POPULASI SAMPAH ANTARIKSA MENJELANG PUNCAK AKTIFITAS MATAHARI SIKLUS 24 [SPACE DEBRIS POPULATION TOWARD THE PEAK OF
SOLAR CYCLE 24]
Abdul Rachman Peneliti Pusat Sains Antariksa, Lapan e-mail: abdul@bdg.lapan.go.id
Diterima 9 Agustus 2012; Disetujui 26 November  2012

## ABSTRACT
Solar  activity  affects  space  debris  population  by  affecting  the  density  of  upper atmosphere.  The  increased  solar  activity,  which  increases  atmospheric  density,  will speed up the reentry process of objects in lower orbits. However, on the other hand, this effect  leads  to  the  decay  of  objects  in  higher  orbits  occupying  the  region  of  the previously reentered objects. By analyzing the number of orbiting and reentered space objects  from  December  2008  until  October  2012  in  the  USSPACECOM  catalog,  we found that the population of space debris increased, in general, despite the consistently increasing number of reentered objects. In average, 2.7 of debris being added every day while  only  1.1  object  reentered  in  the  same  time.  The  large  amount  of  debris  from Fengyun  1C,  Cosmos  2251  and  Iridium  33,  which  were  still  in  orbit,  was  the  major factor  in  the  increasing  population.  Furthermore,  by  using  kinetic  gas  theory  and Poisson  distribution,  we  found  a  continuous  increase  in  debris  population  at  the altitude  between  600  and  700  km  which  is  the  altitude  region  of  LAPAN-TUBSAT satellite.  The  result  of  the  calculation  shows  that  the  collision  probability  of  LAPAN- TUBSAT in October 2012 was 33.8% higher than its collision probability in December 2008.
Keywords: Solar activity, Space debris population, Atmospheric density, LAPAN-TUBSAT, Collision probability

## ABSTRAK
Aktifitas  Matahari  mempengaruhi  populasi  sampah  antariksa  melalui dampaknya  pada  kerapatan  atmosfer  atas.  Peningkatan  aktifitas  Matahari  yang meningkatkan kerapatan atmosfer akan mengakibatkan jatuhnya benda-benda di orbit yang cukup rendah. Namun, dampak yang sama menyebabkan turunnya benda-benda di  orbit  yang  lebih  tinggi  menggantikan posisi  benda-benda yang  telah  jatuh.  Dengan menganalisis  data  orbit  benda-benda  buatan  dalam  katalog  USSPACECOM  sejak Desember  2008  hingga  Oktober  2012,  ditemukan  bahwa  populasi  sampah  antariksa secara  umum  meningkat  meski  jumlah  yang  jatuh  terus  menerus  bertambah.  Rata- rata  2,7  sampah  antariksa  bertambah  setiap  hari  sedang  yang  jatuh  rata-rata  hanya 1,1 setiap hari. Besarnya persentase sampah Fengyun 1C, Cosmos 2251, dan Iridium 33  yang  masih  mengorbit  menjadi  faktor  utama  peningkatan  populasi  tersebut. Selanjutnya,  dengan  memakai  pendekatan  teori  gas  kinetik  dan  distribusi  Poisson, ditemukan  peningkatan  jumlah  sampah  secara  kontinu  untuk  ketinggian  antara  600 dan  700  km  yakni  di  sekitar  ketinggian  satelit  LAPAN-TUBSAT.  Hasil  perhitungan menunjukkan bahwa probabilitas tabrakan LAPAN-TUBSAT pada Oktober 2012 adalah 33,8% lebih tinggi dibanding probabilitasnya pada Desember 2008.
Kata kunci: Aktifitas Matahari, Populasi sampah antariksa, Kerapatan atmosfer, LAPAN- TUBSAT,  Probabilitas tabrakan

## 1 PENDAHULUAN
Sampah  antariksa  (benda  antariksa  buatan  yang  tidak  memiliki  fungsi)  terus menjadi  perhatian  dunia  internasional  karena  resiko  yang  mungkin  ditimbulkannya. Berdasarkan data yang diperoleh dari United States Space Command (USSPACECOM), populasi  sampah  berukuran  di  atas  10  cm  (dan  terkatalog)  saat  ini  telah  mencapai lebih dari 16 ribu. Sampah berukuran seperti ini dapat menimbulkan kerusakan fatal pada satelit jika terjadi tabrakan seperti yang terjadi pada Cerise milik Perancis pada Juli  1996  (Johnson, 1996) dan Iridium 33 milik  Amerika  Serikat  pada  Februari  2009 (NASA,  2009).  Sampah  berukuran  besar  dan  berada  di  orbit  rendah  dapat  jatuh  ke Bumi  sehingga  menimbulkan  kerugian  seperti  yang  terjadi  ketika  Cosmos  954  milik Uni Soviet yang mengandung nuklir jatuh di perairan Kanada pada Januari 1978 (NRC, 2011).  Selain  resiko  bertabrakan  dengan  satelit  aktif  dan  jatuh  ke  Bumi,  sampah antariksa juga dapat merusak citra hasil pengamatan astronomi dengan meninggalkan jejak  ( trailings )  pada  citra  tersebut  seperti  yang  telah  terekam  pada  citra Palomar  All Sky Survey sebelum 1997 (McNally, 1997). Potensi kerusakan akibat sampah antariksa diperkirakan  akan  semakin  mengkhawatirkan  di  masa  depan  (Liou  dan  Johnson, 2007).
Banyak  faktor  yang  mempengaruhi  populasi  sampah  antariksa.  Selain banyaknya  peluncuran  dan  benda  jatuh,  banyaknya  satelit  atau  roket  yang  pecah sehingga  menghasilkan  ratusan  bahkan  ribuan  sampah  baru  (baik  karena  meledak atau karena tabrakan) juga menjadi salah satu faktor. Belakangan ini kontribusi faktor serpihan  hasil  ledakan  atau  tabrakan  semakin  menonjol  seperti  ditunjukkan  oleh grafik fragmentation debris pada Gambar 1-1. Peningkatan jumlah sampah yang sangat signifikan  sejak  2007  berakibat  pada  semakin  besarnya  potensi  tabrakan  antara sesama  benda  buatan  termasuk  satelit  Indonesia.  Sejak  awal  1997,  Indonesia  telah memiliki  satu  satelit  di  orbit  rendah  yakni  LAPAN-TUBSAT  di  ketinggian  630  km. Satelit yang berada di orbit sun-synchronous ini memiliki potensi tabrakan yang relatif tinggi  dengan  sampah  antariksa  karena  berada  di  wilayah  orbit  yang  terkenal  paling padat.
Gambar 1-1: Grafik  pertumbuhan  populasi  benda  antariksa  buatan.  Sebagian  besar  di  antaranya adalah sampah antariksa. Diperlihatkan tiga sumber serpihan terbesar dalam 10 tahun terakhir.  Gambar  ini  adalah  modifikasi  dari  gambar  yang  diperoleh  dari NASA  Orbital Debris Program Office (NASA, 2012a)
Matahari  sedang  menuju  puncak  aktifitasnya  di  siklus  ke-24  menjelang  tahun 2013. Peningkatan aktifitas Matahari ini akan berdampak pada peningkatan kerapatan atmosfer  atas.  Kerapatan  atmosfer  saat  Matahari  maksimum  bisa  mencapai  60  kali kerapatan saat Matahari minimum untuk ketinggian 600 km (Gambar 1-2). Hubungan ini  telah  diketahui  sejak  lama  dari  ribuan  pengukuran  besarnya  hambatan  atmosfer yang  dialami  satelit-satelit  di  orbit  rendah  (King-Hele,  1987).  Khusus  untuk  orbit LAPAN-TUBSAT,  Dani  dan  Rachman  (2013)  dengan  menganalisis  data  orbit  satelit tersebut  sejak  2008  hingga  2011  menemukan  bahwa  besarnya  kenaikan  kerapatan atmosfer saat aktifitas Matahari moderat dan tinggi masing-masing sebesar 4 kali dan 11 kali dari nilai kerapatan atmosfer rata-rata saat Matahari tenang.

## Gambar 1-2: Variasi  kerapatan  atmosfer  untuk  ketinggian  150  hingga  1000  km  berdasarkan  model CIRA 1972 (King-Hele, 1987)
Akibat  peningkatan  kerapatan  atmosfer,  benda-benda  buatan  di  orbit  rendah (kurang  dari  2000  km)  akan  mengalami  penurunan  ketinggian.  Secara  keseluruhan akan  terjadi  suatu  aliran  massa  di  mana  benda-benda  yang  turun  dari  suatu ketinggian tergantikan oleh benda-benda baru yang berasal dari ketinggian di atasnya. Penting dan menarik untuk mengetahui bagaimana kondisi populasi sampah antariksa di sekitar ketinggian LAPAN-TUBSAT dikarenakan adanya aliran massa ini di samping mengetahui  kondisi  populasi  sampah  antariksa  secara  umum.  Oleh  karena  itu,  studi ini bermaksud menganalisis perkembangan jumlah populasi sampah antariksa dalam 4  tahun  terakhir  (sejak  masa  minimum  aktifitas  Matahari,  awal  2009,  hingga menjelang  maksimum,  akhir  2012)  dan  implikasinya  pada  potensi  tabrakan  antara LAPAN-TUBSAT dengan sampah antariksa.

## 2 DATA DAN METODE
Untuk  analisis  populasi  sampah  antariksa  digunakan  data  benda  antariksa buatan yang terdapat dalam file Satellite Situation Report (SSR) yang dikeluarkan oleh USSPACECOM  dan  bisa  diperoleh  dari Space-Track (www.space-track.org).  Benda- benda dalam file SSR terbatas hanya yang berukuran di atas 10 cm.
