ANALISIS POTENSI ANOMALI SATELIT-SATELIT ORBIT RENDAH DALAM SIKLUS MATAHARI KE-23 [ANALYSIS OF POTENTIAL ANOMALY FOR LOW ORBITING SATELLITES IN SOLAR CYCLE 23]
Nizam Ahmad Peneliti Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa, Lapan Pasca Sarjana Program Studi Astronomi - ITB e-mail: nizam@bdg.lapan.go.id Diterima 15 Februari 2012; Disetujui 17 April 2012

## ABSTRACT
Analysis  of  potential  anomalies  on  low  orbiting  satellite  can  be  done  by  using satellite anomaly reports from the satellite operator.  This analysis uses some data such as sunspot numbers (SSN), solar radiation flux index (F10.7), Kp and Dst indices  and particle  flux  data  which  is  scattered  along  low  earth  orbit.  The  satellites  which  are found within the distribution of protons and electrons are assumed to interact directly with those particles and gave a varied influence on satellites. This analysis showed that the  dominant  satellite  orbit  decay    was  occurred  at  the  peak  of  solar  activity  in  2000 whereas  the  dominant  satellite  anomaly  was  occurred  in  2003.  This  analysis  also showed  that  attitude  control  system  (ACS)  on  satellites  was  most  susceptible  to damage.  Analysis  on  unknown  satellite  anomalies  such  as  Fuse  (1),  Fuse  (2)  and Monitor-E  gave  probably  caused  by  the  influence  of  increased  plasma  by  the  time geomagnetic storms occured. Other anomalies on Kirari, Obrview 3 and HST satellites were  probably  caused  by  satellite  internal  problem  itself.  Analysis  on  some  satellites used for case studies such as Tiros 10 satellite, Landsat 5, Oceansat 1 and CBERS 1 gave information that all of those satellites were potentially to experience anomalies at one  time  and  most  of  those  anomalies  are  probably  caused  by  protons  and  electrons with flux varies following solar activity. Analysis of this potential anomaly is very useful in establishing an early warning system related to satellites operational disturbances in space.
Keywords: Satellite Anomaly, Proton, Electron

## ABSTRAK
Analisis potensi anomali pada satelit-satelit orbit rendah bumi dapat dilakukan berdasarkan data anomali satelit  dari operator satelit. Analisis ini menggunakan data bilangan sunspot (SSN), indeks F10,7, indeks Kp dan Dst serta data  energi dan fluks partikel yang tersebar di orbit rendah bumi. Satelit-satelit yang berada dalam wilayah sebaran  proton  dan  elektron  diasumsikan  berinteraksi  langsung  dengan  partikel  dan memberikan  pengaruh  yang  bervariasi  pada  satelit.  Analisis  memperlihatkan  bahwa kasus  peluruhan  orbit  satelit  dominan  terjadi  pada  saat  puncak  aktivitas  matahari, sedangkan  kasus anomali  satelit  dominan  terjadi pada  tahun 2003.  Analisis kejadian anomali  juga  memperlihatkan  bahwa  sistem  kontrol  sikap  satelit  paling  rentan mengalami  kerusakan.  Identifikasi  terhadap  satelit-satelit  yang  belum  diketahui penyebab  anomalinya seperti  Fuse  (1),  Fuse  (2)  dan  Monitor-E memberikan  informasi bahwa  kemungkinan  besar  anomali  dipengaruhi  oleh  peningkatan  plasma  ketika
terjadi badai geomagnet. Anomali pada satelit Kirari, Obrview 3 dan HST diduga terkait dengan  masalah  pada  sistem  satelit  sendiri.  Analisis  pada  beberapa  satelit  yang digunakan  untuk  studi  kasus  seperti  satelit  Tiros  10,  Landsat  5,  Oceansat  1  dan CBERS  1  memberikan  informasi  bahwa  semua  satelit  tersebut  berpotensi  mengalami anomali  pada  suatu  waktu  dan  kebanyakan  disebabkan  oleh  proton  dan  elektron dengan  variasi  fluks.  Analisis  potensi  anomali  ini  sangat  bermanfaat  dalam membangun sistem peringatan dini gangguan operasional satelit-satelit Indonesia pada masa mendatang.
Kata kunci: Anomali Satelit, Proton, Elektron

