Alih Orbit Satelit

Dalam tugas 4 ini kami mengambil satelit yang sekarang masih beroperasi yaitu satelit Nilesat 201 kepunyaan negara Mesir.

Data-data satelit Nilesat 201:

ø Nama : Nilesat 201

ø Roket Peluncur : Ariane 5ECA

o ISP Roket : 324 s

ø Tempat Peluncuran : Guiana Space Center ELA-3 terletak pada

ø Waktu Peluncuran : 4 Agustus 2010 pukul 20:59 UTC

ø Orbit Operasional :

ø Launch Mass : 3200 kg

ø Massa Satelit : 1700 kg

ø Expected Lifetime : 15 tahun

ø Asumsi orbit parkir : orbit lingkaran dengan ketinggian 400 km dari permukaan bumi

Gambar di samping menunjukkan lokasi satelit ketika peluncuran satelit yang terletak di Guiana Space Center dan ketika satelit berada pada orbit operasionalnya yaitu pada

Dari geometri sederhana didapat nilai inklinasi ketika orbit awal sebesar

. Dari data ini maka dapat diambil kesimpulan bahwa orbit parkir dan orbit operasi tidak sebidang karena orbit operasi adalah orbit geostasioner dengan inklinasi

Dalam perhitungan perpindahan orbit, kami mencoba menggunakan 2 cara perpindahan yaitu alih orbit Bieliptik dan alih orbit Hohmann. Untuk alih orbit inklinasi, kami menggunakan 2 cara yaitu alih inklinasi dulu baru perpindahan orbit. Yang kedua adalah perpindahan orbit dulu baru alih inklinasi yang akan dijelaskan kemudian.

Alih Orbit Inklinasi terlebih dahulu.

Untuk alih orbit inklinasi kami menggunakan hubungan:

Dimana

adalah V sirkuler orbit dan

yang digunakan adalah

. Karena alih orbit inklinasi dilakukan terlebih dahulu maka V sirkuler orbit dihitung pada ketinggian 400 km ditambah jari-jari rata-rata bumi yaitu 6371 maka didapat:

Alih Orbit Inklinasi dilakukan setelah perubahan orbit operasi.

Untuk alih orbit inklinasi yang dilakukan setelah perubahan orbit operasi, maka delta-v dihitung ketika jari-jari orbit sama dengan jari-jari orbit geostasioner yaitu 35786 km ditambah jari-jari bumi 6371 km. Dengan hubungan yang sama didapat:

Lalu ada dua jenis alih orbit operasional yang dicoba, yaitu metode bieliptik dan metode hohmann. Alih orbit ini memunyai tujuan untuk memerbesar jari-jari dari orbit parkir hingga mencapai orbit geostasioner.

a. Metode Bieliptik

Kami mengambil orbit alih dengan spesifikasi:

Orbit alih 1 :

perigee = 6771 km
apogee = 9.2 x apogee = 62293.2 km

Orbit alih 2 :

perigee = 42157 km (orbit operasional)
apogee = 62293.2 km

Dengan integral vis-viva diperoleh:

Dimana

adalah alih orbit dari orbit parkir ke orbit alih 1.

adalah alih orbit dari orbit alih 1 ke orbit alih 2. Dan terakhir

adalah perpindahan dari orbit alih 2 ke orbit geostasioner.

Maka satelit mengalami delta-v total sebesar:

b. Metode Hohmann

spesifikasi orbit alih :

perigee = 6771 km (orbit parkir)

apogee = 42157 km (orbit operasional)

a = 24464 km

e = 0.7232

dari integral vis-viva didapatkan :

Maka delta-v total:

Jika dibandingkan, nilai delta-v pada penggunaan alih orbit hohmann lebih kecil dibanding dengan menggunakan alih orbit bieliptik. Begitu juga dengan alih orbit inklinasi, alih orbit inklinasi yang dilakukan setelah alih orbit operasional memiliki delta-v yang lebih kecil.

Maka kami mengambil alih orbit hohmann lalu setelah itu alih orbit inklinasi sebagai perpindahan orbit kami.

Dengan delta-v total: