Kenali roket angkasa lepas

SPUTNIK milik kerajaan Rusia adalah roket satelit pertama di dunia yang dilancarkan ke angkasa lepas. Ia dilancarkan pada 1957. Sejak itu, beribu-ribu roket telah dilancarkan ke angkasa.
Jika enjin kenderaan biasa boleh bergerak hasil kombinasi bahan bakar dengan oksigen, enjin roket pula berlainan sedikit.
Memandangkan enjin roket berfungsi di ruang angkasa yang tidak mempunyai oksigen, roket perlu membawa bersama-samanya oksigen.
Enjin roket dihidupkan menerusi pembakaran bahan bakar cecair atau pekat.
Untuk pengetahuan anda, kenderaan roket perlu mencecah kelajuan sekitar 29,000 kilometer sejam untuk mencapai ke kawasan orbit beraltitud rendah dan kemudiannya perlu memecut sehingga 40,000 kilometer sejam untuk melepasi kawasan graviti bumi.
Kemampuan roket ini memerlukan bertan-tan bahan bakar.
Sejak 1957, roket Atlas milik Amerika Syarikat telah melancarkan lebih kurang 100 misi angkasa lepas tanpa angkasawan, termasuklah pengembaraan ke Bulan, misi Pioneer yang terbang melepasi planet Jupiter dan Venus dan juga 'Voyager' yang mendarat di planet Marikh.
Yang terkini ialah Atlas IIAS yang berjaya dalam misi angkasanya antara Disember 1993 hingga April 1999.Roket ini mempunyai ketinggian 45 meter.
Roket ini terdiri daripada tiga peringkat iaitu:
* Atlas - peringkat melancarkan roket ke angkasa. Bahagian ini dihidupkan oleh enjin bakar cecair dan juga empat boosters bahan bakar (liquid boosters).
Bahagian ini kemudiannya akan terpisah selepas peringkat tertentu pelancaran dilakukan dan kemudiannya, bahagian beban muatan akan dibawa ke orbit oleh peringkat Centaur.

Cipta satelit bukti kemampuan Unisel

Teknologi satelit bermula apabila Soviet Union melancarkan Sputnik - 1 dan selepas itu beberapa siri Sputnik dilancarkan oleh negara tersebut.Hari, ini satelit antara 'penghuni' objek buatan manusia di angkasa dengan pelbagai misi atau tujuan sama ada nyata dan juga tersembunyi.
Satelit biasanya dihantar ke angkasa untuk tujuan komunikasi, penderiaan jauh atau pencerapan data bumi selain kajian angkasa.
Bagi negara maju daripada segi ketenteraan, satelit biasanya dihantar ke angkasa untuk tujuan risikan atau mengintip.
Malaysia tidak ketinggalan menceburi bidang pembangunan satelit dan umum mengetahui beberapa satelit telah dilancarkan termasuk siri MEASAT dan Tiung Sat-1 dan akan datang, RazakSat.
Meskipun penglibatan Malaysia secara hanya kira-kira sedekad lepas dan penggunaan satelit itu pun menerusi Pusat Remote Sensing Negara (Macres), namun usaha mereka bentuk satelit sudah dirintis di peringkat institusi pengajian tinggi dan syarikat swasta.
Penubuhan Agensi Angkasa Negara (Angkasa) dan Astronautic Technology Sdn. Bhd. (ATSB) serta terbaru Pusat Angkasa Negara di Banting, Selangor menunjukkan keseriusan kerajaan dalam pembangunan teknologi satelit.
Namun, teknologi satelit sebenarnya amat kompleks bukan sahaja kerana melibatkan pelbagai disiplin tetapi juga misi dan saiznya yang pelbagai.
Begitu juga jenis-jenis orbit, satelit mempunyai pelbagai kategori orbit yang berbeza.
Apatah lagi, pembangunan dan reka bentuk satelit perlu disusuli dengan pembinaan stesen bumi yang berfungsi menerima data yang dihantar.
Daripada segi pengelasan misalnya, satu daripadanya ialah satelit miniature yang ringan dan bersaiz kecil.