## 1  PENDAHULUAN
Puncak aktivitas matahari siklus 24 diperkirakan  akan  terjadi  pada  bulan  Mei tahun  2013  (http://science.nasa.gov/headlines/y2009/29may_noaaprediction.htm). Peningkatan  aktivitas  matahari  memicu  perubahan  signifikan  pada  kondisi  cuaca antariksa  seperti  peningkatan  energi  dan  jumlah  fluks  partikel,  naiknya  kerapatan atmosfer  dan  terjadinya  badai  magnet  bumi  yang  berdampak  terutama  pada  sistem teknologi  satelit  yang  ditempatkan  baik  pada  ketinggian  orbit  rendah  maupun  orbit tinggi  (Hasting  dan  Garret,  1996).  Pola  siklus  aktivitas  matahari  memiliki  kemiripan pada setiap siklus. Hal ini menyebabkan dampak peningkatan aktivitas matahari pada orbit  dan  teknologi  satelit  untuk  dapat  dipelajari  dengan  baik.  Misalnya    puncak aktivitas matahari pada siklus 22 sekitar tahun 1989-1990 dilaporkan terdapat sekitar 464  kasus  anomali  satelit.  Pola  ini  juga  terlihat  ketika  terjadi  puncak  aktivitas matahari  siklus  23  sekitar  tahun  2000-2001,  dilaporkan  terdapat  sekitar  41  kasus anomali  satelit.  Peningkatan  kasus  anomali  satelit  ini  juga  diperkirakan  akan  terjadi pada siklus matahari 24 yang mencapai maksimum sekitar pertengahan tahun 2013. Gejalanya  telah  terlihat  dari  sejak  tahun  2005  berdasarkan  laporan  bahwa  terdapat kejadian anomali satelit sebanyak 23 kasus, tahun 2006 sebanyak  21 kasus,  tahun 2007 sebanyak 28 kasus, tahun 2008 sebanyak 24 kasus dan tahun 2009 sebanyak 21 kasus, tahun 2010 sebanyak 14 kasus dan awal tahun 2011 sebanyak 3 kasus. Semua kasus tersebut dialami oleh satelit-satelit yang ditempatkan di ketinggian orbit rendah maupun orbit tinggi bumi (http://www.sat-nd.com/failures).
Pada  periode  tahun-tahun  sebelumnya  juga  tercatat  bahwa  dari  tahun  1990- 2001,  sejumlah  satelit  yang  dilaporkan  mengalami  anomali,  yaitu  sekitar  31  kasus atau 4,07 % dari total peluncuran (Robertson and Stoneking, 2001). Bagian sub sistem satelit  yang  kerap  mengalami  anomali  adalah  sistem  kontrol  sikap  satelit  ( Attitude Control  System– ACS),  pendorong  ( Propulsion ),  sistem  tenaga  listrik  ( Electrical  Power System– EPS), sistem komando dan pengolah data ( Command & Data Handling– C&DH), struktur  mekanik  ( Mechanical-MECH ),  sistem  perangkat  lunak  ( Software ),  muatan ( Payload ) dan lainnya.
Tidak  semua  kasus  anomali  satelit  dilaporkan  secara  bebas  di  internet.  Ada beberapa kasus kerusakan satelit yang dilaporkan dan dapat diakses melalui internet seperti  pada  situs  http://www.sat-nd.com/failures.  Laporan  anomali  satelit  meliputi kasus anomali baik yang ditempatkan di orbit rendah maupun orbit tinggi. Pada situs ini  dapat  dilihat  bahwa  beberapa  satelit  komersil  dilaporkan  mengalami  anomali.  Hal ini  disebabkan  oleh  beberapa  hal  diantaranya  tingkat  kerusakan  satelit  yang  parah sehingga  sulit  untuk  dipulihkan  ( recovery )  sehingga  operator  satelit  memiliki  strategi untuk  melaporkan  kasus  tersebut  dengan  harapan  para  operator  satelit  lainnya  dan peneliti  terkait  dapat  memberikan  masukan  mengenai  penyebab  anomali  dan
bagaimana  mengatasi  anomali  tersebut.  Alasan  lainnya  adalah  misi  satelit  yang dirancang  untuk  edukasi,  percobaan,  pemantauan  dan  lainnya  yang  bukan  untuk komersil,  maka  pada  umumnya  bila  terjadi  masalah  atau  kerusakan,  para  operator dapat  memberikan  laporan  anomali.  Laporan  bertujuan  agar  kasus  kerusakan  dapat dipelajari bersama yang nantinya berguna untuk langkah mitigasi kasus serupa pada masa  mendatang.  Beberapa  kasus  anomali  satelit  yang  disebabkan  oleh  cuaca antariksa  seperti  tumbukan  partikel  pada  sistem  satelit  maupun  aktivitas  geomagnet yang mempengaruhi  instrumen/sensor yang  terdapat pada satelit  (Barth dan  Gorsky, 1997). Satelit-satelit yang digunakan dalam analisis adalah satelit-satelit yang berada di orbit rendah bumi ( Low Earth Orbit ) dengan ketinggian di bawah 1000 Km dari atas permukaan bumi.
Anomali  satelit  secara  sederhana  menyatakan  kondisi  satelit  yang  tidak  lazim akibat gangguan luar yang tidak dapat diperkirakan secara pasti. Jenis-jenis anomali diantaranya  pemuatan  ( charging )  yang  memiliki  beberapa  variasi  bergantung  pada tingkat energi dan dampaknya pada satelit, hambatan satelit, pergeseran orientasi arah satelit  dan  sebagainya.  Pada  umumnya  fenomena  anomali  satelit  disebabkan  oleh partikel  bermuatan  di  sekitar  lingkungan  satelit  (http://www.swpc.noaa.gov/info/ Satellites.html).
Analisis  potensi  anomali  ini  sangat  diperlukan  oleh  setiap  lembaga  yang memiliki aset teknologi berbasis satelit untuk mengurangi kegagalan operasional satelit di angkasa, termasuk  LAPAN (Lembaga Penerbangan Antariksa Nasional) sebagai satu- satunya  lembaga  antariksa  di  Indonesia  yang  memiliki  program  pembuatan, pengembangan  dan  penempatan  satelit  di  orbit  sebagai  suatu  program  kemandirian bangsa.  Program  ini  telah  dimulai  dengan  beroperasinya  satelit  LAPAN  TUBSAT  dari tahun  2007-sekarang  dan  akan  diluncurkannya  satelit  LAPAN  A2  yang  rencananya akan  dilakukan  pada  pertengahan  tahun  2012  dan  kemudian  dilanjutkan  dengan program pengembangan satelit LAPAN A3 ke depannya.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi anomali satelit-satelit orbit rendah  bumi  menjelang  puncak  aktivitas  matahari  siklus  24  dengan  sasaran diperolehnya  besar  potensi  gangguan  cuaca  antariksa  untuk  beberapa  satelit  orbit rendah yang melintas pada suatu wilayah distribusi partikel di atas permukaan bumi. Hasilnya  dapat  menjadi  rekomendasi  dalam  upaya  mengoptimalkan  kinerja  satelit- satelit  orbit  rendah  milik  Indonesia  selama  beroperasi.  Fokus  penelitian  ini  meliputi satelit-satelit orbit rendah yang tidak dilaporkan mengalami anomali.

