Gunung Agung dan Letusan Terdahsyat se-Indonesia pasca Krakatau

Layangkan jemari anda di peta, tentu saja di era kekinian berarti peta digital dalam wujud program komputer maupun aplikasi pemetaan populer layaknya Google Earth atau Google Maps. Layangkan di atas sebagian Kepulauan Sunda Kecil, mulai dari pulau Bali di barat hingga pulau Sumbawa di timur. Akan kita saksikan jajaran pulau-pulau dengan rupabumi memukau, kombinasi produk subduksi lempeng Australia dengan mikrolempeng Sunda (bagian dari lempeng Eurasia) dengan pahatan erosi seiring curah hujan yang tinggi.

Aktivitas subduksi juga membuat jajaran pulau ini kaya akan gunung-gemunung berapi aktif dengan sejarah nan letusan dahsyat. Ubah tampilan peta ke moda medan (terrain) maka saat menelusuri pulau Sumbawa, kita akan bersirobok dengan ketampakan Gunung Tambora yang khas dengan kalderanya . Inilah gunung berapi dengan letusan terdahsyat sejagat dalam kurun 7,5 abad terakhir. Letusan Tambora 1815 sangat tercatat dalam sejarah karena menjadi salah satu penentu perubahan geopolitik Eropa yang pada akhirnya berimbas pula ke tanah Nusantara, salah satunya lewat meletusnya Perang Jawa (Perang Diponegoro).

Gambar 1. Gunung Agung dalam keremangan Matahari senja menjelang terbenam, diabadikan dari pantai Senggigi, pulau Lombok (Nusa Tenggara Barat). Gunung Agung demikian tinggi menjulang sehingga bisa disaksikan dari pulau lain. Sumber: Google/Panoramio/Bracker, 2007.

Lalu beranjaklah ke barat, menyusuri pulau Lombok. Disini Gunung Rinjani memukau dengan kalderanya yang berdanau kawah. Inilah gunung berapi dengan letusan terdahsyat sejagat untuk kurun waktu 7.000 tahun terakhir. Yakni pada Letusan Samalas 1257 dengan volume rempah letusan mendekati 200 kilometer3, sedikit lebih dahsyat ketimbang Letusan Tambora 1815 yang volume rempah letusannya 160 kilometer3. Kedahsyatan letusan ini baru terungkap pada 2013 TU (Tarikh Umum) silam. Bagaimana dampaknya dalam lingkup global masih diteliti, namun diperkirakan melebihi dampak Letusan Tambora 1815.

Mercusuar Bali

Lebih beranjak ke barat, kita sampai di pulau Bali. Di sini menjulang Gunung Agung, yang juga mudah dikenali. Dan seperti halnya ‘saudara’-nya di sebelah timur, Gunung Agung pun menyimpan sejarah kedahsyatan tersendiri. Inilah gunung berapi dengan letusan terdahsyat se-Indonesia untuk abad ke-20 TU.

Gunung Agung adalah ‘mercusuar’-nya Bali yang demikian mendominasi bentang lahan bagian timur pulau mirip berlian itu. Menjulang sebagai kerucut tunggal hingga setinggi 3.142 meter dpl (dari paras air laut rata-rata), puncak Gunung Agung adalah titik tertinggi seantero Bali. Demikian menjulangnya gunung ini sehingga tubuh gigantisnya mudah dilihat bahkan dari pesisir barat pulau Lombok. Tumbuh di wilayah administratif Kabupaten Karangasem, Gunung Agung berbataskan pada Gunung Batur di sisi barat dan baratlaut, Gunung Seroja nan tua di sisi timur dan sebuah gunung berapi purba disisi selatan. Hanya ke arah timurlaut dan tenggara saja lereng Gunung Agung bisa berkembang bebas sehingga bisa ‘membasuh’ kakinya dengan air asin Laut Flores dan Samudera Indonesia.

Gambar 2. Gunung Agung dan Gunung Batur dalam peta tiga dimensi pulau Bali berdasar NASA Photojournal. Arah pandang ke selatan-baratdaya. Nampak tubuh Gunung Agung masih berbentuk kerucut utuh, tidak seperti Gunung Batur. Di latar belakang terlihat pula semenanjung Blambangan, ujung timur dari pulau Jawa. Sumber: Geiger, 2014.

Gunung Agung adalah satu dari empat gunung berapi muda yang tumbuh berkembang di pulau Bali. Tiga yang lainnya adalah Gunung Batukau, Bratan dan Batur. Dua yang terakhir dikenal sebagai dua gunung berapi berkaldera. Namun hanya Gunung Agung dan Gunung Batur yang memiliki catatan aktivitas pada masa sejarah. Gunung Batur jauh lebih rajin meletus. Sejak 1804 TU hingga 2000 TU, ia sudah memuntahkan debu vulkaniknya hingga 27 kali. Meski skala letusannya tergolong kecil.

Namun di masa silam ia pernah jauh lebih lasak. Sekitar 29.300 tahun silam, Gunung Batur purba meletus demikian dahsyat. Tak kurang dari 84 kilometer3 rempah letusan disemburkannya ke langit, membuat sebagian besar tubuhnya terpangkas menjadi kaldera lonjong sepanjang 14 kilometer dan lebar 10 kilometer. Pentas drama Gunung Batur tak hanya di situ saja. Berbelas ribu tahun kemudian, tepatnya sekitar 10.000 tahun yang lalu, gunung ini kembali meletus dahsyat. Meski kali ini skala kedahsyatannya sedikit berkurang karena ‘hanya’ memuntahkan 19 kilometer3 rempah letusan. Letusan dahsyat ini membentuk kaldera baru seukuran 7,5 kilometer di dalam kaldera lama Batur. Di dalam kaldera baru inilah Gunung Batur modern seperti yang kita lihat tumbuh. Sisi timur kaldera lama kini digenangi air sebagai Danau Batur.

Jika Gunung Batur (pernah) mendemonstrasikan kedahsyatannya, lantas bagaimana dengan Gunung Agung?

Letusan 1963

Gambar 3. Saat-saat erupsi Plinian yang pertama di Gunung Agung berlangsung pada 17 Maret 1963 TU. Kolom letusan nampak membumbung tinggi ke udara. Diabadikan dari desa Rendang sebelah selatan Gunung Agung dalam koleksi keluarga Denis Mathews. Sumber: Self & Rampino, 2012.

Tabuh sedang berada pada hari Senin 18 Februari 1863 TU kala penduduk Karangasem dikagetkan oleh dentuman suara menggelegar dari arah Gunung Agung. Sejurus kemudian mereka menyaksikan kepulan asap menyembur dari puncak gunung. Segera terjadi hujan debu. Tak ada keraguan lagi, Gunung Agung telah meletus setelah terdiam lelap selama 120 tahun (diselingi hembusan-hembusan asap tipis dalam tahun 1908, 1915 dan 1917 TU). Letusan ini adalah jawaban dari getaran dan guncangan yang dirasakan orang-orang di sekeliling gunung besar itu selama beberapa minggu terakhir. Namun tak satupun yang mengira bahwa letusan ini akan bencana yang tak pernah terbayangkan penduduk Bali.

Enam hari setelah awal letusan, Gunung Agung mulai melelerkan lava panas ke utara. Selama 20 hari kemudian lava bergerak perlahan hingga menjangkau 7,5 kilometer dari kawah. Tersaji panorama mirip lidah sehingga dikenal sebagai lidah lava. Lidah lava Agung memiliki lebar 500 hingga 800 meter, ketebalan 30 hingga 40 meter dan volume sekitar 100 juta meter3. Terbentuknya lidah lava umumnya menandakan erupsi yang terjadi adalah erupsi efusif (leleran). Jenis erupsi yang tak semerusak erupsi eksplosif (ledakan). Namun tidak demikian dengan Gunung Agung.

Gambar 4. Sisa lidah lava letusan Gunung Agung pada 54 tahun silam, nampak membukit dan gersang dengan bongkahan batuan beku di sana-sini. Pasca melelerkan lava ini, Gunung Agung lalu meletus dahsyat. Sumber: Geiger, 2014.

Karakter letusan berubah total pada Minggu 17 Maret 1963 TU. Selama 3,5 jam penuh gunung ini menampakkan wajah angkernya dengan erupsi eksplosif nan dahsyat. Tak kurang dari 40.000 ton rempah letusan dimuntahkan dari kawahnya dalam setiap detik. Mereka disemburkan dahsyat hingga mencapai ketinggian 26 kilometer dpl. Selama beberapa saat tampak pemandangan awan cendawan/bunga kol yang indah namun mengerikan. Awan cendawan ini merupakan ciri khas erupsi tipe Plinian, yang terjadi tatkala dorongan sangat tinggi yang membawa rempah letusan bergerak vertikal sebagai kolom letusan mulai melambat. Sehingga ujung kolom mulai melebar di ketinggian udara. Lalu berjatuhan kembali ke tubuh gunung. Erupsi sedahsyat ini kembali terulang pada Kamis 16 Mei 1963 TU. Kali ini Gunung Agung memuntahkan 23.000 ton rempah letusan per detik selama 4 jam penuh. Kolom letusan menyembur hingga setinggi 20 kilometer dpl. Pasca 16 Mei 1963 TU letusan Agung kembali berubah menjadi letusan demi letusan kecil yang terus meluruh hingga akhirnya berhenti sepenuhnya pada 24 Januari 1964 TU.

Baik pada erupsi Plinian pertama maupun yang kedua, debu dan batu yang berjatuhan kembali ke tubuh gunung hingga menghasilkan awan panas letusan. Ia menderu secepat 60 kilometer per jam ke arah utara, tenggara dan baratdaya, melalui lembah-lembah sungai hingga sejauh 15 kilometer dari kawah. Selain diterjang awan panas letusan dan dibedaki debu vulkanik tebal, nestapa di pulau Bali bagian timur bertambah seiring letusan berlangsung dalam musim hujan. Hujan membuat sejumlah endapan lava dan debu vulkanik terlarut menjadi lahar, yang mengaliri sungai-sungai di lereng utara dan tenggara dengan demikian deras hingga berujung ke laut.