Satelit kategori ini terbahagi kepada satelit mini yang mempunyai berat antara 200 kilogram dan 500 kilogram (kg), satelit mikro (bawah 200kg) dan satelit nano (bawah 10kg).
Bagi Malaysia satu daripada satelit yang bakal dilancarkan September ini ialah RazakSat yang dikelaskan dalam satelit mikro dan ini merupakan satu kejayaan bagi Angkasa dan ATSB yang membangunkan projek tersebut.
Kejayaan tersebut membawa satu petanda bahawa satu anjakan dalam pembangunan aeroangkasa di negara ini tetapi teknologi tidak pernah kekal statik.
Apabila saintis mula membicarakan nanoteknologi iaitu pengecilan produk dan komponen bersaiz satu bilion lebih kecil berbanding satu meter, tempiasnya juga terkena kepada pembikinan satelit tersebut.
Berkemungkinan atas perkembangan nanoteknologi itu, Angkasa telah mengambil inisiatif yang cukup bermakna apabila menganjurkan pertandingan pembangunan model satelit nano peringkat siswazah pada tahun lepas.
HarapanMeskipun ia hanya peringkat model dan bukan komersial, langkah menganjurkan pertandingan tersebut sangat penting kerana ia mampu menyediakan asas teknologi angkasa kepada siswazah bagi meningkatkan pengetahuan, memperoleh pengalaman dan bertukar-tukar informasi di bidang teknologi tersebut.
Selain itu ia juga penting untuk mempromosikan 'kerjasama berpasukan' dan integrasi teknologi di antara pelbagai bidang serta mencabar siswazah untuk meningkatkan ilmu pengetahuan melewati had normal.
Pada masa sama, ia dapat membangunkan sistem telemeteri modular yang lasak dan boleh dikomersialkan, menggalakkan pertumbuhan pemikiran kreatif dan inovatif di kalangan siswazah dan mempromosikan pembelajaran sepanjang hayat dan di luar dewan kuliah.
Kejayaan awal sebuah universiti tempatan dalam pertandingan pembangunan model satelit baru-baru ini menampakkan harapan kepada perkembangan teknologi tersebut secara keseluruhannya.
Sekumpulan pelajar Universiti Industri Selangor (Unisel) berjaya mengondol hadiah dalam pembangunan satelit nano pada Pertandingan Cansat Nano Satelit Antara Varsiti Dunia di Madrid Sepanyol pada 10 hingga 12 April lalu.
Mereka berjaya memenangi tempat pertama bagi kategori terbuka dan tempat ketiga bagi kategori roket telemetri.
Pelajar dari Fakulti Kejuruteraan itu membangunkan dua model satelit nano dan dan satu daripadanya merupakan hasil kejayaan di peringkat domestik.
Ia bermula dengan pertandingan di peringkat tempatan yang juga dikenali sebagai CANSAT 2007 membabitkan universiti awam dan swasta yang memerlukan peserta membangunkan satelit nano termasuk subsistem.
Ia hendaklah berskala kecil berat antara 350 gram (g) dan 1,050g bagi menguji kemampuan siswazah dalam reka bentuk, fabrikasi dan operasi.
Yang uniknya, kesemua sistem tersebut hendaklah boleh dimasukkan dalam tin minuman.
Angkasa yang merupakan agensi di bawah Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MOSTI) akhirnya memilih Universiti Industri Selangor (Unisel) sebagai juara.
Model satelit nano Unisel diberi nama UNiSSAT V. 1 yang beratnya hanya 348 gram termasuk semua komponen dan sistem di dalamnya.
Sistem telemeteri pula dilengkapi dengan Sistem Penentu Kedudukan Global (GPS), antena, pemancar dan penerima, penderia tekanan atmosfera dan penderia suhu.
Menurut Dekan Fakulti Kejuruteraan Unisel, Prof. Dr. Anuar Ahmad, meskipun tempoh pembangunan model itu hanya untuk tiga bulan iaitu bermula Julai 2007, pihaknya mampu menyiapkan lebih awal iaitu kurang daripada tempoh tersebut.