## 2  DATA
Data  yang  akan  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  data  parameter  cuaca antariksa, yaitu data bilangan sunspot , indeks F10,7, energi dan fluks partikel proton dan  elektron  serta  indeks  Kp  dan  Dst  yang  bisa  diakses  melalui  situs  http:// omniweb.gsfc.nasa.gov/form/dx1.html,  http://www.swpc.noaa.gov/Data/goes.html,  www. ngdc.noaa.gov/stp/NOAA/noaa_poes.html,  http://www.swpc.noaa.gov,  dan  lain  lain. Untuk data bilangan sunspot , indeks F10,7, indeks Kp dan Dst yang digunakan adalah data  harian,  sedangkan  data  energi  dan  fluks  partikel  adalah  data  NOAA  dengan resolusi waktu 16 detik. Indeks Kp yang dimaksud dan dicantumkan disini adalah nilai  Kp  (Kpx10). Penulisan  Kp bukan  Kp  hanyalah  untuk mempermudah dan  sekaligus menyesuaikan  penulisan  simbol  hasil  plot  data  yang  bersumber  dari  omniweb (http://omniweb.gsfc.nasa.gov/form/dx1.html). Untuk data anomali satelit, digunakan satelit-satelit  orbit  rendah  yang  telah  dilaporkan  secara  pasti  mengalami  anomali,
adalah  data  di  atas  tahun  2000.  Data  ini  dapat  diakses  pada  situs  http://www.sat- nd.com.  Untuk  data  satelit  yang  akan  dianalisis  dan  sekaligus  menjadi  fokus  utama penelitian  ini  adalah  satelit-satelit  orbit  rendah  yang  tidak  dilaporkan  mengalami anomali.  Satelit-satelit  yang  akan  dipilih  adalah  satelit-satelit  yang  mirip  dengan satelit-satelit  rujukan  yang  dilaporkan  mengalami  anomali  terutama  dalam  hal  orbit dan  bahan  (material)  strukturnya.  Data  orbit  satelit  ini  dapat  diakses  pada  situs http://space-track.org.

