Minggu, 29 Desember 2013

PENJELAJAHAN LUAR ANGKASA


PENJELAJAHAN LUAR ANGKASA
Drs. Susilo Wardoyo
SMA Negeri 1 Bumiayu

Ruang angkasa sering disebut antariksa yaitu ruangan hampa udara di alam raya di luar atmosfer bumi.
Antariksa ini dapat dibagi menjadi :
1.  Antariksa dekat
Yaitu dari ketinggian 161 km sampai 6.500 km di atas permukaan bumi, atau batas luarnya sekitar tinggi satu radius bumi di atas permukaan bumi.
2.  Antariksa luar
Yaitu di atas satu radius bumi (6.500 km) dari permukaan bumi.
3.  Antariksa lingkungan orbit bulan
Yaitu terdiri dari antariksa sebelah dalam dan antariksa sebelah luar orbit bulan
4.  Antariksa antar bintang (antar planet)
5.  Antariksa antar galaksi

A. PENGAMATAN BENDA LANGIT DARI BUMI
Zaman antariksa dimulai pada tanggal 4 Oktober 1957 semenjak berhasilnya Uni Soviet meluncurkan kendaraan ruang angkasa Sputnik I ke ruang angkasa sehingga membuka zaman baru di bidang kosmos (ruang angkasa). Sputnik I ini mengelilingi bumi berulang-ulang edngan sekali berputar selama 35 menit, lintasannya berbentuk elips, dengan perigee 227 km, epogge 947 km, dan kecepatan 29.000 km perjam.
1.  Sebelum dikenal Telescope
Perhatian manusia kepada ruang angkasa bersamaan waktunya dengan umur manusia itu sendiri terbukti dengan adanya nama dewa matahari, dewa bulan, dewa langit, dan sebagainya yang dipuja oleh bangsa primitif. Alat-alat astronomi yang digunakan orang sebelum dikenal telescope antara lain :
a.  Gnomon yaitu alat yang digunakan untuk mengukur tinggi bintang seperti obelisk di Mesir.
b.  Observatorium Urania di pulau Hveen yang merupakan observatorium pertama yang didirikan oleh Tycho Brahe (Denmark) tahun 1546-1600 di lengkapi dengan kwadrant dan Triquerum.
c.  Observatorium di Peking yang didirikan oleh Orde Jezuit telah dilengkapi dengan azimuthal-sphere, equatorial-armillary, ozimuthal-horizon, quadrant, sextant dan globe bintang.
2.  Setelah ada Telescope
Telescope yang pertama kali di dalam bidang astronomi adalah telescope reflektor yang berukuran kecil. Telescope pada dasarnya ada 2 macam :
a.  Telescope reflektor yang mempergunakan dua lensa cembung sehingga cahaya yang masuk dibiaskan oleh lensa tersebut.
     Contoh :   - Telescope di observatorium Yakes (USA) yang berdiameter 1 meter
b.  Telescope refektor yang memergunakan sebuah cermin cekung di atas teropong sehingga cahaya yan datang dari benda langit direfleksikan (dipantulkan) dan dikumpulkan pada fokus cermin ini.
     Contoh :   - Telescope di Mt Palomar (Kalifornia) yang berdiamter 5 meter
                     - Telescope di Observatorium Zelenahukskaya (Rusia) berdiameter 6 meter yang dapat menangkap cahaya lilin sejauh 24.000 km.
Kedua telescope ini dipasang pada beberapa teropong bintang, sehingga alat pengamat benda langit setelah ada telescope dapat berupa :
a.  Teropong Meridian
Adalah teropong yang dapat diputar pada sumbu horizontal, sumbu putaran itu dipasang arah timur barat sehingga teropong itu hanya dapat diarahkan pada meridien langit di atas horizon tempat teropong berada.
b.  Pesawat Pelaluan
adalah semacam teropong meridian yang tidak memakai skala derajat, digunakan untuk mencatat waktu saat bintang berkulminasi.
c.  Pesawat Universal
Adalah pesawat (teropong) yang dapat digunakan untuk mengukur tingg dan azimut bintang secara bersamaan.
d.  Pesawat equatorial
Adalah teropong yang sama dengan pesawat universal hanya piring azimutnya dipasang sejajar (berimpit) dengan bidang equator.
e.  Sextant
Adalah pesawat yang mempergunakan piringan skala berbentuk busur 1/6 lingkaran.
f.   Kompas
Adalah alat (pesawat) penentu arah mata angin dimana jarum kompas akan menunjuk arah utara magnetik.
g.  Observatorium
Adalah bangunan tempat orang menyimpan teropong dan alat-alat untuk mengamati benda langit.
Contoh :   - Observatorium Boscha (Bandung)
h.  Planetorium
Adalah sebuah bangunan yang digunakan untuk mendemonstrasikan gerakan benda langit seperti kenampakan yang sesungguhnya.
Contoh :   - Planetorium Jakarta
Selain observatorium dipasang Proyektor Zeiss yang memancarkan sinar-sinar yang diproyeksikan pada langit-langit sehingga kita dapat melihat rasi bintang di langit tersebut seperti yang tampak sebenarnya, terdapat juga telescope radio dan telescope optic.
Contoh:  - Telescope radio di Arecibo Puerto Rico dengan piring telescope selebar 305 meter (terbesar di dunia).
              - Telescope Inggris-Australia observatorium Siding Spring New South Wales selebar 3-9 meter, dan telescope Schmidt selebar 22 cm
              - Telescope di observatorium Mc. Donald Universitas Texas di Mt Locke selebar 2,7 meter.
              - Telescope radio do Obeservatorium Effelsberg di Bonn selebar 100 meter
              - Telescope radio di observatorium Mullard di Cambridge Inggris dengan delapan piring telescope selebar masing-masing 12,8 meter.