Dapur dan Kantung Magma

Gambar 5. Sebaran debu vulkanik letusan Gunung Agung khususnya pada erupsi Plinian pertama 17 Maret 1963 TU. Atas: distribusi debu dalam lingkup regional yang menjangkau hampir segenap pulau Jawa menurut Zen & Hadikusumo (1964) serta Soerjo (1981). Bawah: tebal endapan debu vulkanik dalam lingkup lokal pulau Bali, dinyatakan dalam sentimeter, menurut Soerjo (1981). S = Singaraja, K = Klungkung, Ka = Karangasem, R = pos PGA Agung di Rendang. Sumber: Self & Rampino, 2012.

Indonesia menyaksikan Letusan Agung 1963-1964 sebagai letusan gunung berapi terdahsyat di negeri ini pasca amukan Krakatau 1883). Di kemudian hari letusan ini juga adalah letusan terdahsyat se-Indonesia sepanjang abad ke-20 TU. Selama letusannya itu Gunung Agung memuntahkan sekitar 0,95 kilometer3 magma padat setara batuan. Bila sifat magmanya dianggap sama dengan magma Letusan Tambora 1815, maka Letusan Agung 1963-1964 memuntahkan sekitar 4 kilometer3 (4 milyar meter3) rempah letusan. Inilah yang membuatnya memiliki skala letusan 5 VEI (Volcanic Explosivity Index). Bandingkan dengan Letusan Merapi 2010, yang ‘hanya’ memuntahkan 150 juta meter3. Bahkan apabila seluruh volume letusan Gunung Kelud, salah satu gunung berapi terlasak Indonesia selain Merapi, sejak abad ke-20 TU (yakni letusan 1919, 1966, 1990 dan 2014) digabungkan, ia masih kalah jauh dibanding Gunung Agung.

Erupsi Plinian pertama menyemburkan debu vulkanik sangat berlimpah yang lantas terdorong angin regional ke arah barat-barat laut, menyebar hingga jarak yang cukup jauh. Hujan debu menyirami pulau Jawa hingga menjangkau DKI Jakarta. Lapisan debu (produk pengendapan dari hujan debu) dengan ketebalan hingga 10 sentimeter terdistribusi sampai radius 50 kilometer dari Gunung Agung. Sementara erupsi Plinian kedua sedikit lebih ramah. Debunya tersebar ke arah utara, dengan lapisan debu 10 sentimeter hanya menjangkau 20 kilometer dari Gunung Agung.

Terjangan awan panas dan lahar berdampak luar biasa untuk kehidupan manusia sekitar Gunung Agung. Tak kurang dari 10 desa yang dirusak olehnya. Korban jiwa yang jatuh mencapai hampir 2.000 orang. Sekitar 1.186 jiwa diantaranya meregang nyawa akibat terjangan bara awan panas letusan dalam erupsi Plinian yang pertama.

Bagi dunia, Letusan Agung 1963-1964 selalu dikenang sebagai salah satu letusan dahsyat di abad ke-20 TU yang berdampak pada terganggunya atmosfer global. Letusan ini melepaskan tak kurang dari 7 juta ton gas belerang (SO2) ke atmosfer. Di udara, gas ini bereaksi dengan uap air membentuk sulfat (H2SO4) sehingga terbentuk tak kurang dari 11 juta ton butir-butir aerosol sulfat. Bersamanya terlepas pula tak kurang dari 3 juta ton gas khlor, salah satu substansi yang dikenal sebagai perusak lapisan Ozon.

Gambar 6. Sebagian dari endapan Letusan Agung 1963-1964 di Suter, 12 kilometer sebelah barat kawah Gunung Agung. Panjang papan skala (hitam putih) pada sisi kiri foto adalah 10 sentimeter. Fall Unit 1 = kerikil dan pasir produk letusan sejak 18 Februari hingga 15 Maret 1963 TU. Fall Unit 2 = debu sangat halus produk letusan 16 Maret 1963 TU. Fall Unit 3 = kerikil, debu dan pasir produk erupsi Plinian pertama 17 Maret 1963 TU. Sumber: Self & Rampino, 2012.

Layaknya narasi yang selalu didaras letusan-letusan dahsyat umumnya, Letusan Agung 1963-1964 menyemburkan aerosol sulfatnya demikian tinggi hingga memasuki lapisan stratosfer, lalu terdistribusi secara global. Di sini aerosol sulfat itu membentuk tabir surya alamiah yang memantulkan kembali sinar Matahari ke antariksa. Sehingga mengurangi intensitas sinar Matahari yang seharusnya menjangkau paras Bumi. Berkurangnya penyinaran menyebabkan paras Bumi sedikit lebih dingin dibanding normal. Belahan Bumi utara mencatat penurunan suhu pasca Letusan Agung 1963-1964 mencapai 0,3º C. Penurunan suhu ini memang relatif kecil, tak semerusak dampak global Letusan Tambora 1815. Gangguan atmosfer akibat Letusan Agung 1963-1964 adalah yang terbesar keempat yang dialami Bumi kita sepanjang abad ke-20 TU setelah Letusan Novarupta 1912 (Alaska, Amerika Serikat), Letusan El Chichon 1982 (Meksiko) dan Letusan Pinatubo 1991 (Filipina).

Mengapa Gunung Agung bisa seperti itu?

Jajaran pulau Bali, Lombok dan Sumbawa dibentuk oleh proses interaksi lempeng Australia dengan mikrolempeng Sunda. Lempeng Australia mendesak relatif ke utara secepat 60 hingga 70 milimeter pertahun. Karena berat jenisnya lebih besar maka interaksinya dengan mikrolempeng Sunda mewujud sebagai subduksi, dimana lempeng Australia melekuk dan menelusup ke bawah mikrolempeng Sunda. Subduksi ini menghasilkan sejumah gejala, termasuk pembengkakan margin mikrolempeng Sunda yang mewujud sebagai pulau-pulau yang menyembul di tepian Samudera Indonesia. Pulau Bali, Lombok dan Sumbawa tumbuh di atas tepian mikrolempeng Sunda, yang bergerak relatif ke timur dengan kecepatan 11 milimeter per tahun. Di sisi timur mikrolempeng Sunda berbatasan dengan mikrolempeng Timor dan mikrolempeng Laut Banda yang menjadi bagian dari tatanan tektonik Indonesia bagian timur nan rumit.

Kerak bumi yang mengalasi pulau Bali relatif tipis, hanya 18 hingga 20 kilometer tebalnya. Sebagai pembanding, ketebalan kerak bumi di pulau Jawa mencapai 30 kilometer. Selain tipis, kerak bumi pulau Bali juga menunjukkan sifat kerak samudera. Bagian 4 kilometer teratas dari kerak samudera ini adalah lapisan sedimen yang sangat tebal. Pada kedalaman 18 hingga 20 kilometer di bawah pulau Bali terdapat zona Moho, batas antara lapisan kerak di bagian atas dengan lapisan selubung di bagian bawah. Di zona Moho inilah dapur magma Gunung Agung berada, sebagai tempat penampungan untuk magma yang bermigrasi dari sumber lebih dalam (kedalaman sekitar 150 kilometer).

Gambar 7. Penampang vertikal Gunung Agung dan batuan dibawahnya. Nampak dapur magmanya (kedalaman 20 kilometer) dan kantung magmanya (kedalaman 4 kilometer). Migrasi magma segar dari dapur magma ke kantung magma inilah yang menghasilkan gempa-gempa vulkanik dalam dan dangkal. Sumber: Geiger, 2014 dengan teks oleh Sudibyo, 2017.

Sementara di kedalaman 4 kilometer, yakni batas antara lapisan endapan dengan kerak pulau Bali, terdapat kantung magma Gunung Agung. Kantung magma berperan sebagai tenpat penampungan sementara magma yang bermigrasi dari dapur magma di kedalaman, sebelum kemudian mengalir lagi menuju ke moncong saluran magma di puncak gunung. Eksistensi dapur magma dan kantung magma ini terkuat lewat penyelidikan intensif dan komprehensif akan sifat-sifat magma yang dimuntahkan dalam Letusan Agung 1963-1964. Sistem serupa ternyata juga dijumpai pada tetangganya, Gunung Batur.

Meletus 2017?

Sistem magma Gunung Agung inilah yang menyedot perhatian besar pada September 2017 TU ini. Hingga Agustus 2017 TU lalu Gunung Agung masih tenang-tenang saja. Seismometer (radas pengukur gempa) yang ditanam di kaki gunung memang merekam aneka getaran tanah di lingkungan Gunung Agung. Namun semua masih dalam nilai wajar. Memang beberapa kali terdeteksi gempa vulkanik dalam (VT-A). Namun gempa khas ini tidak kontinu setiap hari, hanya muncul pada 5 Juli, 6 Juli, 28 Juli dan 5 Agustus 2017 TU. Geliat magma segar dari dapur magma mulai terdeteksi pada 10 Agustus 2017 TU, saat gempa vulkanik dalam terjadi setiap hari. Magma segar yang sedang mencoba naik ini sekaligus berusaha memecah dan menembus magma sisa letusan 1963 penyumbat saluran magma di antara dapur dan kantung magma Agung. Pemecahan itulah yang menghasilkan gempa vulkanik dalam.

Gempa khas yang lain, yakni gempa vulkanik dangkal (VT-B) mulai terdeteksi pada 24 Agustus 2017 TU. Awalnya juga tidak terjadi setiap hari, hanya muncul pada 24 Agustus, 25 Agustus, 29 Agustus dan 4 September 2017 TU. Namun mulai 8 September 2017 TU ia terjadi setiap hari. Gempa vulkanik dangkal ini adalah indikasi terjadi gerakan fluida pada kantung magma Agung. Dikombinasikan dengan kejadian gempa-gempa vulkanik dalam yang kian meningkat, maka secara keseluruhan Gunung Agung memperlihatkan peningkatan kegempaan secara konsisten. Inilah yang menjadi dasar Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral RI untuk menaikkan status aktivitas Gunung Agung menjadi Waspada (Level II) pada 14 September 2017 TU.