## 3  METODOLOGI
Bilangan sunspot ( Sunspot  Number– SSN)  dan  indeks  fluks  radiasi  matahari, F10,7  digunakan  sebagai  rujukan  untuk  melihat  besar  perubahan  pada  parameter cuaca antariksa lainnya. Pola ini akan terlebih dahulu meninjau pola bilangan sunspot dan  indeks  F10,7  pada  siklus  23  sebagai  studi  kasus  dan  kemudian  menerapkan metoda  yang  sama  untuk  melihat  pola  beberapa  parameter  cuaca  antariksa  lainnya. Alasan  pengambilan  siklus  23  dikarenakan  satelit-satelit  yang  digunakan  sebagai rujukan semuanya berada pada rentang tahun 2000–2009. Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3-1.
Gambar 3-1: Diagram metodologi analisis potensi anomali
Metode  pola  variasi  ini  telah  dilakukan  dalam  penelitian  yang  dilakukan  oleh Ahmad  dan  Kesumaningrum  (2010)  sehingga  dalam  penelitian  sekarang  mengambil hasil  yang  telah  diperoleh.  Dalam  hal  ini  ada  tiga  parameter  yang  menjadi  tinjauan awal  dalam menganalisis  potensi  anomali  satelit,  pertama yaitu menganalisis  wilayah distribusi partikel di permukaan bumi dan sekaligus menentukan karakteristik partikel
tersebut yang menyebabkan anomali pada satelit melalui tinjauan energi dan fluksnya. Parameter  yang  kedua  adalah  variasi  aktivitas  geomagnet  melalui  indeks  Kp  dan  Dst serta pengaruhnya terhadap sistem satelit. Parameter yang ketiga adalah variasi radiasi matahari  di  lapisan  atmosfer  atas  bumi  melalui  indeks  F10,7  yang  berpengaruh langsung terhadap nilai hambatan atmosfer di wilayah penempatan satelit. Hambatan atmosfer terkait langsung dengan laju penurunan ketinggian orbit satelit (Hasting dan Garret, 1996).
Analisis  terhadap ketiga  parameter  tersebut  diharapkan memberikan  informasi mengenai  karakteristik  parameter  cuaca  antariksa  penyebab  gangguan  orbit  dan anomali  satelit.  Analisis  parameter  pertama  dilakukan  pada  interaksi  parameter tersebut  pada  satelit-satelit  yang  dilaporkan  mengalami  anomali  ( satellite  anomaly reported )  dengan  meninjau  dampak  kerusakannya  pada  sistem  dan  gangguan  pada orbit  satelit  (bila  ada).  Hasil  studi  ini  akan  digunakan  sebagai  rujukan  untuk menganalisis  potensi  anomali  pada  satelit-satelit  yang  tidak  dilaporkan  mengalami anomali.  Dalam  hal  ini  ada  dua  kemungkinan  nantinya  bahwa  satelit-satelit  tersebut pernah  mengalami  anomali,  hanya  saja  tidak  ada  laporan  dari  operator  dan  bisa diakses  secara  terbuka  melalui  internet  atau  bisa  jadi  memang  satelit  tersebut  tidak pernah mengalami anomali satelit sama sekali sehingga tidak ada laporannya. Namun pada umumnya satelit yang ditempatkan di ketinggian orbit LEO dan GEO berpotensi mengalami anomali dari cuaca antariksa, baik  pada saat aktivitas matahari minimum ataupun maksimum. Analisis parameter kedua digunakan untuk mengetahui dampak aktivitas geomagnet terhadap operasional satelit, sedangkan parameter ketiga digunakan untuk mengetahui dampak radiasi matahari pada orbit satelit.

## 4  HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis  data  bilangan sunspot dan  indeks  F10,7  untuk  siklus  23 memperlihatkan  pola  variasi  bilangan sunspot (SSN)  dan  indeks  F10,7  serta  statistik kejadian anomali dan peluruhan orbit satelit  seperti pada Gambar 4-1.
Gambar 4-1: Pola SSN, F10,7 dan statistik kasus anomali satelit serta peluruhan orbit siklus 23
Pada  Gambar  4-1  dapat  dilihat  bahwa  selama  siklus  matahari  23,  kejadian anomali  satelit  dominan  terjadi  pada  tahun  2003  (panel  atas)  sedangkan  kasus peluruhan orbit satelit dominan terjadi dalam periode waktu tahun 2000 hingga tahun 2003  (panel  bawah).  Analisis  ini  belum  mempertimbangkan  akurasi  mengingat  data yang digunakan adalah data yang tersedia dan dapat diperoleh sehingga tidak mewakili untuk analisis satelit-satelit yang tidak dilaporkan mengalami anomali.

## 4.1  Anomali Satelit Orbit Rendah
Kasus  anomali  satelit  yang  digunakan  sebagai  rujukan  adalah  kasus  anomali satelit orbit rendah dari tahun 2000–2009 yang telah dianalisis sumber partikel pemicu terjadinya  anomali  dalam  penelitian  mengenai  analisis  distribusi  partikel  energetik melalui satelit NOAA (Ahmad, 2010). Analisis tersebut diperkuat dengan menggunakan data  variasi  tingkat  aktivitas  geomagnet  untuk  menjawab  beberapa  kasus  yang ditemukan  bukan  bersumber  dari  partikel  proton  dan  elektron.  Dalam  penelitian  ini juga mencoba untuk mengidentifikasi bagian sub sistem satelit yang kerap mengalami anomali.  Keseluruhan  informasi  yang  diperoleh  akan  digunakan  untuk  menganalisis potensi anomali satelit orbit rendah lainnya yang tidak dilaporkan mengalami anomali.
Analisis  terhadap  sumber  penyebab  anomali  satelit-satelit  orbit  rendah  yang dilaporkan  pada  situs  http://sat-nd.com/failures  memberikan  informasi  bahwa sebanyak  10  kasus  anomali  satelit  diperkirakan  disebabkan  oleh  proton  (P)  dan elektron (E) secara bersamaan, 2 kasus anomali satelit disebabkan oleh proton dan 3 kasus  anomali  satelit  disebabkan  oleh  elektron  (Ahmad,  2010).  Distribusi  anomali satelit  di  permukaan  bumi  serta  prakiraan  penyebab  anomali  dapat  dilihat  pada Gambar 4-2.