"Kumpulan kami terpilih sebagai juara dan bercadang menaikan taraf satelit ini yang masih di peringkat prototaip," katanya ketika ditemui di makmal Fakulti Kejuruteraan, Unisel di Berjuntai Bestari baru-baru ini.
Pelbagai sistemKumpulannya terdiri daripada dua penasihat termasuk dua pensyarah iaitu Zulkifli Abdul Rahman (bahagian mekatronik) dan Juwairiyyah Abdul Rahman (elektronik) dan dianggotai oleh Tan Pei Tih , Nedunchelian A/L Gurusamy Mohd. Norhalim Zainudin, Irwan Rustang , Ahmad Danial Ridwan Mohamad Bolhair dan Mohd. Firdaus S. Abd. Hadi.
Satelit tersebut terdiri daripada pelbagai sistem termasuk elektrikal yang mengandungi sistem pengkomputeran, sistem deria, sistem kuasa dan sistem perhubungan.
Bagi sistem pengkomputeran, komponen paling penting ialah pengawal mikro yang berfungsi sebagai otak bagi keseluruhan sistem.
Ia berfungsi sebagai pengawal untuk sistem masa, penyimpanan maklumat sementara dan pengawalan laluan isyarat.
Beban informasi terdiri daripada penderia tekanan, penderia suhu, penderia GPS dan kamera digital COMPLEMENTARY METAL-OXIDE-SEMICONDUCTOR (CMOS). Sistem GPSnya disepadukan dengan pengawal mikro dan fungsinya ialah untuk menjejaki kedudukan dan mengumpul maklumat seperti latitud dan longitud serta ketinggian altitud
Kamera yang dipasang pada satelit ini akan diaktifkan apabila pengawal mikro menghantar isyarat elektrikal untuk mengarahkan kamera merakam imej.
Imej yang dirakam akan disimpan dalam memori yang terbina pada papan kamera dan kemudiannya imej itu berkenaan dapat dikembalikan oleh pasukan stesen bumi selepas satelit mendarat.
Penderia tekanan pula mengukur tekanan atmosfera dan pada masa sama, ketinggian dapat dikira.
Satelit ini juga boleh berkomunikasi dengan stesen Bumi dengan syarat sistem pemprosesan dan penghantaran data dapat dibangunkan.
Stesen Bumi akan menghantar isyarat arahan penghantaran maklumat kepada satelit berkenaan manakala maklumat yang diterima dari satelit akan diproses di bumi menggunakan aturcara komputer yang telah dibangunkan.
Satu sistem payung terjun juga dikhususkan kepada satelit berkenaan yang diperbuat daripada fabrik lembut untuk memperlahankan gerakan objek melalui atmosfera dengan menghasilkan seretan apabila mendarat ke bumi.
Payung terjun dibina khas oleh kumpulan pelajar tersebut dan digunakan semasa demonstrasi pada 31 Januari lalu menunjukkan ia sesuai untuk satelit berkenaan.
Selain satelit tersebut, Unisel juga menghantar sebuah lagi satelit bagi kategori telemeteri yang mempunyai sedikit perbezaan dengan model asal.
Bezanya satelit yang memenangi pertandingan peringkat domestik itu mempunyai kamera GPS.
Menurut Anuar, pertandingan yang diadakan di Universiti Politeknik Madrid itu membabitkan 14 penyertaan dari Sepanyol dan Malaysia.
"Saya dapati universiti yang menganjurkan pertandingan ini memiliki makmal berkaitan bidang sains angkasa sejak lima dekad lalu,'' katanya.
Oleh itu berdasarkan pengalaman Unisel sebagai sebuah universiti muda, teknologi tempatan tidak jauh bezanya dengan apa yang ada di Eropah itu.
Kesimpulannnya, meskipun satelit tersebut sekadar sebuah model prototaip, tetapi berjaya membuktikan kemampuan pelajar tempatan dalam mereka bentuk satelit.

Memahami teknologi satelit

Misi ANALISIS misi satelit adalah penting kerana ia memastikan misi satelit ditepati. Analisis yang selalu dilakukan adalah seperti analisis orbit yang diperlukan untuk menetapi misi satelit, analisis sistem beban bayar dan analisis bus satelit. Ia selalu dilakukan oleh jurutera aeroangkasa.Secara khususnya, satelit melibatkan komponen seperti
l Payloads atau beban bayar yang dapat menentukan misi satelit.