Dalam file SSR, sebuah benda dinyatakan dalam dua baris data seperti terlihat pada  Tabel  2-1.  Baris  pertama  berisi International  Designator ,  nomor  katalog, negara/instansi pemilik, periode, inklinasi, titik terjauh di orbit ( apogee ), titik terdekat di  orbit  ( perigee ),  dan  perkiraan  ukuran  benda  yang  dinyatakan  dalam Radar  Cross Section (RCS)  jika  tersedia.  Baris  kedua  berisi  nama  benda,  tanggal  peluncuran,  dan tanggal  jatuh  ( decay )  jika  tersedia.  Perangkat  lunak  yang  digunakan  adalah  SSR
Reader 1.1 yang dikembangkan di Pusat Sains Antariksa LAPAN sejak 2009 (Rachman, 2010). Antarmuka SSR Reader 1.1 diperlihatkan pada Gambar 2-1.
Tabel 2-1: CONTOH  BEBERAPA  BARIS  DATA  DALAM  FILE  SSR  TANGGAL  29  OKTOBER  2012. BENDA  PERTAMA  HINGGA  KEEMPAT  TERSEDIA  ELEMEN  ORBITNYA  SEDANG  EMPAT BENDA BERIKUTNYA TIDAK TERSEDIA ELEMEN ORBITNYA
Benda Baris data di SSR 1 1958-002B           5   US        132.8    34.2     3836        654      0.1178 VANGUARD 1                             Launched (03/17/1958) 2 1958-001A           4   US         88.5    33.1      215        183         N/A
EXPLORER 1                             Launched (02/01/1958)  Decayed [03/31/1970]
3 1995-074B       23758   US         87.5    24.9      173        132     10.4990
DELTA 2 R/B                            Launched (12/30/1995)  Decayed [01/23/1996]
4 1997-051CJ      34075   US        100.2    86.5      811        725      0.0360
IRIDIUM 33 DEB                         Launched (09/14/1997)
5 2011-002A       37348   US     NO ELEMENTS AVAILABLE                 N/A
USA 224                                Launched (01/20/2011)
6 2011-070B       37937   US     HELIOCENTRIC ORBIT (SUN)              N/A
ATLAS 5 R/B                            Launched (11/26/2011)
7 2009-031C       35317   US     LUNAR IMPACT                          N/A
ATLAS 5 CENTAUR R/B                    Launched (06/18/2009)
8 2001-006B       26700   ISS    DOCKED TO ISS                     15.0000 ISS (DESTINY)                          Launched (02/07/2001)
Gambar 2-1: Tampilan  perangkat  lunak  SSR Reader setelah  mengolah  file  SSR  tanggal  29  Oktober 2012.  Halaman  “ On-orbit  objects ”  adalah  halaman  yang  pertama  ditampilkan.  Halaman “ Decayed objects ”, “ Tabel of decayed objects ”, dan “ Graph of decayed objects ” terdapat di belakangnya (tab terlihat di bagian bawah)
SSR Reader dapat  mengolah  file Satellite  Situation  Report (SSR)  yang  berisi identitas  dan  beberapa  parameter  orbit  benda-benda  yang  ada  dalam  katalog USSPACECOM  baik  yang  masih  mengorbit  maupun  yang  telah  jatuh.  Perangkat  ini dapat mengelompokkan benda-benda dalam file SSR ke dalam jenisnya masing-masing ( payload , rocket  body ,  atau debris )  dan  menginformasikan  jumlahnya  masing-masing (sehingga  bisa  dibuat  grafik  perkembangannya  berdasarkan  tahun).  Kata  kunci “ Decayed ”  pada  baris  kedua  digunakan  untuk  memisahkan  benda  yang  masih mengorbit  dan  benda  yang  sudah  jatuh  (lihat Tabel  2-1 ).  SSR Reader juga  dapat
menyeleksi benda-benda yang elemen orbitnya tersedia memakai kata kunci “ELEMENTS”, “ORBIT”,  “SOLAR  SYSTEM”,  “LUNAR”,  “SATELLITE”,  “DOCKED”,  dan  “IMPACT”  yang terdapat pada baris pertama. Kata kunci “R/B”, “AKM”, “PKM” digunakan pada nama benda  untuk  menyeleksi rocket  body sedang  “DEB”,  “COOLANT”,  “SHROUD”,  dan “WESTFORD NEEDLES” untuk menyeleksi debris. Payload mencakup satelit baik yang masih  berfungsi  maupun  yang  telah  menjadi  sampah.  Debris  mencakup  semua sampah  selain  satelit  yang  tidak  lagi  berfungsi  dan  bekas  roket  ( rocket  body ).  Debris bisa  berupa  serpihan  atau  benda  utuh  (misalnya  Ariane  5  Deb  (Sylda)  yang  berupa dudukan satelit).