## Gambar 4-2: Distribusi dan prakiraan penyebab anomali satelit LEO (Ahmad, 2010)
Gambar  4-2  memperlihatkan  sebaran  posisi  satelit-satelit  orbit  rendah  ketika dilaporkan  mengalami  kejadian  anomali.  Angka-angka  pada  titik  merah  menyatakan daftar  urut  satelit-satelit  pada  Tabel  4-1  disertai  dengan  kode  prakiraan  penyebab anomali  tersebut  terdiri  dari  proton  (P),  elektron  (E)  dan  dari  sumber  lainnya  (L). Bagian  sub  sistem  satelit  yang  kerap  mengalami  anomali  dari  21  buah  kasus    juga dapat dilihat pada Tabel 4-1.

## Tabel 4-1: LAPORAN KEJADIAN ANOMALI SATELIT ORBIT RENDAH (http://sat-nd.com/failures)
Prakiraan  penyebab  anomali  satelit  di  Tabel  4-1  bersumber  dari  proton  dan elektron  (P,E)  atau  proton  (P)  /  elektron  (E),  namun  ada  beberapa  satelit  yang  belum dapat  diidentifikasi  sehingga  pada  prakiraan  awal  kemungkinan  penyebab  anomali bukan  dari  proton  atau  elektron.  Dalam  hal  ini  akan  ditinjau  ulang  dengan menggunakan  data  partikel  dan  aktivitas  geomagnet  (Kp  dan  Dst)  serta  dengan menggunakan metoda yang telah pernah diuji coba pada penelitian mengenai analisis penyebab anomali satelit akibat aktivitas geomagnet (Ahmad, 2009) dengan mengambil rentang waktu 3 hari sebelum dan sesudah waktu anomali dilaporkan. Hasil posisi dan tingkat aktivitas geomanget bersesuaian dengan kejadian anomali satelit dapat dilihat pada  Gambar  4-3  hingga  Gambar  4-8.  Anomali  pada  satelit  Fuse  (1)  berarti  kejadian anomali  pada  satelit  tersebut  pertama  kali,  sedangkan  Fuse  (2)  berarti  kejadian anomali kedua kalinya.

## 1. Satelit FUSE (1)
Elektron : E > 30 keV
Proton : 80 < E < 240
Nama Satelit Waktu Anomali Ketinggian orbit (km) Anomali pada sub sistem Prakiraan Penyebab ERS 1 10-Mar-00 772 ACS P,E ASCA (Astro-D) 15-Jul-00 140 ACS P Terra 26-Oct-00 702 COMM P,E FUSE 25-Nov-01 752 ACS L FUSE 10-Dec-01 752 ACS L Yohkoh 15-Dec-01 159 ACS P,E Aqua 27-Jun-02 702 EPS/ACS P,E Radarsat 1 27-Nov-02 792 ACS E Radarsat 1 30-Dec-02 792 ACS P,E Landsat 7 31-May-03 702 PAY P,E ICESat 30-Mar-03 595 PAY P Midori [ADEOS] II 24-Oct-03 805 EPS/ACS P,E DART 15-Apr-05 554 PROP/ACS E Monitor-E 18-Oct-05 527 ACS L Kirari [OICETS] 24-Nov-05 593 ACS L KOMPASS 2 29-May-06 422 EPS/COMM E HST 30-Jun-06 564 ACS L MetOp-A 04-Nov-06 821 PAY/COMM P,E Orbview 3 04-Mar-07 707 PAY L Orbcomm 10-Nov-08 758 EPS/ACS P,E Orbcomm 22-Feb-09 758 EPS/ACS P,E
Gambar 4-3: Sebaran  partikel  Elektron  (A)  dan  proton  (B)  serta  variasi  aktivitas  geomagnet  (C)  saat anomali satelit FUSE (1)
Gambar  4-3  memperlihatkan  posisi  satelit  Fuse  ketika  dilaporkan  mengalami anomali pada tanggal 25 November 2001. Terlihat bahwa saat dilaporkan, satelit tidak berada  dalam wilayah sebaran  partikel elektron  dan proton dengan  fluks yang  tinggi. Fluks  elektron  maksimum  ketika  itu  sekitar  26.000  partikel/cm 2 dan  proton maksimum  sekitar  5700  partikel/cm 2 .  Variasi  tingkat  aktivitas  geomagnet  pada Gambar  4-3C  tidak  memperlihatkan  kenaikan  pada  indeks  Kp  (1,6)  ,  namun  terjadi penurunan  yang  sangat  signifikan  pada  indeks  Dst  yang  mencapai  nilai    -150  nT. Sumber  penyebab  kejadian  anomali  satelit  diperkirakan  saat  terjadi  badai  geomanget yang bersesuaian dengan posisi satelit melintasi wilayah ekuator.

## 2. Satelit FUSE (2)
Elektron : E > 30 keV
Proton : 80 < E < 240
A A B B 22 – 28 November 2001 C
Gambar 4-4: Sebaran partikel Elektron (A) dan proton (B) serta variasi   aktivitas geomagnet (C) saat anomali satelit FUSE (2)
Satelit  Fuse  pada  Gambar  4-4  A  dan  B  dilaporkan  mengalami  anomali  untuk kedua  kalinya  ketika  melintas  di  wilayah  ekuator  pada  tanggal  10  Desember  2001, namun  satelit  tersebut  juga  tidak  terlihat  berada  dalam  wilayah  sebaran  partikel elektron  dan  proton  dengan  fluks  yang  tinggi.  Fluks  elektron  maksimum  ketika  itu sekitar  2500  partikel/cm 2 dan  proton  maksimum  sekitar  4100  partikel/cm 2. Data aktivitas  geomagnet  juga  tidak  memperlihatkan  kenaikan  (indeks  Kp  sekitar  1,1)  dan penurunan  (indeks  Dst  sekitar  -12  nT)  yang  signifikan.  Anomali  diperkirakan merupakan efek lanjutan dari anomali sebelumnya.