Ia terdiri daripada sistem penderiaan jauh, sistem komunikasi dan kajian sains angkasa,
- Penderiaan jauh (remote sensing)
Penderiaan jauh adalah sistem untuk mengimbas permukaan bumi membabitkan pemerolehan maklumat untuk tujuan pemetaan.
l Sistem Komunikasi Satelit
- Melibatkan sistem perhubungan yang menggunakan satelit sebagai penghubung antara dua (atau lebih) titik komunikasi di bumi dan terdiri daripada reka bentuk sistem komunikasi dan pengoperasian stesen bumi oleh jurutera komunikasi dan elektrik/elektronik.
l Kajian Sains Angkasa - merupakan pakej saintifik yang kajiannya diadakan di angkasa lepas dan melibatkan saintis dalam bidang sains fizik.
Bas Satelit (Satellite Bus)Ia melibatkan pelantar satelit itu sendiri, iaitu terdiri daripada struktur satelit dan subsistem satelit yang perlu kepakaran yang khusus.
Melibatkan struktur yang memerlukan kepakaran dalam reka bentuk, analisis, ujian dan pembuatan. Bidang-bidang yang diperlukan adalah:
l Jurutera aeroangkasa dalam reka bentuk, analisis, ujian dan penggunaan bahan logam dan bukan logam yang sesuai untuk misi satelit.
l Jurutera bahan dalam penggunaan bahan logam (seperti aluminium, dan lain-lain) dan bukan logam (seperti komposit).
l Jurutera awam dalam analisis struktur.
Subsistems melibatkan:
Kuasa (Power)
Subsistem kuasa memerlukan kepakaran dalam reka bentuk, analisis, ujian dan pembuatan. Bidang-bidang yang diperlukan adalah:
l Jurutera aeroangkasa dan jurutera kuasa dalam reka bentuk, analisis, ujian dan penggunaan teknologi kuasa seperti sel suria dan bateri yang sesuai untuk misi satelit.
l Jurutera aeroangkasa dalam mereka bentuk sistem kuasa misi, iaitu kaedah penggunaan penggunaan kuasa semasa satelit mengorbit bumi.
l Jurutera elektrik dan elektronik untuk membangunkan litar yang mengawal penjanaan kuasa dan penggunaan kuasa, termasuk pengaturcaraan dan algoritma yang sesuai
l Saintis dalam bidang fizik untuk mengkaji bahan-bahan dalam pembuatan sel suria yang terkini.
Penentuan Sikap dan Kawalan
Subsistem ADCS memerlukan kepakaran dalam reka bentuk, analisis, ujian dan pembuatan.
l Sistem penentuan sikap seperti penderia matahari (sun sensor), penderia bumi (earth sensor), magnetometer dan penderia bintang (star sensor).
l Sistem kawalan sikap seperti magnetork (magnetorque), roda tindakbalas (reaction wheel), sistem pendorong (propulsion system) dan lain-lain.
Kawalan Haba Subsistem kawalan haba memerlukan kepakaran dalam reka bentuk, analisis, ujian dan pembuatan sistem-sistem kawalan haba sama ada aktif atau pasif di angkasa. Bidang-bidang yang diperlukan adalah:
l Jurutera aeroangkasa untuk reka bentuk, analisis, ujian dan penggunaan teknologi kawalan haba yang sesuai untuk misi satelit.
l Jurutera mekanikal, dan jurutera bahan untuk membangunkan bahan-bahan terkini yang boleh digunakan untuk mengawal haba.
l Saintis dalam bidang fizik
Kawalan Telemetri & Telekomunikasi (TT&C)
Sistem TT&C satelit adalah sistem perhubungan yang menghantar maklumat kesihatan satelit (satellite health) dan pengawalan (control) satelit. Ia terdiri daripada
l Reka bentuk sistem komunikasi yang akan dibuat oleh jurutera. aeroangkasa dan jurutera komunikasi.
l Pengoperasian stesen bumi oleh jurutera komunikasi.
l Sistem pendorong satelit adalah sistem pendorong dan kawalan satelit.