Untuk  analisis  dipilih  kurun  waktu  sejak  fase  minimum  siklus  ke-23  yakni sekitar  Januari  2009  hingga  Oktober  2012.  Pada  periode  ini,  Matahari  menunjukkan peningkatan  aktifitasnya  menuju  puncak  siklus  yang  diperkirakan  terjadi  pada  2013 (Gambar 2-2). Ada delapan file SSR yang digunakan yaitu yang tertanggal 15 Desember 2008, 23 Februari 2009, 13 September 2010, 6 Juni 2011, 27 Februari 2012, 25 Juni 2012, 24 September 2012, dan 29 Oktober 2012. Terbatasnya arsip file SSR yang bisa diakses  penulis  tidak  memungkinkan  dilakukannya  analisis  dengan  data  yang  lebih lengkap  dan  jarak  temporal  yang  sama.  Meski  demikian,  penulis  menganggap kedelapan  file  yang  digunakan  sudah  cukup  untuk  mendapatkan  kecenderungan perkembangan  jumlah  populasi  sampah  antariksa  yang  dikaitkan  dengan  aktifitas Matahari yang memiliki siklus 11 tahunan.
Gambar 2-2: Grafik  rata-rata  harian  aktifitas  Matahari  yang  dinyatakan  dalam  indeks  F10.7  dan smoothed  value -nya  sejak  Januari  2009  hingga  Oktober  2012.  Sumber  data  diperoleh dari OMNIweb-NASA (http://omniweb.gsfc.nasa.gov)
Setiap  file  SSR diolah dengan  SSR Reader untuk mengetahui  jumlah  total  dan jumlah masing-masing jenis benda ( rocket body, debris , payload ) serta informasi orbit setiap  benda.  Informasi  orbit  tiap  benda  kemudian  digunakan  untuk  memperoleh jumlah benda antariksa yang sepanjang orbitnya berada di ketinggian 600 hingga 700 km ( perigee > 600 km dan apogee < 700 km). Ketinggian ini didefinisikan sebagai ketinggian di sekitar LAPAN-TUBSAT. Sebagai pembanding, dihitung pula jumlah benda di bawah ketinggian  600  km  ( apogee <  600  km)  yang  berarti  mencakup  juga  benda  yang  akan segera  jatuh  ke  Bumi.  Untuk  melakukan  seleksi  benda  ini  dilakukan query memakai Microsoft Access.
Analisis  dilakukan  dengan  meninjau  serpihan  yang  dihasilkan  oleh  pecahnya satelit  Fengyun  1C  milik  Cina  pada  11  Januari  2007  (NASA,  2007),  pecahnya  satelit
Cosmos 2421 milik Rusia pada 14 Maret 2008 (NASA, 2008a), pecahnya satelit Iridium 33 milik Amerika Serikat dan Cosmos 2251 milik Rusia akibat saling bertabrakan pada 10  Februari  2009  (NASA,  2009),  dan  beberapa  kali  pecahnya  roket  pengorbit  Briz-M milik  Rusia  (NASA,  2012c).  Kasus-kasus  inilah  yang  dalam  lima  tahun  terakhir menarik perhatian karena kontribusinya pada populasi sampah antariksa seperti telah ditunjukkan pada Gambar 1-1. Dalam studi ini serpihan-serpihan yang dihasilkan dari kasus-kasus tersebut dinamakan “serpihan pilihan”. Analisis khusus dilakukan untuk benda-benda  dalam  katalog  yang  tersedia  informasi perigee dan apogee -nya  sehingga bisa digunakan untuk menyeleksi benda berdasarkan ketinggiannya.
Seberapa  besar  pengaruh  peningkatan  jumlah  benda  di  sekitar  ketinggian LAPAN-TUBSAT terhadap probabilitas tabrakan dihitung dengan memakai pendekatan teori gas kinetik dengan model distribusi Poisson (Klinkrad et al., 2006). Dengan model ini  probabilitas  terjadinya  tabrakan  pada  benda  yang  bergerak  dengan  laju  tetap , selama  waktu ,  dengan  penampang  lintang  tabrakan ,  dalam  ruang  yang berkerapatan partikel seragam , dinyatakan oleh persamaan (2-1). Aproksimasi pada persamaan  ini  bernilai  kesalahan  kurang  dari  10%  untuk  rata-rata  jumlah  tabrakan .
(2-1)
Dari  persamaan  (2-1)  dapat  diketahui  bahwa  perbandingan  probabilitas terjadinya  tabrakan  ( pada  suatu  benda  yang  bergerak  dengan  kecepatan  yang sama  di  dalam  ruang  yang  bervolume  sama  dan  dalam  waktu  yang  sama  hanya ditentukan  oleh  perbandingan  jumlah  benda  ( dalam  volume  tersebut sebagaimana dinyatakan dalam persamaan (2-2).
(2-2)
Dalam perhitungan, tidak dibedakan antara sampah antariksa maupun bukan. Alasannya,  karena  sampah  antariksa  sangat  mendominasi  populasi  benda  antariksa buatan  dari  segi  jumlah.  Minimal  sejak  5  tahun  yang  lalu  sekitar  94%  dari  populasi benda antariksa buatan adalah sampah antariksa.