## 3. Satelit Monitor-E
Elektron : E > 30 keV
Proton : 80 < E < 240
7 – 13 Desember 2001
B
C
Gambar 4-5: Sebaran  partikel  Elektron  (A)  dan  proton  (B)  serta  variasi  aktivitas  geomagnet  (C)  saat anomali satelit Monitor-E
Satelit Monitor-E pada Gambar 4-5 A dan B dilaporkan mengalami anomali saat melintasi wilayah lintang tinggi pada tanggal 18 Oktober 2005, namun satelit tersebut tidak terlihat berada dalam wilayah sebaran partikel elektron dan proton dengan fluks yang  tinggi.  Fluks  elektron  maksimum  ketika  itu  sekitar  27.300  partikel/cm 2 dan proton  maksimum  sekitar  2400  partikel/cm 2. Data  aktivitas  geomagnet  tidak memperlihatkan  kenaikan nilai  indeks  Kp  (~  0,7),  namun penurunan  indeks  Dst  (-40 nT)  cukup  signifikan  (hampir  tingkat  ‘moderate’)  sebelum  anomali  dilaporkan.  Bila ditelusuri  jejak  lintasan  satelit  ketika  terjadi  penurunan  nilai  indeks  Dst,  maka diperoleh informasi bahwa satelit tengah melintasi wilayah ekuator. Dugaan penyebab anomali diperkirakan bertepatan dengan aktivitas geomagnet.

## 4. Satelit Kirari
Elektron : E > 30 keV
Proton : 80 < E < 240
15  – 21 Okt  2005 A
B
C C 15  – 21 Okt  2005
Gambar 4-6: Sebaran  partikel  Elektron  (A)  dan  proton  (B)  serta  variasi  aktivitas  geomagnet  (C)  saat anomali satelit Kirari
Satelit  Kirari  pada  Gambar  4-6  A  dan  B  dilaporkan  mengalami  anomali  saat melintasi  wilayah  lintang  menengah  pada  tanggal  24  November  2005,  namun  satelit tersebut  tidak  terlihat  berada  dalam  wilayah  sebaran  partikel  elektron  dan  proton dengan  fluks  yang  tinggi.  Fluks  elektron  maksimum  ketika  itu  sekitar  26.500 partikel/cm 2 dan  proton  maksimum  sekitar  10.200  partikel/cm 2. Data  aktivitas geomagnet  tidak  memperlihatkan  kenaikan  nilai  indeks  Kp  (~1,8)    dan  penurunan indeks  Dst  (~24  nT)  yang  signifikan.  Kemungkinan  anomali  diduga  bersumber  dari sistem satelit sendiri ( internal problem ).

## 5. Satelit HST
Elektron : E > 30 keV
Proton : 80 < E < 240
21  – 27 Nov  2005 C
Gambar 4-7: Sebaran  partikel  Elektron  (A)  dan  proton  (B)  serta  variasi  aktivitas  geomagnet  (C)  saat anomali wahana HST
Satelit  HST  ( Hubble  Space  Telescope )  pada  Gambar  4-7  A  dan  B  dilaporkan mengalami anomali saat melintasi wilayah ekuator pada tanggal 30 Juni 2006, namun satelit  tersebut  tidak  terlihat  berada  dalam  wilayah  sebaran  partikel  elektron  dan proton  dengan  fluks  yang  tinggi.  Fluks  elektron  maksimum  ketika  itu  sekitar  28.900 partikel/cm 2 dan  proton  maksimum  sekitar  2400  partikel/cm 2 .  Data  aktivitas geomagnet tidak memperlihatkan kenaikan nilai indeks Kp yang signifikan. Meskipun pada beberapa waktu sebelum anomali terjadi lonjakan nilai indeks Kp (~2,5), namun bila menggunakan skala NOAA (http://www.swpc.noaa.gov/NOAAscales), hal ini belum cukup untuk mempengaruhi satelit.  Penurunan indeks Dst (~ -10 nT) juga tidak signifikan sehingga  sumber  penyebab  anomali  pada  satelit  HST  kemungkinan  bersumber  dari sistem satelit sendiri.

