terjadi  di lintang  rendah  (L<30  ).  Bila  dilihat  dari  wilayah  bujur,  maka  terdapat 11  kasus  anomali  di  wilayah  Bujur  Timur  dan  10  kasus  anomali  di wilayah  Bujur  Barat.  Wilayah  geografis  anomali  ini  dapat  dilihat  pada Gambar  4-5  dan  Gambar  4-6.  Analisis  ini  memberikan  informasi perkiraan  bahwa  sebanyak  10  kasus  anomali  satelit  disebabkan  oleh proton  dan  elektron  secara  bersamaan,  2  kasus  anomali  satelit disebabkan  oleh  proton  dan  3  kasus  anomali  satelit  disebabkan  oleh elektron. Besarnya fluks yang menyebabkan anomali dalam analisis ini sebesar  orde  10 4 hingga  10 5 partikel/cm 2 dengan  energi,  E  >  30  keV untuk  elektron  dan  80  <E  <240  keV  untuk  proton.  Analisis  ini  juga menunjukkan  bahwa  kebanyakan  anomali  dialami  oleh  satelit-satelit yang  memiliki  inklinasi  polar  (Gambar  4-7)  dan  dominan  terjadi  pada pukul 23 waktu lokal yang diduga terkait dengan peristiwa geomagnetic substorm.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  saudara  Nurokhman dalam menginventaris data satelit NOAA dan saudara Ujang Yaya dalam
memodifikasi  program  Sistem  Informasi  Anomali  Satelit  (SIAS)  yang bermanfaat dalam penelitian ini.

## DAFTAR RUJUKAN
Barth,  J.L.  and  Gorsky,  C.D,  1997.  Variations  in  the  Radiation Environment, NASA/Goddard Space Flight Center.
Fennel, J.F., Roeder, J.L., Koons, H.C, 2000. Substorms and Geomagnetic Storms from The Satellite Charging Perspective,  Cospar Colloquia
Series Vol 12 page 163-174.
Hasting,  D  and  Garret,  H.,  1996.  Spacecraft  Environment  Interaction,
Cambridge University  Press, 1996.
Schwenn,  R,  2006.  Space  Weather  :  The  Solar  Perspective,  Living
Reviews  in  Solar  Physics,  Max  Planck  Institute  for  Solar  System Research, Germany, ISSN 1614-496.
Seale,  R.A.  and  Bushnell,  R.H,  1987.  The  Tiros-N/NOAA  A-J  Space Environment Monitor  Subsystem,  NOAA  Technical  Memorandum ERL SEL-75, Space Environment Laboratory, Boulder, Colorado.