## 3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Jumlah  benda  buatan  yang  mengorbit  bertambah  sebanyak  3857  benda  sejak Desember  2008  hingga  Oktober  2012  dengan  laju  peningkatan  rata-rata  2,7  benda setiap  hari  seperti  terlihat  pada  Gambar  3-1.  Gambar  tersebut  juga  menunjukkan bahwa laju peningkatan ini 2,5 kali lebih besar dibanding peningkatan rata-rata benda buatan yang jatuh pada selang waktu yang sama yakni 1,1 benda setiap hari. Jumlah benda  jatuh  yang  dipengaruhi  oleh  peningkatan  aktifitas  Matahari  pada  saat  yang sama, terutama sejak 2011 (Gambar 2-2), tidak mampu mengimbangi lonjakan jumlah debris. Debris adalah jenis benda yang paling berpengaruh pada peningkatan populasi benda  yang  mengorbit  (87,9%)  diikuti  oleh payload (8,7%)  lalu  bekas  roket  (3,4%). Debris juga adalah kontributor terbesar pada populasi benda yang telah jatuh (86,1%) diikuti  bekas  roket  (7,6%)  lalu payload (6,3%).  Sejak  Desember  2008  hingga  Oktober 2012,  dinamika  pertumbuhan  populasi  benda  buatan  mengikuti  dinamika  serpihan yang  berarti  meneruskan  pola  yang  berlangsung  sejak  lama  (lihat  kembali  Gambar 1-1).
Jika ditinjau khusus debris, serpihan pilihan (kasus Fengyun 1C, Cosmos 2421 vs  Iridium  33,  dan  Briz-M)  menempati  porsi  yang  cukup  besar.  Jumlah  seluruh serpihan  pilihan  ini  adalah  33% pada  Desember  2008  lalu meningkat  dan cenderung
stabil  di  atas  47%  sejak  Juni  2011  (Gambar  3-2).  Serpihan  yang  menempati  porsi terbesar  adalah  Fengyun  1C,  diikuti  Cosmos  2251,  lalu  Iridium  33,  lalu  Briz-M. Serpihan Cosmos 2421 yang pada 15 Desember 2008 menempati posisi kedua setelah Fengyun 1C telah jatuh semuanya pada 27 Februari 2012 (Gambar 3-3). Jika ditinjau dari  seluruh  benda  buatan  yang  mengorbit,  jumlah  seluruh  serpihan  Fengyun  1C, Cosmos 2251, Iridium 33, Cosmos 2421, dan Briz-M adalah 21% pada Desember 2008 lalu  meningkat  dan  cenderung  stabil  di  atas  33%  sejak  Juni  2011.  Khusus  Briz-M, serpihannya  meningkat  setelah  ledakan  yang  terjadi  pada  21  Juni  2010  yang menghasilkan 85 serpihan yang terkatalog pada pertengahan September 2010 (NASA, 2010). Serpihan Briz-M meningkat lagi setelah roket jenis ini kembali meledak pada 16 Oktober  2012  (Space  Safety  Magazine,  2012)  yang  menghasilkan  80  serpihan  yang terkatalog  pada  akhir  Oktober  2012.  Ledakan  kali  ini  adalah  kasus  ketiga  yang menimpa Briz-M yang diketahui hingga saat ini (NASA, 2012c).
Gambar 3-1: Grafik  pertumbuhan  populasi  benda  buatan  yang  berada  di  orbit  (kiri)  dan  yang  jatuh (kanan)  sejak  Desember  2008  hingga  Oktober  2012.  Ditampilkan  pula trendline dan persamaannya untuk jumlah total benda
Gambar 3-2: Persentase jumlah serpihan Fengyun 1C, Cosmos 2421, Iridium 33, Cosmos 2251, dan Briz-M terhadap seluruh jumlah debris sejak Desember 2008 hingga Oktober 2012
Gambar 3-3: Pertumbuhan seluruh benda dalam katalog (Total – 9500) dibandingkan dengan jumlah serpihan Fengyun 1C Deb, Iridium 33 Deb, Cosmos 2251 Deb, Briz-M Deb, dan Cosmos 2421  Deb.  Jumlah  seluruh  benda  dinyatakan  dalam  Total  –  9500  untuk  mendekatkan nilainya dengan jumlah serpihan
Kecenderungan  meningkatnya  populasi  benda  antariksa  buatan  menjelang puncak  aktifitas  Matahari  siklus  24  seperti  ditemukan  dalam  studi  ini  terutama dikarenakan  tabrakan  antara  Cosmos  2251  dan  Iridium  33  yang  terjadi  pada  10 Februari  2009.  Ini  mengakibatkan  naiknya  jumlah  populasi  yang  terlihat  pada  Juni 2010.  Peningkatan  aktifitas  Matahari  yang  signifikan  sepanjang  2011  dan  2012 mampu  mengurangi  jumlah  benda  antariksa  sehingga  gradien  peningkatan  jumlah populasi  menurun  sehingga  cenderung  stabil  sejak  akhir  2011.  Namun,  peristiwa pecahnya  Briz-M  pada  16  Oktober  2012  mengakibatkan  jumlah  populasi  meningkat kembali.  Tanpa  pecahnya  Briz-M  tersebut,  diperkirakan  bahwa  jumlah  populasi sampah antariksa akan terus menurun sepanjang tahun 2012 (Johnson, 2012b).