Gambar 8. Indikasi mulai menggelembungnya tubuh Gunung Agung berdasar analisis InSAR dengan satelit Sentinel-1. Nampak pada lokasi Gunung Agung terdapat pola warna berulang (fringe), indikasinya terjadinya kenaikan paras tanah setempat dibanding observasi satelit yang sama pada periode sebelumnya. Hal tersebut tak dijumpai pada posisi Gunung Batur. Sumber: PVMBG, 2017.

Hatta kegempaan Gunung Agung kian riuh dan mengarah ke krisis seismik, baik pada gempa vulkanik dalam, vulkanik dangkal maupun tektonik lokal. Hanya dalam empat hari saja telah terjadi 602 gempa vulkanik dalam, 21 gempa vulkanik dangkal dan 12 gempa tektonik lokal. Dalam delapan hari kemudian gempa vulkanik dalamnya meroket menjadi 2.547 kejadian, sementara gempa vulkanik dangkal juga membumbung tinggi ke 134 kejadian dan gempa tektonik lokal melonjak hebat ke angka 97 kejadian. Krisis seismik yang belum pernah terjadi sepanjang sejarah pemantauan Gunung Agung ini menjadi pertanda kian intensifnya aliran magma segar dari dapur magma ke kantung magma. Juga menandakan mulai terjadinya peretakan batuan dasar gunung akibat terus mendesaknya magma segar memasuki kantung magma bersamaan dengan upaya magma segar keluar dari kantung magma menuju ke atas, seperti diperlihatkan gempa-gempa tektonik lokal.

Mulai masuknya magma segar ke dasar gunung juga diperlihatkan oleh mulai membengkaknya tubuh Gunung Agung, berdasarkan analisis data radar dari satelit Sentinel-1 dengan teknik InSAR sejak Agustus 2017 TU. Tubuh gunung yang mulai menggelembung menunjukkan magma segar sudah mencapai dasar gunung. Satelit lain, yakni ASTER dalam kanal inframerah, memperlihatkan berkembangnya titik-panas di kawah (puncak) Gunung Agung sejak Juli 2017 TU. Titik-panas itu semakin meluas memasuki Agustus dan September 2017 TU. Perluasan titik-panas disebabkan oleh lebih banyak panas yang memancar dari kawah, indikasi tak langsung bahwa magma segar sudah memasuki dasar gunung. Pengamatan dari pos PGA (Pengamatan Gunung Api) Agung di Rendang (13 kilometer dari kawah) juga mendeteksi hembusan asap solfatara. Awalnya setinggi 50 meter dari kawah, lalu berkembang menjadi 200 meter.

Krisis seismik dan sejumlah perkembangan itu memaksa PVMBG meningkatkan status Gunung Agung menjadi Siaga (Level III) yang disusul status tertinggi: Awas (Level IV), masing-masing pada 18 dan 22 September 2017 TU. Keputusan ini disertai pembentukan Daerah Bahaya (Zona Merah) hingga jarak mendatar 9 kilometer dari kawah. Berikut adalah peta Daerah Bahaya Gunung Agung yang dipublikasikan PVMBG :

Khusus untuk lereng sektor utara-timur laut dan sektor tenggara-selatan-baratdaya, Daerah Bahaya Gunung Agung sedikit lebih jauh, yakni hingga jarak mendatar 12 kilometer dari kawah. Kawasan yang diperkirakan dhuni oleh tak kurang dari 100 ribu jiwa ini diputuskan musti kosong dari kegiatan penduduk. Konsekuensinya penduduk pun mulai dievakuasi. Hingga 24 September 2017 TU sore, Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) mencatat jumlah pengungsi telah mencapai tak kurang dari 42.000 jiwa yang tersebar di lebih dari 300 pusat pengungsian. Pengungsian sudah terjadi sebelum sang gunung meletus, sebagai langkah antisipasi dengan bersandar pada kejadian letusan 54 tahun silam.

Bagaimana jika Gunung Agung benar-benar meletus?

Gambar 9. Prakiraan ketebalan debu vulkanik di sekitar Gunung Agung apabila terjadi letusan dengan skala 3 VEI. Hingga 30 kilometer ke arah barat daya dari kawah, debu vulkaniknya setebal 40 sentimeter. Sumber: PVMBG, 2017.

PVMBG telah membentuk model hipotetik Gunung Agung untuk memerikan potensi dampak ke lingkungan. Model ini berlandaskan pada skenario optimistik (bukan worst-case scenario), jadi tak sepenuhnya mengacu sejarah letusan Gunung Agung 54 tahun silam. Volume rempah letusan yang dimuntahkan dihipotesiskan lebih kecil dari Letusan Agung 1963-1964, yakni pada skala letusan 3 VEI (volume antara 10 hingga 100 juta meter3). Pada skala tersebut dan dengan vektor angin regional saat ini, maka hujan debu akan berpotensi mengarah ke baratlaut serta barat dan utara. Dalam jarak 15 kilometer dari kawah, hujan debu lebat akan menghasilkan lapisan debu setebal 160 sentimeter, sementara dalam jarak 30 kilometer masih setebal 40 sentimeter.

Berbeda halnya dengan potensi awan panas letusan. Awan panas lebih berat dibanding debu sehingga arah geraknya tidak dipengaruhi oleh angin, hanya dikontrol gravitasi. Bila letusan pendahuluan memuntahkan 10 juta meter3 rempah letusan, maka awan panas akan meluncur ke lembah-lembah sungai di lereng utara-timurlaut, tenggara dan selatan-baratdaya. Daya jangkau maksimum sekitar 10 kilometer dari kawah. Namun jika volumenya lebih besar dari 10 juta meter3, maka jangkauan awan panas letusan juga akan lebih jauh. Sedangkan potensi hujan batu dengan ukuran 6 sentimeter akan terjadi pada radius hingga 9 kilometer dari kawah ke segala arah.

Gambar 10. Prakiraan ketebalan dan arah hempasan awan panas letusan di lereng Gunung Agung apabila terjadi letusan dengan skala 3 VEI dan dengan volume letusan pembuka sebesar 10 juta meter3 . Awan panas letusan akan menjangkau radius 10 kilometer dari kawah. Sumber: PVMBG, 2017.

Sepanjang sejarah pencatatan gunung berapi di Indonesia, Gunung Agung telah tiga kali meletus. Dan dua letusan terakhirnya, masing-masing Letusan Agung 1843 dan Letusan Agung 1963-1964, demikian besar dengan skala letusan 5 VEI. Karena itu tak berlebihan jika dikatakan Gunung Agung tak pernah meletus kecil. Memahami karakter Gunung Agung yang demikian menjadi kunci agar nestapa 54 tahun silam tak lagi terulang.

Referensi :

Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi. 2017. Peningkatan Status G. Agung Dari Siaga (Level III) Ke Awas (Level IV) 22 September 2017 Pkl. 20.30 WITA. Diakses 22 September 2017.

Self & Rampino. 2012. The 1963-1964 Eruption of Agung Volcano (Bali, Indonesia). Bulletin of Volcanology, vol. 74 (2012), p 1521-1536.

Geiger. 2014. Characterising the Magma Supply System of Agung and Batur Volcanoes on Bali, Indonesia. Department of Earth Sciences, Uppsala University, Sweden.

Iklan

Bila Cassini Menjadi Bola Api (di Saturnus)

Saat terakhir itu terjadi pada Jumat 15 September 2017 TU (Tarikh Umum) pukul 17:32:20 WIB. Yakni kala Cassini, salah satu wantariksa (wahana antariksa) penyelidik planet nan legendaris, mengakhiri masa tugasnya. Pada saat itulah Cassini mulai menjadi kobaran api kala tiba di ketinggian 1.650 kilometer dari paras Saturnus pada garis 10º LU. Inilah perjalanan terakhir Cassini yang dilakukannya terjun bebas menembus lapisan demi lapisan udara Saturnus, planet raksasa gas bercincin eksotis yang telah dikawalnya dengan setia dalam 13 tahun terakhir. Namun gelombang elektromagnetik terakhirnya baru diterima Bumi pukul 18:55:46 WIB, seiring demikian jauhnya jarak Saturnus ke Bumi (yakni 1.500 juta kilometer).

Gambar 1. Sepasang foto terakhir hasil bidikan wantariksa Cassini dalam beberapa belas jam sebelum terjun bebasnya ke Saturnus. Kiri: Enceladus yang berfasa sabit hampir terbenam dengan Saturnus di latar depan. Kanan: bayangan struktur cincin Saturnus (sebagai jalur kehitaman di tengah foto) di badan planet raksasa tersebut. Di sebelah utara (atas) pita hitam itulah Cassini menerjunkan dirinya. Sumber: NASA/JPL/SSI, 2017.

Saat terjun bebas sebagai bola api, Cassini mencatatkan diri sebagai salah satu penyelidik planet bermasa tugas cukup lama. Ia tiba di lingkungan Saturnus pada 1 Juli 2004 TU dan terus bertahan dengan kinerja nyaris sempurna hingga 15 September 2017 TU. Jika dihitung sejak lepas landasnya, yakni pada 15 Oktober 1997 TU, maka Cassini telah berada di antariksa selama hampir 20 tahun. Sebagai pembanding Galileo, wantariksa ‘saudara’-nya yang bertugas menyelidiki Jupiter, hanya bertahan hampir 14 tahun saja di antariksa.

Purna tugasnya Cassini juga menjadi penanda bagi berakhirnya satu era menggelegak dalam khasanah penjelajahan antariksa. Yakni era wantariksa berukuran besar (dan sangat mahal) sekaligus wantariksa penyelidik planet yang lebih jauh ketimbang Mars. Era yang dipelopori oleh Pioneer 10 dan Pioneer 11 (meluncur tahun 1972 TU dan 1973 TU) dan mencapai puncaknya dengan Voyager 1 dan Voyager 2 nan fenomenal (keduanya meluncur tahun 1977 TU). Lewat dua Voyager ini praktis tak hanya Jupiter dan Saturnus yang ‘diaduk-aduk’ tetapi juga dua planet besar lainnya yakni Uranus dan Neptunus. Dalam hal ini baik Cassini maupun Galileo merupakan ‘keturunan langsung’ Voyager.

Zuhal nan Ganjil

Gambar 2. Saturnus dalam bidikan teleskop refraktor berdiameter 70 mm dari Bumi pada 4 Agustus 2014 TU silam. Meski terlihat kecil, namun bentuk cincin yang menjadi ciri khasnya terlihat jelas. Sumber: Sudibyo, 2014

Saturnus telah dikenal umat manusia sejak peradaban bermula karena dapat dilihat mata tanpa bantuan alat optik apapun. Mitologi Yunani menyebutnya Kronus dan dianggap pelindung dunia pertanian mereka, mungkin karena tampilan warna kekuningannya yang mengingatkan akan gandum. Bangsa Romawi kuno melabelinya sebagai Saturnus, dengan fungsi mirip Kronus. Di Timur, Bangsa Cina menyebutnya Tu-xing yang bermakna ‘bintang tanah.’ Tanah merupakan salah satu dari lima elemen dasar semesta dalam filosofi Cina selain air, api, logam dan kayu. Bagi bangsa Jepang kuno, planet ini dinamakan Do-sei yang juga adalah ‘bintang tanah.’ Di India kuno, Saturnus dinamakan Shani dan dikaitkan dengan pengadil segala perbuatan baik dan buruk. Dan bagi bangsa Arab, Saturnus memiliki nama Zuhal atau Zohal yang berkaitan dengan otoritas dan kekuasaan.

Meski demikian sifat-sifat fisis Saturnus baru mulai diketahui dalam empat abad terakhir. Tepatnya setelah Galileo Galilei (Italia) mengarahkan teleskop panggung rakitannya pada tahun 1610 TU. Apa yang dilihatnya mengejutkan. Saturnus seakan-akan dihiasi sepasang telinga di kiri dan kanannya. Butuh setengah abad lebih untuk menguak misteri ‘sepasang telinga’ tersebut, yakni lewat tangan Christiaan Huygens (Belanda) dengan teleskop rakitan berkemampuan pembesaran 50 kali pada tahun 1665 TU. ‘Sepasang telinga’ itu ternyata struktur cincin raksasa, sehingga kosakata planet bercincin pun sontak melekat pada Saturnus. Meski di kemudian hari, tepatnya jelang akhir abad ke-20 TU diketahui bahwa seluruh planet raksasa dalam tata surya kita (Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus) ternyata memiliki cincinnya masing-masing. Huygens juga menemukan satelit alamiah terbesar Saturnus, yang dinamakan Titan. Satelit-satelit lainnya seperti Iapetus, Rhea, Tethys dan Dione ditemukan secara berturut-turut oleh Giovanni Domenico Cassini (Italia).

Gambar 3. Saturnus dalam pandangan mata inframerah Cassini. Warna biru dan hijau masing-masing menunjukkan sinar inframerah yang berasal dari Matahari pada panjang gelombang 2 dan 3 mikron. Sementara warna merah adalah pancaran panas dari interior Saturnus, yang hanya bisa dilihat pada panjang gelombang 5 mikron. Diabadikan pada 1 November 2008 TU. Sumber: NASA/JPL/SSI, 2008.

Akan tetapi hampir semua informasi detil tentang Saturnus dan lingkungannya baru diperoleh dalam setengah abad terakhir. Yakni dalam era penerbangan antariksa, tepatnya melalui wantariksa Pioneer 11, Voyager 1 dan Voyager 2. Meski ketiganya hanya sempat berada di dekat Saturnus dalam tempo sangat singkat karena sifat misi antariksanya sebagai misi terbang-lintas dekat (flyby). Barulah Cassini, lengkapnya misi antariksa Cassini-Huygens, yang menjalankan peran sebagai misi pengorbit Saturnus dengan beredar mengelilingi planet bercincin itu lewat orbit yang senantiasa berubah seiring waktu sesuai dengan desain observasi yang telah ditentukan. Cassini-Huygens menyajikan informasi luar biasa besarnya, sehingga mendorong lahirnya lebih dari 1.000 makalah ilmiah dan sejumlah buku.

Kini kita tahu planet Saturnus adalah 9 kali lebih besar dan 95 kali lebih massif ketimbang Bumi. Ia butuh waktu 29,46 tahun untuk menyelesaikan gerak mengelilingi Matahari sekali putaran. Maka setahun bagi Saturnus setara dengan 29,46 tahun di Bumi. Akan tetapi planet ini berputar pada sumbunya pada kecepatan yang jauh lebih besar ketimbang Bumi, yakni hanya dalam tempo 10,55 jam. Jadi sehari di Saturnus adalah kurang dari setengah hari di Bumi.

Banyak hal ganjil di Saturnus. Salah satunya adalah kerapatan (densitas)-nya yang sangat kecil, yakni 690 kilogram/meter3 (rata-rata). Sebagai pembanding, densitas air murni 1.000 kilogram/meter3. Karenanya Saturnus akan terapung bilamana diletakkan dengan hati-hati di sebuah samudera mahaluas. Rendahnya densitas Saturnus disebabkan oleh dominannya Hidrogen dan Helium sebagai penyusun planet ini. Bagian yang relatif padat hanyalah inti Saturnus, berupa gumpalan padat berbatu yang 2 kali lebih besar dan 9 hingga 22 kali lebih massif ketimbang Bumi. Inti ini bersuhu sangat tinggi, hingga 11.700º C.

Gambar 4. Saturnus dan lingkungannya diabadikan Cassini jauh tinggi di atas kutub utaranya. Nampak badai raksasa unik berbentuk segienam yang mengamuk di area kutub utara Saturnus. Badai permanen ini diperkirakan telah berhembus sejak masa bayi Saturnus dengan pasokan tenaga berlimpah dari interior Saturnus. Diabadikan pada 10 Oktober 2013 TU. Sumber: NASA/JPL/SSI, 2013.

Inti Saturnus dikelilingi lapisan es dan Hidrogen/Helium metalik. Yakni lapisan dengan tekanan sangat tinggi sehingga Hidrogen/Helium tertekan hebat, membuatnya berbentuk cair dan bisa menghantarkan listrik layaknya logam. Dari lapisan inilah medan magnet Saturnus bermula. Lapisan ini diselubungi lagi oleh lapisan tebal berisi Hidrogen/Helium cair tanpa sifat metalik. Dan lapisan terluar Saturnus adalah lapisan gas Hidrogen (dengan sangat sedikit Helium) yang mempunyai ketebalan 1.000 kilometer. Interior seperti ini adalah hal yang umum pada planet raksasa gas. Jadi tidak ada permukaan padat layaknya Bumi. Apa yang disebut sebagai paras (permukaan) Saturnus merupakan himpunan titik-titik pada lapisan terluar yang memiliki tekanan 1 bar (100 kPa atau 100 kN/m2), yakni tekanan yang hampir sama dengan tekanan 1 atmosfer di Bumi.

Tekanan luar biasa besar yang diderita inti Saturnus memproduksi mekanisme Kelvin-Helmholtz yang menghasilkan panas. Pada lapisan lebih luar, tepatnya di batas antara lapisan Hidrogen/Helium metalik dengan lapisan Hidrogen/Helium cair, panas juga muncul melalui hujan Helium. Yakni saat butir-butir Helum cair dari lapisan luar jatuh (turun) menembusi Hidrogen dibawahnya, sehingga saling bergesekan. Lewat dua sumber panas ini Saturnus memancarkan energi luar biasa besar ke lingkungan sekitarnya, dalam jumlah 2,5 kali lipat lebih besar dari energi sinar Matahari yang diterimanya. Badai unik di Saturnus, yakni badai raksasa heksagonal (berbentuk segienam) permanen yang ada di kutub utara Saturnus, demikian halnya badai raksasa di kutub selatannya, diyakini mendapatkan tenaganya dari panas internal ini. Hal serupa juga dijumpai pada Jupiter. Bedanya pancaran energi dari interior Saturnus tidak berdampak pada meraksasanya medan magnet Saturnus.

Lautan Minyak dan Air Mancur Raksasa

Gambar 5. Sejumlah satelit alamiah Saturnus berada dalam satu medan pandang mata tajam Cassini. Mulai dari Titan yang terbesar, Janus (diameter 181 kilometer), Prometheus (diameter 102 kilometer) dan Mimas (diameter 397 kilometer). Sebagian Saturnus nampak di sisi kanan, dengan bayang-bayang struktur cincin dengan beberapa bagiannya tercetak jelas dibadannya. Diabadikan pada 26 Oktober 2007 TU. NASA/JPL/SSI, 2007.

Keganjilan berikutnya adalah Saturnus memiliki satelit alamiah luar biasa banyak, yakni 62 buah. Ini menjadikannya planet terkaya kedua akan satelit alamiah setelah Jupiter (dengan 69 satelit alamiah). Tetapi Saturnus juga dikitari oleh ratusan bongkahan-bongkahan berdimensi 40 hingga 500 meter yang terselip di dalam cincinnya. Mereka disebut satelit alamiah mini atau satelit mini atau moonlet. Namun diyakini moonlet tidak tergolong ke dalam satelit alamiah yang sesungguhnya. Dimensi moonlet demikian kecil sehingga mata tajam Cassini sekalipun tak dapat menyaksikannya. Moonlet hanya bisa dideteksi berdasarkan gangguannya terhadap bagian cincin Saturnus disekelilingnya, yang menampakkan panorama baling-baling (propeller).

Gambar 6. Cincin A Saturnus dalam pandangan tajam Cassini dari jarak dekat. Nampak sejumlah gejala eksistensi satelit alamiah mini (moonlet) dalam wujud panorama mirip baling-baling (propeller). Diabadikan pada 19 April 2017. Sumber: NASA/JPL/SSI, 2017.

Dari 62 satelit alamiah itu 53 diantaranya telah bernama dan 48 diantaranya memiliki diameter kurang dari 50 kilometer. Titan adalah yang paling gede (diameter 5.150 kilometer), bahkan sedikit lebih gede ketimbang Merkurius. Karenanya memiliki cukup gravitasi untuk menyekap atmosfer, menjadikannya satu-satunya satelit alamiah yang beratmosfer di tata surya kita. Atmosfer Titan cukup tebal, dua kali lipat tebal atmosfer Bumi, dan dijejali kabut merah kekuningan tak tembus pandang. Sehingga upaya eksplorasi Titan, baik dengan teleskop dari Bumi maupun dengan penerbangan antariksa sebelumnya, tidak sanggup menguak paras Titan. Barulah setelah Cassini meluncurkan pendarat Huygens ke benda langit ini di awal 2005 TU serta berulang-ulang melintasinya sembari mengamatinya dengan gelombang radar dan pencahayaan inframerah maka rahasia Titan mulai terkuak.

Gambar 7. Panorama salah satu bagian bentanglahan Titan dari dua ketinggian berbeda, diabadikan pendarat Huygens dalam perjalanannnya menuju daratan Titan. Nampak lembah besar dengan bekas delta (muara sungai) yang diapit dua perbukitan di kedua sisinya. Pada salah satu dasar anak sungai dalam bekas delta inilah Huygens mendarat. Diabadikan pada 14 Januari 2005 TU. Sumber: ESA/Huygens, 2005.

Titan ternyata memiliki paras yang mencengangkan mirip Bumi kita, bergunung-gunung dan berlembah-lembah. Sebagian lembah raksasanya terisi cairan sebagai laut dan danau yang luasnya beragam. Ada juga sungai yang panjangnya hampir menyamai Bengawan Solo. Cairan pengisi laut, danau dan sungai Titan bukanlah air, melainkan metana dan etana cair. Di Bumi kedua senyawa itu dikenal sebagai komponen minyak (bumi). Laut, danau dan sungai Titan disokong daur hidrologis mirip di Bumi, bedanya di sini melibatkan metana cair. Hujan deras yang megguyurkan metana cair kerap terjadi, juga disertai sambaran petir. Hujan membasahi daratan Titan yang tersusun dari bongkahan es bercampur minyak. Cairan minyak di Titan demikian berlimpah, sekitar 300 kali lebih banyak ketimbang cadangan minyak yang kita miliki di Bumi.

Gambar 8. Pemandangan daratan Titan di lokasi mendaratnya Huygens. Nampak bongkahan-bongkahan batu yang tersusun dari es bercapur minyak dan menampakkan tanda-tanda erosi, jejak dari aliran fluida permukaan di masa silam. Lokasi pendaratan Huygens adalah dasar sebuah sungai kering. Diabadikan pada 14 Januari 2005 TU. Sumber: ESA/Huygens, 2005.

Selain Titan, Enceladus juga cukup menarik. Dimensinya hanyalah sepersepuluh Titan, namun sajian fenomenanya tak kalah mencengangkan. Pada 2005 TU Cassini mengungkap adanya semburan luar biasa laksana air mancur raksasa, yang muncrat dari kawasan kutub selatan secara terus menerus. Materi semburan melesat secepat 4.500 kilometer/jam hingga ke ketinggian 500 kilometer. Materi tersebut adalah adalah air (sebanyak 250 kilogram/detik) berbentuk uap yang bercampur dengan karbondioksida dan beberapa senyawa karbon seperti metana, propana, asetilena dan formaldehida. Semburan raksasa ini adalah pertanda adanya samudera bawahtanah di interior Enceladus. Samudera berair asin (kadar Natrium antara 0,5 hingga 2 %) itu bagian dari lapisan selubung yang berada di bawah lapisan kerak es, yakni pada kedalaman 30 hingga 40 kilometer dari paras Enceladus. Tebal lapisan selubung ini diperkirakan 30 kilometer.

Gambar 9. Semburan dahsyat yang menyeruak dari kutub selatan Enceladus, laksana air mancur raksasa yang memuntahkan 250 kilogram air per detik secara terus menerus. Selain jejak aktivitas vulkanisme dingin, semburan ini juga pertanda eksistensi samudra bawahtanah berair asin di satelit alamiah Saturnus yang satu ini. Nampak pula daratan di lokasi semburan yang penuh retakan di sana sini. Diabadikan pada 30 November 2010 TU. Sumber: NASA/JPL/SSI, 2010.

Semburan raksasa di Enceladus merupakan pertanda aktivitas vulkanisme dingin. Selain Enceladus, jejak vulkanisme dingin juga berhasil diungkap Cassini di tempat lain. Yakni di Titan, tepatnya pada Gunung Doom dengan kaldera Sotra Patera di kakinya (lebar kaldera 7 kilometer dan kedalaman 1,7 kilometer). Di lerengnya dijumpai jejak aliran mirip lava yang berstruktur menjemari dengan ketebalan sekitar 100 meter. Lava tersebut mungkin tersusun dari air bercampur amonia dan senyawa karbon kompleks seperti polietilena, parafin dan aspal.

Planet Bercincin

Struktur cincin raksasa adalah keganjilan Saturnus yang paling menonjol. Cassini berkesempatan mengamatinya dari jarak dekat secara berulang-ulang selama bertahun-tahun. Dan di tahun terakhirnya bahkan berkesempatan lewat di antara sela-sela cincin maupun di bagian yang paling tipis.

Cincin Saturnus merentang dari ketinggian 7.000 kilometer hingga 420.000 kilometer di atas khatulistiwa’. Namun bagian terpadat hanya sampai ketinggian 80.000 kilometer. Cincin Saturnus terbagi menjadi 9 bagian berbeda. Dari yang terdekat hingga terjauh dari Saturnus masing-masing adalah cincin D (lebar 7.500 kilometer), cincin C (lebar 17.500 kilometer), cincin B (lebar 25.500 kilometer), cincin A (lebar 14.600 kilometer), cincin F (lebar 30 – 500 kilometer), cincin Janus-Epimetheus (lebar 5.000 kilometer), cincin G (lebar 9.000 kilometer), cincin Pallene (lebar 2.500 kilometer) dan yang terluar sekaligus terlebar adalah cincin E (lebar 300.000 kilometer). Cincin B dan cincin A dipisahkan oleh ruang selebar 4.700 kilometer yang disebut divisi Cassini, sementara antara cincin A dan cincin F terdapat divisi Roche (lebar 2.600 kilometer).

Gambar 10. Bumi dalam mata tajam Cassini saat mengabadikan Saturnus dan Matahari dalam garis syzygy. Saat itu Cassini berposisi 2,2 juta kilometer di ‘belakang’ Saturnus. Sehingga mampu menguak pemandangan segenap lingkungan Saturnus termasuk hampir seluruh cincinnya. Diabadikan pada 15 September 2006 TU. Sumber: NASA/JPL/SSI, 2006.

Pada dasarnya cincin Saturnus merupakan cakram raksasa yang ketebalannya bervariasi mulai dari 10 meter hingga 1.000 meter. Cakram raksasa ini didominasi oleh butir-butir es yang ukurannya mulai dari sekecil butir pasir hingga sebesar kerikil (diameter 1 hingga 10 sentimeter). Namun di tempat-tempat tertentu terdapat pula bongkahan besar lonjong mirip jarum raksasa dengan panjang hingga 2,5 kilometer. Komposisi cincin Saturnus didominasi air (99,9 %) dengan sedikit senyawa pengotor seperti silikat. Meski strukturnya luar biasa besar massa keseluruhan materi cincin Saturnus cukup kecil. Yakni hanya seper 820 massa Bulan kita.

Sebagian besar cincin Saturnus diperkirakan terbentuk pada masa bayi Saturnus. Dulu diduga ada satu satelit alamiah sebesar Titan atau lebih besar lagi. Karena orbitnya tak stabil, ia terus bergeser hingga akhirnya terlalu dekat ke Saturnus. Segera gaya tidal Saturnus meremukkannya menjadi kerikil dan debu. Bagian yang lebih ringan, yakni butir-butir es, terserak dan seiring waktu perlahan-lahan membentuk struktur cincin Saturnus. Sementara bagian lebih padat, yakni butir-butir batuan, juga terserak layaknya butir-butir esnya. Namun mereka perlahan-lahan saling menempel kembali, menggumpal hingga akhirnya membentuk gumpalan besar. Di kemudian hari gumpalan-gumpalan besar itu adalah segenap satelit alamiah yang jaraknya lebih jauh dari Tethys.

Gambar 11. Struktur unik dalam cincin Saturnus, tepatnya di tepi cincin B. Yakni jajaran bongkahan besar sangat lonjong mirip jarum-jarum raksasa yang menjulang hingga setinggi 2,5 kilometer sehingga menampakkan bayang-bayangnya di bagian cincin lainnya kala tersinari Matahari. Nampak celah Huygens dan celah Herschel yang menjadi bagian dari divisi Cassini. Diabadikan pada 26 Juli 2009 TU. Sumber: NASA/JPL/SSI, 2009.

Sementara sebagian kecil cincin Saturnus dibentuk oleh materi yang tersembur dari satelit-satelit alamiahnya. Misalnya cincin E, mendapatkan pasokan debu dari semburan Enceladus. Juga cincin Janus-Epimetheus, ditemukan pada 2006 TU, dengan pasokan debu dari Janus (diameter 200 kilometer) dan Epimetheus (diameter 130 kilometer). Janus dan Epimetheus adalah sepasang satelit alamiah yang menempati orbit yang sama sehingga bisa saling bertukar posisi. Benturan mikrometeoroid dengan Janus dan Epimetheus melesatkan debu yang membentuk cincin ini. Demikian halnya cincin G, khususnya bagian dalam, dengan pasokan debu dari Aegaeon. Baru ditemukan pada 2008 TU, Aegaeon adalah satelit alamiah Saturnus yang terkecil sekaligus terganjil karena sangat lonjong (panjang 1,4 kilometer lebar 0,5 kilometer).

Begitu pula cincin Pallene dengan pasokan debu dari Pallene (diameter 6 kilometer), satelit alamiah yang baru ditemukan pada 2004 TU. Cincin F pun demikian. Perhitungan menunjukkan cincin ini dibentuk oleh debu-debu produk benturan kosmik antara Prometheus dan Pandora di masa silam. Akibat benturan tersebut, maka baik Prometheus maupun Pandora dipahat hingga menjadi berbentuk lonjong (masing-masing memiliki panjang 136 kilometer dan 104 kilometer. Prometheus lantas berperan sebagai ‘penggembala’ agar cincin ini tetap utuh di lokasinya.

Gambar 12. Transparannya cincin Saturnus, sebagai konsekuensi dari ketebalan cincin yang kecil (sekitar 10 meter), materi yang kecil (seukuran butir pasir hingga kerikil) dan tembus pandang (air yang membeku) terlihat di sini. Bagian Saturnus di latar belakangnya pun dapat dilihat dengan mudah. Diabadikan pada 4 November 2006 TU. Sumber: NASA/JPL/SSI, 2006.

Campurtangan satelit-satelit alamiah Saturnus juga berperan membentuk keganjilan lainnya. Yakni busur cincin, bentangan materi mirip bagian cincin namun tidak sampai membentuk kurva tertutup seperti lingkaran. Cassini mengungkap Saturnus memiliki sedikitnya dua busur cincin. Yang pertama adalah busur cincin Methone, ditemukan pada September 2006 TU dengan panjang bentangan 34.000 kilometer. Busur cincin ini dibentuk oleh debu yang dilepaskan Methone (diameter 3,9 kilometer) seiring tumbukan dengan mikrometeoroid. Methone sendiri baru ditemukan saat Cassini baru tiba di Saturnus. Dan yang kedua adalah busur cincin Anthe yang jauh lebih panjang (69.000 kilometer) dan ditemukan pada Juni 2007 TU. Ia bersumber dari Anthe (diameter 2 kilometer) yang juga ditemukan pada 2007 TU. Baik busur cincin Methone maupun Anthe dikontrol sepenuhnya oleh gravitasi Mimas (diameter 396 kilometer) sehingga bentuknya tetap terjaga meski dipaksa berayun-ayun ke utara dan ke selatan secara teratur.

Opsi Uranus

Layaknya Saturnus, perjalanan Cassini menuju planet bercincin tujuannya pun tak kalah ganjilnya. Dibangun bersama oleh tiga badan antariksa, masing-masing dari Amerika Serikat (NASA), gabungan negara Eropa (ESA) dan Italia (ASI), Cassini mewujudkan diri sebagai wantariksa terberat kedua yang pernah diluncurkan. Massa Cassini adalah 2.125 kilogram dan pendarat Huygens 319 kilogram. Ditambah dengan 3.132 kilogram bahan bakar dan 132 kilogram adapter, maka massa total Cassini-Huygens mencapai 5.712 kilogram. Cassini sekaligus menjadi wantariksa termahal. Mulai dari tahap pembangunan hingga peluncurannya saja Cassini-Huygens menelan ongkos Rp 42,5 trilyun (berdasar kurs 2017 TU) dengan 80 % diantaranya ditanggung NASA.

Gambar 13. Wantariksa Cassini dan pendarat Huygens saat hendak menjalani rangkaian tes getaran dan panas di fasilitas Jet Propulsion Laboratory NASA, negara bagian California (AS) pada 31 Oktober 1996 TU. Tes ini wajib dilakukan sebelum Cassini-Huygens didorong ke langit. Sumber: NASA/JPL/SSI, 1996.

Hanya roket angkut terkuatlah yang bisa mendorong Cassini ke antariksa dan pada dekade 1990-an TU itu hanya berarti satu: roket Titan IV. Begitupun Titan IV tak cukup bertenaga untuk melontarkan Cassini langsung ke Saturnus. Kombinasi Titan IV dan upperstage Centaur hanya sanggup menghasilkan tambahan kecepatan heliosentris 4 kilometer/detik (relatif ke Matahari). Padahal untuk bisa langsung ke Saturnus butuh tambahan kecepatan heliosentris hingga 17 kilometer/detik (relatif ke Matahari). Agar bisa melejit secepat itu, maka Cassini harus mengonsumsi tak kurang 75.000 kilogram bahan bakar. Ini teramat berat sehingga tak mungkin untuk diangkut berdasarkan teknologi peroketan saat ini. Sebab untuk mengangkat massa seberat itu butuh roket angkut yang berkali lipat lebih jumbo ketimbang roket raksasa Saturnus V, roket terbesar sepanjang sejarah (kini telah pensiun). Dan jelas membuat biaya peluncuran menjadi ‘menyentuh langit’ (sangat mahal).

Untung tersedia solusi alamiah yang jauh lebih murah: daya lontar gravitasi atau ketapel gravitasi (gravity assist). Saat sebuah benda kecil (misalnya komet, asteroid atau wantariksa) lewat dalam jarak sangat dekat ke sebuah planet dan arah kedatangannya sejajar dengan arah gerak planet itu dalam mengelilingi Matahari, maka terjadi transfer momentum yang membuat kecepatan benda kecil itu (relatif ke Matahari) meningkat pesat. Ketapel ini memungkinkan sebuah wantariksa melesat cepat dengan meminjam tenaga Bumi (dan planet-planet lain) tanpa harus menyalakan mesin roketnya. Penjelajahan Cassini membutuhkan ketapel berganda yang melibatkan tiga planet: Bumi, Venus dan Jupiter. Sehingga lahirlah istilah VVEJGA (Venus-Venus-Earth-Jupiter Gravity Assist) karena Cassini harus menjalani empat daya lontar berbeda, yakni dua kali dengan Venus, satu kali dengan Bumi dan satu kali dengan Jupiter.

Maka saat Cassini meluncur dengan roket Titan IV dari Cape Canaveral, negara bagian Florida (Amerika Serikat) pada 15 Oktober 1997 TU pukul 15:43 WIB, ia justru diarahkan menuju Venus. Cassini pun melintas dalam jarak hanya 284 kilometer dari paras Venus pada 26 April 1998 TU. Daya lontar gravitasi Venus membuat Cassini kini melaju 6 kilometer/detik (relatif ke Matahari). Selanjutnya pada 24 Juni 1999 TU, Cassini kembali lewat di dekat Venus dalam jarak hanya 623 kilometer. Kembali daya lontar gravitasi Venus bekerja dan Cassini dipercepat melaju 9,5 kilometer/detik (relatif ke Matahari) sekaligus menempuh lintasan lonjong menuju Bumi. Pada 18 Agustus 1999 TU, Cassini lewat hanya dalam jarak 1.171 kilometer dari paras Bumi dan mengalami daya lontar gravitasi. Kini tambahan kecepatan heliosentrisnya meningkat pesat hingga 16 kilometer/detik dan menempuh lintasan baru ke Jupiter. Akhirnya saat melintas pada jarak 9,7 juta kilometer dari Jupiter pada 30 Desember 2000 TU, bekerjalah ketapel gravitasi yang terakhir yakni dari Jupiter. Sehingga pada akhirnya Cassini memiliki kecepatan akhir mencukupi untuk terbang ke Saturnus.

Gambar 14. Lintasan rumit yang harus ditempuh Cassini semenjak meluncur dari Bumi (1997 TU) hingga akhirnya tiba di Saturnus (2004 TU). Lintasan ini harus dijalani agar Cassini tak harus mengangkut 75.000 klogram bahan bakar, hal yang mustahil dalam teknologi peroketan saat ini. Dengan lintasan ini maka Cassini memanfaatkan daya lontar gravitasi dari tiga planet sekaligus: Venus, Bumi dan Jupiter. Sumber: NASA/JPL, 1998.

Ketapel gravitasi memang tak membutuhkan apapun. Namun agar teknik ini bekerja baik hingga ke ambang batas teknis yang diperkenankan, dibutuhkan serangkaian manuver. Dan itu mengonsumsi bahan bakar Cassini karena mesin roketnya harus dinyalakan sesuai kebutuhan. Sehingga saat tiba di Saturnus, Cassini telah menghabiskan 1.135 kilogram bahan bakarnya untuk rangkaian manuver itu. Selanjutnya agar gravitasi Saturnus bisa menangkap dan memaksanya beredar mengelilingi planet cincin itu dengan orbit tertentu, Cassini kembali harus menyalakan roketnya dan kali ini untuk mengerem. Pengeremen ini mengonsumsi sekitar 1.200 kilogram bahan bakar. Sehingga pada awal 2005 TU sisa persediaan bahan bakar Cassini tinggal sekitar seperempatnya saja (sekitar 800 kilogram).

Beruntung Saturnus memiliki Titan. Lewat teknik daya lontar gravitasi pula, Cassini berulang-ulang dilewatkan di dekat Titan. Selain menambah kecepatan dan sangat menghemat penggunaan bahan bakar, Cassini juga bisa mengubah orbitnya mengikuti desain observasi yang dibebankan padanya. Sehingga meski hanya dirancang untuk bertugas selama empat tahun, sisa bahan bakar yang masih cukup banyak memungkinkan masa tugas Cassini diperpanjang. Awalnya selama dua tahun dalam misi Cassini Equinox Mission (2008-2010 TU), dimana Cassini memusatkan perhatiannya pada momen eukinoks Saturnus (Matahari tepat di atas khatulistiwa’ Saturnus) yang terjadi pada 9 Agustus 2009 TU. Lalu diperpanjang tujuh tahun lagi di bawah tajuk Cassini Solstice Mission (2010-2017 TU) guna menyongsong momen titik balik musim panas (solstice) Saturnus yang terjadi pada 23 Mei 2017 TU. Selama dua misi tambahan itu berlangsung, Cassini lebih banyak memusatkan perhatiannya pada Titan dan Enceladus.

Gambar 15. Salah satu usulan opsi untuk perjalaan Cassini selanjutnya pasca menjalani misi utamanya di Saturnus. Dengan memanfaatkan daya lontar gravitasi Titan dan Jupiter, maka Cassini bisa diarahkan untuk meneliti Uranus dan Neptunus. Namun opsi ini ditolak NASA. Sumber: Kloster dkk, 2009.

Sejak misi utamanya berakhir pada 2008 TU, NASA telah mendiskusikan bagaimana mengoptimalkan Cassini hingga bahan bakarnya habis kelak. Beragam opsi disajikan. Salah satunya, yang paling menantang, adalah bagaimana memanfaatkan Cassini untuk mengeksplorasi dua planet raksasa terluar: Uranus dan Neptunus. Dalam opsi ini, bilamana Cassini bisa meninggalkan Saturnus pada 19 Februari 2014 TU (dengan kombinasi penyalaan mesin dan daya lontar gravitasi Titan) menuju Jupiter guna memanfaatkan daya lontar gravitasinya (yang akan terjadi pada 10 Agustus 2021 TU), maka Cassini tiba di lingkungan Uranus pada 2 Agustus 2029 TU. Dan selanjutnya dengan memanfaatkan daya lontar gravitasi Uranus, maka Cassini bisa tiba di Neptunus pada 12 Februari 2061 TU. Opsi ini membutuhkan serangkaian manuver sudah harus dilakukan sejak 2,4 hingga 1,4 tahun sebelum 19 Februari 2014 TU.

Meski sangat menantang, terlebih hingga saat ini belum ada rencana baru penerbangan antariksa untuk mengeksplorasi Uranus dan Neptunus pasca Voyager 2, namun opsi ini tidak dipilih. Dengan pertimbangan nilai ilmiah, biaya dan ketersediaan waktu, maka NASA memilih opsi untuk menjatuhkan Cassini secara terkontrol (controlled reentry) ke Saturnus. Opsi ini juga dipilih sebagai bentuk kepatuhan atas etika penerbangan antariksa yang ditegakkan Planetary Protocol, yakni agar tidak mengontaminasi benda langit yang memiliki kemungkinan untuk menyemaikan kehidupan. Untuk lingkungan Saturnus, benda langit tersebut adalah Enceladus. Jika Cassini dibiarkan terus beredar dalam orbitnya mengelilingi Saturnus dengan bahan bakar yang sudah habis, maka ia takkan lagi bisa dikendalikan dan berpeluang jatuh ke Titan maupun Enceladus (uncontrolled reentry).

Referensi :

NASA. 2017. The Saturn System Through The Eyes of Cassini.

Goodson dkk. 1998. Cassini Manuver Experience, Launch and Early Cruise. Guidance, Navigation and Control Conference, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 10-12 August 1998.

Kloster dkk. 2009. Saturn Escape Options for Cassini Encore Missions. Journal of Spacecraft and Rockets, vol. 46 (2009) no.4, 874-882.

Bagaimana Nasibmu, (Satelit) Telkom-1 ?

Menit demi menit semburan itu terekam oleh sebuah teleskop optis dari Australia bagian timur. Teleskop itu bagian dari sebuah jaringan pemantau satelit yang beranggotakan 165 teleskop dari berbagai observatorium di segenap penjuru paras Bumi, yang dikelola oleh sebuah perusahaan pelacak satelit dari Amerika Serikat bernama ExoAnalytic Solutions. Apa yang direkamnya menakjubkan, memperlihatkan sebintik cahaya (yang adalah satelit Telkom-1) berdampingan dengan bintik cahaya lain (yang adalah satelit NSS-11, tetangga terdekat Telkom-1 pada orbit yang sama) dengan latar belakang bintang-bintang yang nampak bergaris-garis, pertanda setiap citra (foto) yang membentuk video rekaman ini dihasilkan dari pemotretan dengan waktu paparan (exposure) yang relatif panjang.

Gambar 1. Momen peristiwa semburan yang dialami satelit Telkom-1 pada 25 Agustus 2017 TU lalu seperti direkam oleh jaringan teleskop pemantau satelit di Australia timur dan dianalisis ExoAnalytic Solutions. Nampak tetangganya, satelit komunikasi NSS-11 yang juga sama-sama berusia tua. Sumber: ExoAnalytic Solutions, 2017.

Dalam satu kesempatan, yang bertepatan dengan Jumat 25 Agustus 2017 TU (Tarikh Umum) sore waktu Indonesia, bintik cahaya satelit Telkom-1 mempertontonkan perilaku ganjil. Sesuatu mendadak tersembur darinya, awalnya melejit ke dua arah berbeda namun untuk selanjutnya hanya ke satu arah. Semburan itu mirip kabut yang selanjutnya menyelubungi bintik cahaya Telkom-1 hingga membuatnya lebih redup ketimbang tetangganya. Di paras Bumi khususnya di Indonesia, momen tersebut ditandai oleh sekitar 8.000 buah titik ATM (anjungan tunai mandiri) dari beberapa bank yang mendadak keluar dari jaringan (offline) dan tak bisa digunakan, mulai pukul 18:00 WIB. Tiga hari kemudian manajemen PT Telkom Indonesia, selaku pemilik satelit, merilis kabar satelit Telkom-1 telah mengalami gangguan (anomali) yang membuat antenna-nya tidak lagi mengarah ke kawasan yang selama ini dilayaninya.

Berdasarkan rekamannya, ExoAnalytic Solutions tak hanya menegaskan terjadinya gangguan pada satelit Telkom-1 namun juga mengklaim satelit itu telah berkeping di langit. Klaim tersebut belakangan dibantah PT Telkom, terutama karena stasiun bumi Cibinong masih dapat berkomunikasi dengan satelit ini meski tak lagi bisa mengontrol gerakannya.

Orbit Geostasioner

Satelit Telkom-1 adalah sebuah satelit buatan yang dibangun untuk tujuan memperlancar telekomunikasi. Satelit ini ditempatkan pada orbit geostasioner di garis bujur 108º BT. Orbit geostasioner adalah wilayah khayali yang menghubungkan titik-titik yang yang terbentang tepat di atas garis khatulistiwa’ pada ketinggian 35.792 kilometer dari paras air laut rata-rata (dpl). Sebuah satelit buatan yang ditempatkan persis pada salah satu dari titik-titik ini akan memiliki periode revolusi (periode orbit) yang tepat sama dengan periode rotasi Bumi yakni 23 jam 56 menit 4,0906 detik (1.436,068 menit). Sehingga satelit buatan tersebut terlihat seakan-akan berada pada satu titik yang tetap (stasioner) di langit, dilihat dari paras Bumi manapun. Kondisi ini sangat menguntungkan karena antenna-antenna komunikasi yang diarahkan ke satelit buatan itu bisa diset untuk hanya menuju satu arah yang tetap, tak perlu berubah-ubah. Ini menjadikan orbit geostasioner sebagai salah satu sumberdaya antariksa yang paling berharga bagi umat manusia di era ini.

Gambar 2. Gambaran sederhana orbit geostasioner, yakni wilayah khayali dengan titik-titik yang bila ditempati oleh satelit buatan maka satelit tersebut akan memiliki periode revolusi yang tepat sama dengan periode rotasi Bumi. Sumber: Anonim.

Satelit Telkom-1 dirancang sebagai satelit geostasioner yang melanjutkan tugas satelit Palapa nan legendaris, khususnya satelit Palapa B2R. Satelit Palapa B2R, yang terkenal dengan sejarah dramatisnya dalam khasanah penerbangan antariksa, berakhir tugasnya pada bulan Desember 2000 TU setelah melayani Indonesia 10 tahun penuh. Sebagai penggantinya dibangunlah generasi satelit komunikasi yang baru yang juga mengemban nama baru. Pemilihan nama Telkom dan bukannya melanjutkan nama legendaris Palapa merupakan konsekuensi dari dialihkannya pengelolaan satelit ini dari manajemen Telkom ke Satelindo, yang di kemudian hari diakuisisi Indosat.

Berbeda dengan generasi satelit Palapa, generasi satelit Telkom ini (yang mendapat nama Telkom-1) dibangun dengan mengacu tren baru dunia persatelitan. Yakni dengan jumlah transponder lebih besar dan umur teknis lebih lama. Lockheed Martin membangun Telkom-1 dengan basis spacebus A2100A. Ia memiliki massa 2.763 kilogram dengan 1.063 kilogram diantaranya bahan bakar. Ia berbentuk kubus besar dengan sepasang ‘sayap’ di kiri-kanan, yang adalah panel surya untuk memasok 4.000 watt listrik. Ia memiliki 36 transponder berupa 24 transponder pada frekuensi C-band standar dan 12 transponder pada frekuensi C-band tambahan, dua pita frekuensi yang dikenal tangguh terhadap cuaca (khususnya hujan). Ia sengaja dirancang untuk bisa melayani titik-titik dengan antenna parabola berukuran kecil yang dikenal sebagai VSAT (very small apperture terminal), sehingga titik sekecil ATM pun dapat menggunakannya. Dan akhirnya, ia juga dirancang untuk bertugas lebih lama, dengan umur teknis 15 tahun.

Gambar 3. Satelit Telkom-1 saat selesai dibangun dan dites sebelum dikirim ke pusat peluncuran Kourou. Sumber: Lockheed Martin, 1998.

Satelit Telkom-1 meluncur ke langit dengan digendong oleh roket Ariane-42P pada 12 Agustus 1999 TU. Roket Ariane-42P meluncur mulus, mulai dari lepas landas di pangkalan peluncuran Kourou yang dikelola badan antariksa Eropa (ESA) di Guyana Perancis hingga mendorong Telkom-1 ke orbit transfer geosinkron yang bentuknya sangat lonjong. Dari titik apogee (titik terjauh dari pusat Bumi) orbit ini, Telkom-1 kemudian bermanuver dengan menggunakan mesin roketnya sendiri untuk menempati slot orbit geostasioner yang telah diatur.

Baru setelah tiba di slot lokasinya, dijumpai masalah. Yakni motor pada salah satu ‘sayap’ panel suryanya, tepatnya ‘sayap’ yang mengarah ke selatan, ternyata tidak berfungsi. Masalah yang berakar dari proses manufaktur satelit itu membuat ‘sayap’ panel surya sebelah selatan tak bisa mengikuti gerakan Matahari kala satelit beredar dalam orbitnya. Namun masalah ini tidak mengganggu pasokan daya listrik ke satelit, apalagi berdampak problem lain. Sehingga Telkom-1 pun tetap bisa berfungsi sesuai tujuan semula.

Telkom-1 berkedudukan tepat di atas titik koordinat 0º LU 108º BT (atau 0º LS 108º BT), titik yang secara geografis berada di Selat Karimata sejarak 160 kilometer sebelah barat kota Pontianak (Kalimantan Barat). Dengan demikian segenap Asia dan Australia serta sebagian kecil Afrika, Eropa dan Antartika dapat menyaksikan satelit ini di langitnya. Namun cakupan kerja Telkom-1 dibatasi hanya untuk kawasan Asia Tenggara, Papua Nugini serta sebagian Australia, sebagian India dan sebagian Cina.

Gambar 4. Saat roket Ariane-42P yang menggendong muatan satelit Telkom-1 di hidungnya mulai menyala dalam proses lepas landas di pangkalan peluncuran Kourou, pada 12 Agustus 1999 TU malam waktu setempat. Sumber: Arianespace, 1999.

Selain guna berpindah dari orbit transfer ke orbit geostasioner, bahan bakar pada Telkom-1 juga ditujukan untuk menjaga stabilitas satelit itu selama bertugas. Sebab setiap satelit buatan yang ditempatkan dalam orbit geostasioner sejatinya selalu mengalami gangguan dari tetangga Bumi kita, khususnya dari Bulan dan Matahari. Gangguan gravitasi Bulan dan Matahari menyebabkan satelit buatan di orbit geostasioner ‘berayun-ayun’ pada arah utara-selatan membentuk pola yang berulang setiap 24 jam. Gangguan juga datang dari bentuk Bumi yang menggelembung di area khatulistiwa’-nya (dan pepat di kedua kutubnya), medan gravitasi Bumi yang tidak homogen serta tekanan segala gelombang elektromagnetik dari Matahari. Tiga gangguan terakhir ini menyebabkan satelit ‘berayun-ayun’ dalam arah barat-timur, juga dalam pola yang berulang.

Telkom-1 pun menderita dua jenis ‘ayunan’ ini. Padahal secara teknis ia hanya boleh bergeser maksimal 0,05º saja dari posisinya. Artinya, Telkom-1 akan dikatakan stabil jika ia hanya bergeser-geser dalam sebuah kotak persegi yang dibatasi koordinat 0,05º LU 107,995º BT dan 0,05º LS 107,995º BT pada sisi barat serta koordinat 0,05º LU 108,05º BT dan 0,05º LS 108,05º BT di sisi timur. Menjaga stabilitas Telkom-1 membutuhkan manuver kendali sikap (attitude). Untuk itulah Telkom-1 dibekali juga dengan mesin-mesin roket mini (thruster) bagi keempat arah mataangin. Perhitungan menunjukkan setiap tahunnya Telkom-1 mengonsumsi ~ 45 kilogram bahan bakar Hidrazin untuk keperluan manuver tersebut.

Gambar 5. Cakupan tugas satelit Telkom-1 dalam frekuensi C-band standar dan C-band tambahan. Meski satelit bisa dilihat dari sepertiga belahan Bumi, namun cakupannya dibatasi hanya untuk kawasan Asia Tenggara, Papua Nugini serta sebagian Australia, sebagian India dan sebagian Cina. Sumber: SatBeam, 2017.


Perubahan Orbit

Jumlah bahan bakar Hidrazin inilah yang membatasi umur teknis sebuah satelit. Telkom-1 memiliki umur teknis 15 tahun, sebab khusus untuk melakukan manuver kendali sikap ia hanya dibekali ~ 650 kilogram bahan bakar Hidrazin. Saat tanki Hidrazin dalam Telkom-1 kosong, oleh sebab apapun, maka praktis satelit itu takank bermanfaat lagi karena tak bisa lagi dikendalikan sikapnya meskipun seluruh subsistem lainnya masih berfungsi.

Akan tetapi meski di atas kertas umur teknisnya ‘hanya’ 15 tahun, perhitungan bersama Lockheed Martin dan Telkom sebelum tahun 2014 TU berdasarkan data-data manuver kendali sikap Telkom-1 menunjukkan sisa bahan bakar Hidrazin ternyata masih banyak, yakni ~ 250 kilogram. Hal ini bisa terjadi karena dalam praktiknya konsumsi bahan bakar Hidrazin Telkom-1 lebih kecil. Sehingga disimpulkan satelit Telkom-1 masih bisa dimanfaatkan hingga tahun 2019 TU mendatang, sembari menunggu penggantinya (yakni satelit Telkom-4) yang rencananya akan diluncurkan pada 2018 TU mendatang.

Gambar 6. Bagaimana orbit satelit Telkom-1 berubah dramatis antara sebelum dan sesudah semburan. Selama 6 hari pertama (hingga 25 Agustus 2017 TU), satelit Telkom-1 sangat stabil di orbitnya dengan perigee 35.781 dan apogee 35.793 (masing-masing dalam kilometer dpl). Pasca semburan perigeenya menurun sementara apogeenya justru bertambah tinggi, indikasi bahwa orbit satelit telah lebih lonjong dan mulai takstabil. Sumber: Sudibyo, 2017 berdasar data Celestrak, 2017.

Sisa Hidrazin inilah yang menyembur keluar dalam kejadian 25 Agustus 2017 TU lalu. Semburan menandakan ada kebocoran, entah pada tanki bahan bakar, saluran bahan bakar maupun thruster satelit Telkom-1. Kebocoran ini praktis menamatkan riwayat satelit uzur tersebut. Sebab selain menghabiskan simpanan bahan bakarnya, kebocoran dalam wujud semburan juga menghasilkan dorongan gaya yang tak dikehendaki bagi satelit. Akibatnya Telkom-1 dibikin berguling-guling tanpa bisa distabilkan lagi. Tak hanya itu, gaya yang sama juga berakibat pada berubahnya orbit dan kedudukan satelit Telkom-1.

Sebelum 25 Agustus 2017 TU, satelit Telkom-1 memiliki orbit stabil dengan apogee 35.793 kilometer dpl dan perigee (titik terdekat dalam orbitnya ke Bumi) 35.781 kilometer dpl. Selisih ketinggian antara perigee dan apogee pun stabil pada angka 12 kilometer. Demikian halnya kedudukannya, yang stabil di atas koordinat 0º LU 108º BT. Namun pasca kejadian 25 Agustus 2017 TU, satelit ini mulai mengalami perubahan orbit dramatis. Sehingga delapan hari pasca kejadian, orbit Telkom-1 menjadi lebih lonjong dengan perigee lebih rendah, yakni pada 35.757 kilometer dpl. Sebaliknya apogee-nya melambung lebih tinggi, yakni setinggi 35.799 kilometer dpl. Selisih ketinggian perigee terhadap apogee pun membengkak hingga 84 kilometer. Kedudukan satelit ini juga telah bergeser jauh, kali ini di atas koordinat 0,03º LU 106,45º BT. Sehingga satelit telah bergeser 1,55º dari ke barat lokasi seharusnya. Jika dirata-ratakan maka satelit Telkom-1 telah ‘hanyut’ ke arah barat dengan kecepatan rata-rata 0,19º perhari.

Gambar 7. Perubahan kedudukan satelit Telkom-1 antara sebelum dan sesudah kejadian semburan. Pada 25 Agustus 2017 TU pagi, Telkom-1 berada lebih dekat ke pulau Kalimantan. Dalam delapan hari kemudian, satelit Telkom-1 bergeser perlahan-lahan ke barat sehingga lebih mendekat ke pulau Sumatra. Sumber: Sudibyo 2017 berdasar data Celestrak, 2017.

Maka, satelit Telkom-1 praktis sudah tak bisa diselamatkan lagi. Ia sudah menyandang status sampah antariksa. Dengan kecepatan ‘hanyut’-nya saat ini maka tinggal menunggu waktu saja bagi bangkai satelit Telkom-1 untuk melintas di slot satelit geostasioner tetangga, yakni satelit penginderaan jauh Gaofen 4 dan satelit komunikasi AsiaSat 7 (keduanya milik Cina), yang masing-masing berada di atas garis bujur 105,7º BT dan 105,45º BT pada orbit geostasioner.

Masih harus dilakukan evaluasi lebih lanjut apakah sampah antariksa terbaru ini berpotensi mengganggu satelit-satelit aktif yang ada dalam orbit geostasioner. Sebab orbit yang sangat bernilai ini seharusnya bebas dari sampah antariksa. Di sisi lain, butuh waktu hingga ribuan tahun lagi sebelum sampah antariksa Telkom-1 ini jatuh kembali ke Bumi.

Referensi :

Celestrak. 2017. Telkom-1 (Object 25580), 19 Aug 2017 to 2 Sep 2017. komunikasi pribadi.

Spaceflight101. 2017. More Trouble in GEO, Indonesia’s Telkom 1 Satellite Shed Debris Start Drifting, diakses 30 Agustus 2017 TU.

SatBeam. 2017. Telkom-1 (25580), diakses 2 September 2017.