Ia terdiri daripada:
- Reka bentuk sistem pendorong yang akan dibuat oleh jurutera aeroangkasa dan jurutera mekanikal.
- bahan pembakarnya pula akan dijalankan oleh jurutera aeroangkasa, jurutera kimia, jurutera mekanikal dan saintis dalam bidang sains kimia.
Data Arahan dan PengendalianSistem ini merupakan sistem pengoperasian satelit yang mengawal semua subsistem dan beban bayar satelit. Ia akan memerlukan kepakaran jurutera aeroangkasa, jurutera elektronik, jurutera komputer dan pakar pengaturcaraan (programmer) untuk mereka bentuk sistem pemproses komputer dan menulis program dan algoritma yang sesuai.
Teknologi pelancarIa berkaitan dengan pemilihan pelancar untuk melancarkan satelit ke angkasa. Ia selalu dilakukan oleh jurutera aeroangkasa.
Aplikasi/Penggunaan teknologi satelit
Untuk melihat penglibatan kerjaya dalam penggunaan teknologi satelit, terdapat dua kategori, iaitu
l Penderiaan jauh
Penderiaan jauh adalah sistem untuk mengimbas permukaan bumi di mana maklumat yang diperolehi akan digunakan untuk pemetaan, perancangan, pertanian dan pembuat keputusan.
l Komunikasi Satelit
Sistem komunikasi satelit adalah sistem perhubungan yang menggunakan satelit sebagai penghubung antara dua (atau lebih) titik komunikasi di bumi.
Satelit tempatanMEASAT-1
Dilancarkan pada 13 Januari 1996 di Kourou, French Guaiana
- Menyediakan aplikasi khas iaitu perkhidmatan 'terus ke rumah' dalam iklim hujan dan tropika serta isyarat tinggi untuk memancarkan program televisyen di negara ini, sama ada di kawasan bandar atau luar bandar.
MEASAT-2
Dilancarkan pada 13 November tahun yang sama di Kourou, French Guianan.
Kesinambungan kepada siri gemilang negara dalam dunia komunikasi satelit.
Seperti juga MEASAT-1, MEASAT-2 merupakan sistem satelit komunikasi dua pesawat putar distabil berkuasa tinggi HS376 yang dibina oleh syarikat Hughes Space and Communications Inc. dari Amerika Syarikat.
Perkhidmatannya memberi kesan dalam tiga bidang utama iaitu komunikasi, maklumat dan pembaharuan kepada industri hiburan.
TiungSAT-1
Dilancarkan pada 26 September 2000.
Pemantauan TiungSAT-1 dari stesen bumi di negara ini, dijalankan sepasukan empat jurutera dari stesen bumi yang ditempatkan di Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM), Bangi.
Mampu merakamkan imej muka bumi menggunakan empat kamera pelbagai guna dengan resolusi 80 meter.
MEASAT-3
Dilancarkan 12 Disember 2006 di Baikonur Cosmodrome, Kazakhstan.
Direka bentuk dengan objektif untuk menyediakan landasan transmisi satelit serba guna yang paling berkuasa dan paling berpotensi dari segi komersial.
RazakSat
Dijadualkan dilancarkan September tahun ini di Pulau Omelek, Kwajelin, Kepulauan Marshall, Guam.
Pusat Angkasa Negara akan berfungsi sebagai stesen Bumi yang akan menerima data satelit berkenaan selepas ia berada di angkasa lepas.

Kemajuan sains angkasa negara

PENGLIBATAN negara dalam sektor aeroangkasa secara serius dan bersepadu bermula apabila terbentuknya Pelan Induk Pembangunan Industri Angkasa Malaysia pada 1997.
Pelan yang diilhamkan oleh Perdana Menteri ketika itu iaitu Tun Dr. Mahathir Mohamad ini secara tidak rasmi meletakkan harapan supaya pembangunan sektor aeroangkasa negara akan menjadi pemangkin pembangunan sosial dan ekonomi Malaysia.