Peningkatan jumlah serpihan akibat pecahnya suatu benda yang terkatalog oleh USSPACECOM  dimungkinkan  terus  berlangsung  hingga  beberapa  tahun  setelah kejadian. Hal ini terlihat jelas pada serpihan Fengyun 1C (yang pecah pada 11 Januari 2007) di mana masih ditemukan serpihan-serpihan baru hingga saat ini (ditunjukkan oleh  tiap  peningkatan  di  grafik  pertumbuhan  pada  Gambar  3-3).  Akibatnya  kendati serpihan Fengyun 1C terus berjatuhan, jumlah serpihan yang mengorbit secara umum terus  bertambah  dalam  katalog  USSPACECOM.  Adapun  serpihan  Iridium  33  (pecah pada 10 Februari 2009) mengalami peningkatan hingga Juni 2012 untuk selanjutnya menurun,  sedangkan  Cosmos  2251  mengalami  peningkatan  hingga  Februari  2012 untuk  selanjutnya  menurun.  Lamanya  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  mengkatalog suatu  serpihan  (atau  benda  antariksa  secara  umum)  seringkali  dikarenakan  sulitnya mengidentifikasi  benda  asalnya  yang  bisa  membutuhkan  waktu  bertahun-tahun (NASA, 2008b).
Jumlah benda di sekitar ketinggian LAPAN-TUBSAT (600 hingga 700 km) terus mengalami  peningkatan  sejak  Desember  2008  hingga  Oktober  2012  sedang  benda berketinggian kurang dari 600 km berfluktuasi jumlahnya (Gambar 3-4). Laju rata-rata peningkatan  jumlah  benda  di  sekitar  ketinggian  LAPAN-TUBSAT  adalah  0,064  benda per  hari.  Pada  15  Desember  2008  (setelah  pecahnya  Fengyun  1C  dan  Cosmos  2421)
belum ditemukan satu pun serpihan pilihan pada rentang ketinggian ini namun pada 29  Oktober  2012  ditemukan  2  serpihan  Fengyun  1C  dan  34  serpihan  hasil  tabrakan Iridium 33 dan Cosmos 2251 (pada 10 Februari 2009). Sebanyak 10 serpihan Cosmos 2251  dan  24  serpihan  Iridium  33  ditemukan  pada  katalog  dengan  tanggal  tersebut. Dengan jumlah benda pada Desember 2008 sebanyak 278 sedang pada Oktober 2012 sebanyak 372, memakai persamaan (2-2) diperoleh peningkatan probabilitas terjadinya tabrakan sebesar 33,8%.
Gambar 3-4 : Perbandingan  jumlah  benda  buatan  dengan  ketinggian  dalam  rentang  600  –  700  km dengan  benda  di  bawah  ketinggian  600  km.  Ditampilkan  pula trendline dan persamaannya untuk ketinggian 600 – 700 km
Selain  di  ketinggian  sekitar  LAPAN-TUBSAT,  peningkatan  kerapatan  benda- benda di sekitarnya juga diduga terjadi di ketinggian International Space Station (ISS). Stasiun  luar  angkasa  ini,  yang mengorbit di ketinggian sekitar  390 km, dalam waktu setahun  (April  2011  hingga  April  2012)  ISS  terpaksa  melakukan  4  kali  manuver (bahkan  hampir  6  kali)  untuk  menghindari  terjadinya  tabrakan  padahal  sebelumnya rata-rata  hanya  sekali  setahun.  Kenaikan  aktifitas  Matahari  diduga  menjadi  pemicu peningkatan jumlah manuver tersebut (NASA, 2012b).
Kondisi  yang  dialami  ISS  dan  LAPAN-TUBSAT  nampaknya  mengindikasikan bahwa  peningkatan  aktifitas  Matahari  sejak  awal  2009  hingga  akhir  2012  secara signifikan meningkatkan probabilitas tabrakan di antara ketinggian 350 hingga 700 km. Rentang ketinggian ini adalah rentang ketinggian yang penting karena dari 1046 satelit aktif yang mengorbit di akhir 2012 ( Union of Concern Scientists , 2012), hanya 11 buah satelit  yang  berada di  ketinggian  di  bawah  350 km,  namun  ada  sebanyak  218  satelit yang memakai ketinggian (berarti tidak di sepanjang periodenya) antara 350 dan 700 km. Terdapat sebanyak 112 satelit aktif yang memakai ketinggian antara 600 dan 700 km di  akhir  2012.  Peningkatan  kerapatan  benda  di  sekitar  orbit  LAPAN-TUBSAT  penting untuk  diperhatikan  apalagi  mengingat  hasil  perhitungan  memakai  perangkat  lunak MASTER-2005  dari  ESA  menunjukkan  bahwa  fluks  terbesar  sampah  antariksa  yang menumbuk satelit memiliki laju sangat besar 15 km/s (Rachman dan Ahmad, 2009).