## 6. Satelit Orbview 3
Elektron : E > 30 keV
Proton : 80 < E < 240
27  Jun – 3 Jul  2006
C
Gambar 4-8: Sebaran  partikel  Elektron  (A)  dan  proton  (B)  serta  variasi  aktivitas  geomagnet  (C)  saat anomali satelit Orbview 3
Satelit Orbview 3 pada Gambar 4-8 A dan B dilaporkan mengalami anomali saat melintasi wilayah lintang menengah pada tanggal 4 Maret 2007, namun satelit tersebut tidak terlihat berada dalam wilayah sebaran partikel elektron dan proton dengan fluks yang tinggi. Fluks elektron maksimum ketika itu sekitar 6400 partikel/cm 2 dan proton maksimum sekitar 4100 partikel/cm 2 . Data aktivitas geomagnet tidak memperlihatkan kenaikan  nilai  indeks Kp  yang signifikan  meskipun pada  hari  ke- 60  terjadi  lonjakan nilai  indeks  Kp  (4,3),  namun  belum  cukup  untuk  mempengaruhi  satelit.  Penurunan indeks Dst (-2 nT) juga tidak signifikan sehingga sumber penyebab anomali pada satelit Orbview 3 ini diperkirakan berasal dari sistem satelit sendiri.

## 4.2 Sistem Informasi Anomali Satelit
Adapun  satelit-satelit  orbit  rendah  yang  tidak  dilaporkan  mengalami  anomali akan dianalisis dengan terlebih dahulu memilih satelit dengan menggunakan beberapa kriteria sebagai berikut,
 Satelit  masih  mengorbit  ( on  orbit )  dan  bukan  benda  angkasa  yang  masuk  dalam kategori debris (DEB), badan roket (R/B) ataupun yang telah mengalami penurunan ketinggian (decay).
 Waktu peluncuran  22 Pebruari 2009 (sesuai dengan waktu anomali Orbcomm (2))
 Memiliki Orbit yang mirip dengan orbit satelit-satelit rujukan. Misalkan  :  Satelit  Rujukan  adalah  ERS  1  dengan  inklinasi  98,16  dan  ketinggian sekitar  772  km,  maka  satelit-satelit  yang  akan  dinalasis  haruslah  memiliki  kriteria sbb,
Inklinasi
: 98,10   i  98,30  Ketinggian orbit : 700 km  h  800 km
1  – 7 Maret  2007 C

## 1  – 7 Maret  2007
C
Analisis  ini  menggunakan  asumsi  bahwa  setiap  satelit  yang  berada  dalam wilayah distribusi partikel akan berpotensi mengalami anomali akibat interaksi dengan partikel  tersebut.  Bila  satelit  berada  dalam  wilayah  distribusi  partikel,  maka  potensi anomali  dikatakan  ada,  begitu  juga  sebaliknya.  Kriteria  dan  asumsi  serta  dengan menggunakan perangkat Sistem Informasi Anomali Satelit (SIAS), maka pada fase awal diperoleh  7  buah  satelit  yang  akan  dianalisis  (SA).  Satelit-satelit  rujukan  (SR)  dapat dilihat pada Tabel 4-1, sedangkan satelit-satelit yang akan dianalisis (SA) dapat dilihat pada Tabel 4-2.
Tabel 4-2: DATA SATELIT-SATELIT ANALISIS (SA)
Sebagai  contoh  adalah  satelit  analisis  (SA)  pertama,  Tiros  10,  dengan menggunakan satelit rujukan (SR) adalah satelit ERS 1 yang mengalami anomali pada tanggal 10 Maret 2000. Posisi satelit Tiros 10 pada waktu tersebut dapat dilihat pada Gambar 4-9.
Elektron : E > 30 keV (Zenith)
Proton : 80 < E < 240 keV (Zenith) Gambar 4-9: Posisi satelit Tiros 10 dalam sebaran elektron (A) dan proton (B)
Terlihat  pada  Gambar  4-9  A  dan  B  bahwa  satelit  tidak  berada  dalam  wilayah distribusi elektron dan proton sehingga dapat dikatakan bahwa satelit tidak berpotensi mengalami  anomali.  Untuk  meninjau  masing-masing  potensi  anomali  pada  satelit- satelit  analisis  (SA)  dengan  menggunakan  waktu  anomali  satelit-satelit  rujukan  (SR) dengan menggunakan metode yang sama dengan satelit Tiros 10 diatas, secara ringkas dapat dilihat pada Tabel 4-3.
A
B

## Tabel 4-3: POTENSI ANOMALI SATELIT-SATELIT ANALISIS
Pada  Tabel  4-3  dapat  dilihat  bahwa  hampir  seluruh  satelit-satelit  analisis  (SA) berpotensi  mengalami  anomali  pada  suatu  waktu  tertentu.  Kebanyakan  penyebab anomali  kemungkinan  disebabkan  oleh  partikel  ketika  satelit  melintasi  wilayah distribusi proton dan elektron.

## 5  KESIMPULAN
Tinjauan  bilangan sunspot (SSN)  dan  indeks  F10,7  yang  terkait  dengan pemanasan  atmosfer  bagian  atas  oleh  sinar  X  dan  ultraviolet  yang  berasal  dari Matahari  memperlihatkan  bahwa  terdapat  pengaruh  yang  signifikan  antara peningkatan  nilai  SSN  dan  indeks  F10,7  terhadap  kejadian  anomali  satelit  dan kejadian peluruhan orbit satelit rendah bumi (LEO). Dalam periode siklus matahari 23, kasus anomali satelit dominan terjadi pada tahun 2003, bukan pada tahun 2000 dan 2001 pada saat matahari maksimum. Namun bila dilihat dari kejadian peluruhan orbit satelit,  maka  kasus  peluruhan  dominan  terjadi  pada  saat  aktivitas  matahari maksimum  yaitu  sekitar  tahun  2000  dan  2001.  Analisis  kejadian  anomali  juga memperlihatkan  bahwa  kebanyakan  sub  sistem  kontrol  sikap  satelit  ( Attitude  Control System - ACS ) paling rentan mengalami kerusakan. Identifikasi ulang terhadap satelit- satelit  yang  belum  diketahui  penyebab  anomalinya  seperti  Fuse  (1),  Fuse  (2)  dan Monitor-E  memberikan  informasi  bahwa  kemungkinan  besar  dipengaruhi  oleh peningkatan  plasma  ketika  terjadi  badai  geomagnet.  Untuk  3  kasus  anomali  lainnya yaitu  satelit  Kirari,  Obrview  3  dan  HST  diduga  terkait  dengan  masalah  pada  sistem satelit  sendiri  ( internal  problem ).  Kasus  anomali  satelit-satelit  orbit  rendah  yang
dilaporkan  dan  sekaligus  menjadi  rujukan  dalam  analisis  dapat  digunakan  untuk melihat  potensi  anomali  satelit-satelit  orbit  rendah  yang  mirip  (orbit  dan  bahan struktur)  dengan  satelit  rujukan    yang  tidak  dilaporkan  mengalami  anomali.  Analisis ini  memperlihatkan  bahwa  hampir  seluruh  satelit-satelit  analisis  (SA)  berpotensi mengalami anomali pada suatu waktu tertentu. Satelit Tiros 10 berpotensi mengalami anomali  pada  saat  satelit  Landsat  7  dilaporkan  mengalami  anomali  (31  Mei  2003); satelit  Landsat  5  berpotensi  mengalami  anomali  pada  saat  satelit  ERS  1  (10  Maret 2000), Terra (26 Oktober 2000) dan Landsat 7 dilaporkan mengalami anomali ; satelit Oceansat  1  berpotensi  mengalami  anomali  pada  saat  satelit  Terra  dan  Landsat  7 dilaporkan mengalami anomali ; satelit CBERS 1 berpotensi mengalami anomali pada saat  satelit  Aqua  (  27  Juni  2002)  dan  Landsat  7  dilaporkan  mengalami  anomali. Kebanyakan  penyebab  anomali  kemungkinan  disebabkan  oleh  partikel  ketika  satelit melintasi  wilayah  distribusi  proton  dan  elektron  dengan  fluks  bervariasi.  Informasi yang diperoleh dalam penelitian ini bermanfaat dalam mewujudkan sistem peringatan dini  gangguan  oprasional  satelit-satelit  orbit  rendah  milik  Indonesia  pada  masa mendatang.

## 6  ACKNOWLEDGEMENT
Penulis  mengucapkan    terimakasih  pada  Wilson  Sinambela  dan  Neflia  yang memberi masukan dalam diskusi serta juga pada Ujang Yaya yang membantu penulis dalam pembenahan program Sistem Informasi Anomali Satelit (SIAS).

## 7  DAFTAR RUJUKAN
Ahmad,  N  dan  Kusumaningrum,  R.,  2010. Fluks  Dan  Distribusi  Partikel  Energetik  Di Orbit   LEO   Penyebab  Terjadinya  Anomali  Satelit ,  Jurnal  Sains  Dirgantara, Vol.7 No.2, Juni 2010, ISSN 1412-808X.
Ahmad, N., 2009. Analisis Penyebab Anomali Satelit Akibat Aktivitas Geomagnet , Jurnal Sains Dirgantara LAPAN Vol.6 No.2 Juni 2009  hal 133-148, ISSN 1412-808X.
Ahmad,  N.,  2010. Analisis  Distribusi  Partikel  Energetik  Melalui  Satelit  NOAA ,  buku bidang  MATSA  LAPAN  hal  36-45,  seri  ke-4,  edisi  2010,  penerbit  Dian  Rakyat ISBN 978-979-078-317-1.
Barth  J.L  dan  Gorsky  C.D.,  1997. Variations  in  the  Radiation  Environment ,  NASA/ Goddard Space Flight Center.
Hasting,  D  dan  Garret,  H.,  1996. Spacecraft  Environtment  Interaction ,  Cambridge University Press.
http://omniweb.gsfc.nasa.gov/form/dx1.html http://science.nasa.gov/headlines/y2009/29may_noaaprediction.htm http://space-track.org http://www.sat-nd.com/failures http://www.swpc.noaa.gov http://www.swpc.noaa.gov/Data/goes.html,  www.ngdc.noaa.gov/stp/NOAA/noaa_poes. html.
http://www.swpc.noaa.gov/info/Satellites.html http://www.swpc.noaa.gov/NOAAscales Robertson, B dan Stoneking, 2001. Satellite GN&C Anomaly Trends , AAS 03-071 .