Pelan yang sama turut menyaksikan penubuhan sebuah syarikat yang menjurus kepada pembangunan dan penyelidikan (R&D) sepenuhnya dalam bidang aeroangkasa dan merupakan syarikat pertama seumpamanya di negara ini iaitu Astronautics Technology Sdn. Bhd. (ATSB).
Syarikat ini yang mendapat sokongan penuh kerajaan tidak menunggu lama untuk meletakkan Malaysia sebaris dengan negara-negara lain dalam persaingan teknologi angkasa dan ia dibuktikan dengan pelancaran satelit mikro pertama negara iaitu TiungSAT-1.
TiungSAT-1 dilancarkan pada 26 September 2000 menggunakan roket pelancar Dnepr di tapak pelancar Baikonur Cosmodrome, Kazakhstan.
Satelit mikro pertama yang berharga RM34 juta ini dibangunkan oleh sekumpulan lapan jurutera dan pensyarah Malaysia melalui program kerjasama pemindahan teknologi dan latihan mendalam dengan Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) yang berpangkalan di Pusat Angkasa Lepas Surrey di Universiti Surrey, United Kingdom.
Ia ditempatkan pada Orbit Rendah Bumi (LEO) pada ketinggian 1,000 kilometer dan mampu bertahan di antara tiga hingga 15 tahun, bergantung kepada kekerapan penyenggaraannya.
Kegunaan satelit ini adalah untuk tujuan pendidikan, perikanan, perhubungan, pengurusan hutan, pengawasan pencemaran, sains angkasa, pemetaan dan ramalan kaji cuaca.
Ia berupaya membawa peralatan canggih, termasuk perkakasan penghantaran data dan suara, muatan kajian saintifik, kamera, alat penderiaan jauh dan sistem kedudukan global (GPS) dan mampu mengesan tahap ozon bumi, kebakaran hutan dan tumpahan minyak.
Ketika ini TiungSAT-1 sedang beredar pada jarak 650 kilometer dari bumi dengan kecondongan 64.5 darjah dan mampu menjanakan gambar yang mempunyai resolusi 78 meter dan menghantar data ke stesen penerima di Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM).
Kejayaan penghantaran satelit mikro yang pertama negara itu juga telah menyenaraikan Malaysia di kalangan lima buah negara di Asia yang membangunkan teknologi aeroangkasa.
Ia turut mendorong kepada pembangunan tenaga mahir di kalangan anak tempatan dalam bidang aeroangkasa yang mana ATSB ketika ini mempunyai lebih daripada 80 orang jurutera mahir yang pakar dalam enam pengkhususan R&D satelit.
Selepas kejayaan TiungSAT-1 itu juga, ATSB kini sedang menghitung hari untuk melancarkan satelit kedua mereka pula iaitu RazakSAT yang dibina sejak 2000 yang dijangkakan pelancarannya tahun depan.
RazakSAT merupakan satelit remote sensing (penderiaan) Malaysia yang kedua dengan kemampuan setanding dengan satelit remote sensing komersial sedia ada.
Ia dibina dengan kerjasama syarikat SaTReci Co. Ltd. dari Korea dan akan dilancarkan tahun depan dari Pulau Kwajelin, kepulauan Micronesia di Lautan Pasifik oleh roket Falcon 1.
Satelit yang dahulunya dikenali sebagai MACSAT (Satelit Kamera Bukaan Sederhana) itu, ditukarkan kepada RazakSAT oleh Perdana Menteri ketika itu, Tun Dr. Mahathir Mohamad, pada 7 Ogos 2003 sebagai penghormatan kepada Allahyarham Tun Abdul Razak.
RazakSAT yang akan membawa kamera imejan kecil ke dalam orbit merupakan satelit pemantau yang berupaya merakamkan imej-imej di permukaan bumi negara.
Resolusi imej yang akan diperolehi oleh RazakSAT adalah 2.5m (pankromatik) dan 5.0m (multispektral), iaitu merupakan 16 kali ganda berbanding resolusi satelit TiungSAT-1.
Kedua-dua ciri ini antara lain akan digunakan untuk melakukan pemetaan prasarana, memantau laluan perkapalan, melakukan pemetaan geologi dan memantau ekosistem marin.