Di samping dikarenakan peningkatan probabilitas tabrakan, hal lain yang perlu diperhatikan adalah berkurangnya akurasi prediksi orbit seluruh benda secara umum akibat peningkatan aktifitas Matahari. Ini dikarenakan perubahan hambatan atmosfer yang  dialami  benda  akan  mengakibatkan  perubahan  orbitnya.  Hal  ini  dapat menyebabkan kegagalan deteksi sensor jika benda tersebut tiba pada coverage volume di luar waktu yang diperkirakan (Johnson, 2012a).
Kecenderungan  tetap  meningkatnya  populasi  sampah  antariksa  seperti ditemukan  dalam  studi  ini  juga  dikarenakan  relatif  rendahnya  aktifitas  Matahari  di puncak siklusnya kali ini. Hal ini sudah diperkirakan banyak peneliti termasuk sejak beberapa tahun yang lalu oleh Schatten (2005). Kondisi ini diperkuat dengan landainya akhir  siklus  23  yang  mengakibatkan  lambatnya  pembersihan  sampah  antariksa  di orbit rendah (Djamaluddin, 2011).
Proses analisis pada studi ini terutama terkendala oleh kelengkapan data yang digunakan. Penulis tidak memiliki koleksi file SSR yang lengkap terutama pada tahun 2009  dan  2010  seperti  terlihat  jelas  misalnya  pada  Gambar  3-1.  Di  samping  itu,  file SSR hanya menampung data untuk benda yang dapat teramati dengan baik dan dapat dibuat katalognya. Benda seperti ini umumnya berukuran di atas 10 cm. USSPACECOM juga  relatif  sulit  mengamati  dan  menjejak  benda-benda  yang  orbitnya  sangat  lonjong seperti Briz-M yang perigee -nya berorde ratusan kilometer namun apogee -nya berorde ribuan  bahkan  puluhan  ribu  kilometer  (NASA,  2011).  File  SSR  juga  tidak  memuat seluruh  elemen  orbit  benda  yang  ditampungnya.  Benda-benda  yang  belum  bisa dipastikan  orbitnya  dan  satelit-satelit  mata-mata  Amerika  Serikat  tidak  akan ditemukan  elemen  orbitnya  dalam  file  SSR.  Namun,  rata-rata  persentase  benda  yang tidak tersedia elemen orbitnya hanya 5,6% dari total benda dalam katalog.

## 4 KESIMPULAN
Populasi  sampah  antariksa  diantaranya  dipengaruhi  oleh  banyaknya  serpihan baru  yang  terbentuk  dan  aktifitas  Matahari.  Studi  ini  telah  menganalisis perkembangan jumlah benda antariksa yang mengorbit dan yang jatuh sejak Desember 2008 hingga Oktober 2012. Hasilnya menunjukkan bahwa populasi sampah antariksa secara  umum  meningkat  meski  jumlah  yang  jatuh  terus  menerus  bertambah.  Rata- rata  2,7  sampah  antariksa  bertambah  setiap  hari  sedang  yang  jatuh  rata-rata  hanya 1,1 setiap hari. Besarnya persentase sampah Fengyun 1C, Cosmos 2251, dan Iridium 33  yang  masih  mengorbit  menjadi  faktor  utama  peningkatan  populasi  tersebut. Ditemukan  juga  bahwa  peningkatan  jumlah  serpihan  akibat  pecahnya  suatu  benda yang terkatalog oleh USSPACECOM dimungkinkan terus berlangsung hingga beberapa tahun setelah kejadian.
Di  ketinggian  antara  600  dan  700  km  yakni  di  sekitar  ketinggian  LAPAN- TUBSAT, ditemukan peningkatan jumlah sampah secara kontinu dalam kurun waktu yang  ditinjau.  Hasil  studi  ini  menunjukkan  bahwa  probabilitas  LAPAN-TUBSAT mengalami  tabrakan  pada  Oktober  2012  adalah  33,8%  lebih  tinggi  dibanding probabilitasnya  pada  Desember  2008.  Kecenderungan  ini  berbeda  untuk  populasi  di bawah 600 km yang ditemukan jumlahnya senantiasa berfluktuasi.
Menjelang  puncak  siklus  Matahari  ke-24,  peningkatan  resiko  tabrakan  bukan hanya  dikarenakan  bertambahnya  jumlah  benda  buatan  (yang  didominasi  oleh sampah)  di  sekitar  orbit  LAPAN-TUBSAT  namun  juga  dikarenakan  berkurangnya akurasi prediksi orbit terkait dengan peningkatan aktifitas Matahari. Landainya akhir siklus 23 Matahari dan cenderung rendahnya puncak siklus 24 turut berperan dalam menambah resiko gangguan sampah antariksa di masa depan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  USSPACECOM  atas  tersedianya  informasi  identitas  dan data  orbit  benda-benda  buatan  di  Space-Track.  Terima  kasih  juga  atas  berbagai masukan dari para reviewer makalah ini.

## DAFTAR RUJUKAN
Dani,  T.  dan  A.  Rachman,  2013. Pengaruh  Radiasi  EUV  Matahari  dan  Aktifitas Geomagnet  terhadap  Variasi  Kerapatan  Atmosfer  dari  Elemen  Orbit  LAPAN- TUBSAT , diterima untuk diterbitkan di Jurnal Sains Dirgantara Edisi Desember.
Djamaluddin,  T.,  2011. Analisis  Dampak  Anomali  Peralihan  Siklus  23  dan  Siklus  24 Aktifitas Matahari pada Lingkungan Bumi , Matahari dan Antariksa, Seri ke-5. Johnson, N., 1996. First Natural Collision of Catalogued Earth Satellites , ODQN, NASA JSC, Vol. 1, Issue 2, p. 1.
Johnson, N. L., 2012. The Effects  of Solar Maximum  on  the Earth's  Satellite  Population and  Space  Situational  Awareness ,  International  Astronautical  Congress  ke-63 (IAC 2012), Naples, Italia.
Johnson,  N.,  2012. Increasing  Solar  Activity  Aids  Orbital  Debris  Environment ,  ODQN, NASA JSC, Vol. 16, Issue 1.
King-Hele,  Desmond,  1987. Satellite  Orbit  in  An  Atmosphere:  Theory  and  Applications , Blackie, Glasgow and London.
Klinkrad,  H., P.Wegener,  C.  Wiedemann,  J.  Bendisch, dan H.  Krag,  2006. Modeling of the Current Space Debris Environment , Space Debris – Models and Risk Analysis, Praxis Publishing, Chichester, UK.
Liou, J.-C. dan N. L. Johnson, 2007. Instability of the Present LEO Satellite Populations . Adv. in Space Res. Vol. 41, 1046-1053.
McNally, D., 1997. Adverse Effects of Space Debris on Astronomy , Adv. Space Res. Vol. 19, No. 2, 399-402.
NASA,  2007. Chinese  Anti-satellite  Test  Creates  Most  Severe  Orbital  Debris  Cloud  in History , ODQN, NASA JSC, Vol. 11, Issue 2, hlm 2. NASA, 2008. Satellite Breakups During First Quarter of 2008 , ODQN, NASA JSC, Vol. 12, Issue 2, hlm 1.
NASA, 2008. Handbook for Limiting Orbital Debris , NASA-Handbook 8719.14. NASA. NASA, 2009. Satellite Collision Leaves Significant Debris Clouds , ODQN, NASA JSC, Vol. 13, Issue 2.
NASA, 2010. Unusual Satellite Fragmentation , ODQN, NASA JSC, Vol. 14, Issue 4. NASA, 2011. New Satellite Fragmentations Add to Debris Population , ODQN, NASA JSC, Vol. 15, Issue 1.
NASA,  2012. Monthly  Number  of  Objects  in  Earth  Orbit  by  Object  Type ,  ODQN,  NASA JSC, Vol. 16, Issue 1.
NASA, 2012. Increase in ISS Debris Avoidance Maneuvers , ODQN, NASA JSC, Vol. 16, Issue 2.
NASA, 2012. New Russian Launch Failure Raises Breakup Concern , ODQN, NASA JSC, Vol. 16, Issue 4.
NRC,  2011. Limiting  Future  Collision  Risk  to  Spacecraft:  an  Assessment  of  NASA’s Meteoroid  and  Orbital  Debris  Programs ,  The  National  Academic  Press, Washington, D.C.
Rachman, A., 2010. Upgrading Sistem Diseminasi Informasi Benda Jatuh Antariksa dari Temporer  menjadi  Mingguan ,  laporan  kegiatan  bulan  Juni  2010,  Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa LAPAN.
Rachman, A. dan N. Ahmad, 2009. Analisis Potensi Tumbukan Satelit LAPAN-TUBSAT , Prosiding Siptekgan XIII-2009, 02-14: 466–475.
Schatten, K., 2005. Fair Space Weather for Solar Cycle 24 , Geophysical Research Letter, Vol. 32, L21106.
Space Safety Magazine, 2012. Update: Breeze-M explodes in orbit creating debris cloud , www.spacesafetymagazine.com, diunduh pada Nop.
Union  of  Concern  Scientists,  2012. UCS  Satellite  Database ,  http://www.ucsusa.org, diunduh pada Desember.