B. SEJARAH PENYELIDIKAN RUANG ANGKSA
Dalam perkembangan ruang angkasa sebelum menjadi kenyataan harus melalui tahapan-tahapan pendahuluan yaitu :
1.  Satelit-satelit pertama
a.  Sputnik I
Merupakan satelit pertama buatan manusia yang diluncurkan oleh Rusia tanggal 4 Oktober 1957. Berat Sputnik I ini 550 kg mengorbit 900 km di atas permukaan bumi dan mengelilingi bumi selama 3 bulan.
b.  Sputnik II
Diluncurkan tanggal 3 Nopember 1957 didalamnya berawak seekor anjing yang bernama Loika. Berat satelit 560 kg mencapai ketinggian antara 230 km sampai 1.690 km.
c.  Explorer I
Merupakan satelit buatan pertama yang diluncurkan Amerika pada tanggal 31 Januari 1958. Berat satelit 60 kg, ketinggian yang dicapai antara 359 km sampai 2157 km, mengelilingi bumi selama beberapa tahun.
d.  Sputnik V
Diluncurkan tanggal 19 Agustus 1960 berpenumpang dua ekor anjing yang bernama Sterlla dan Belka dan beberapa jenis tumbuhan yang kembali ke bumi dengan selamat setelah beredar sehari penuh.
e.  Vostok I
Merupakan satelit berawak manusia yang diluncurkan tanggal 12 April 1961 dari pangkalan Tyuraman. Kosmonot Rusia Mayor Yuri Gagarin telah melayang pada ketinggian 300,4 km selama 108 menit dan mendarat kembali di Bumi dengan selamat.
f.   Proyek Mercury
Dengan roket Redstone, proyek Mercury meluncurkan astonot pertamanya Alam B. Shepard pada tanggal 5 Mei 1961 selama 15 menit 22 detik.
g.  Cosmos II
Diluncurkan tanggal 6 Agustus 1961 dengan kosmonot Mayor German Titov berhasil mengelilingi bumi 47 jam selama 25 jam.
2.  Satelit yang diarahkan ke Bulan
a.  Lunik I
Diluncurkan 2 Januari 1959, melewati Bulan dan memberikan laporan keadaan bulan.
b.  Lunik II
Diluncurkan 14 September 1959 berhasil mencapai bulan, dengan pendaratan keras sehingga peralatan rusak, namun merupakan pendaratan pertama benda buatan manusia di bulan yang tidak berawak. Kemudian disusul oleh Lunik III tanggal 4 Oktober 1959.

c.  Pioner IV
Diluncurkan oleh Amerika Serikat tanggal 3 Maret 1959 melewati bulan dan masuk keruang angkasa dan mengorbit matahari (perjalanan pertama ke bulan).
d.  Lunix IX
Mendarat di bulan dengan mulus pada bulan Februari 1966 disusul dengan pendaratan robot Lunokhod I yang berupa kendaraan bulan beroda delapan tanpa manusia tanggal 17 Nopember 1970.
e.  Apollo IX
Setelah take off, Apollo I terbakar pada Januari 1967 dan menewaskan astronot Virgel Grisson, Edward White dan Roger Cheffe maka pesawat Apollo berikutnya diluncurkan tanpa awak sampai Apollo X.
Pada tanggal 16 Juli 1969 pukul 20.30 Apollo XI diluncurkan dari Cape Conaveral (Cape Cennedy) di Florida dengan astronot Micheel Collins (Komandan), Neil Alden Amstrong dan Edwin Adrin.
Tanggal 21 Juli 1969 pukul 09.56 WIB Amstrong menginjakan kaki di Bulan kemudian 15 menit kemudian Adrin. Sedang Michael Collins bersama pesawat induk Commad Module (Columbia) beredar mengelilingi Bulan. Dua jam sebelum amstrong meninggalkan Bulan Lunik XV mendarat 800 km dari Apollo XI tetapi kemudian hancur.
Tanggal 24 Juli 1969 Apollo XI mendarat di Samudra PAsific 1.500 km dari Hawaii dengan selamat.
f.   Apollo XII
Diluncurkan 14 Nopember 1959 pukul 23.22 WIB dengan astronot Charles Conrad Alam Bean dan Richard Gordon.
Pesawat pendaratannya dinamakan Interpid sedangkan pesawat induknya bernama Jankee Chipper.
Apollo XII kembali ke Bumi tanggal 19 Nopember 1969 dengan membawa batu-batuan serta perlengkapan-perlengkapan dari pesawat Surveyor 3 yang tinggal di Bulan sejak April 1967 untuk diselidiki.
g.  Apollo XVII
Diluncurkan pada tanggal 12 Desember 1972 merupakan penerbangan Amerika Serikat terakhir dalam penyelidikan Bulan.

3.  Satelit yang diarahkan ke Planet Lain
a.  Mariner II
Diluncurkan oleh Amerika Serikat tanggal 26 Agustus 1962 ke arah Planet Venus pada jarak 35.000 km dari permukaan Venus. Program berikutnya Mariner IV yang mencapai Mars dari jarak 12.000 km dan dilanjutkan Mariner X ke Merkurius dari jarak 320 km dari permukaan.
b.  Mars II
Diluncurkan oleh Rusia pada tanggal 30 Nopember 1971 dan mengitari Mars dan menjatuhkan lambang Rusia.
c.  Viking I
Diluncurkan pada bulan Juli 1976 oleh Amerika Serikat dan berhasil mendarat di Mars dalam misinya selama 58 hari. Pada akhir Juli 1976 Viking II berhasil menyelidiki keadaan Mars dalam misinya selama 62 hari.
d.  Pioner X dan XI
Diluncurkan tanggal 15 Maret 1972 dengan kecepatan 17 km per detik, dengan plakat realistis ingin berkomunikasi diperkirakan meninggalkan Tata Surya tahun 1990.
e.  Soyuz XVII
Diluncurkan oleh Rusia tanggal 9 Pebruari 1975 berawak Gubarev dan Grechko yang bergandeng dengan Salyut IV mempelajari bintang-bintang, sumber Bumi dan reaksi kosmonot dalam keadaan tanpa bobot.
Pada tanggal  15-24 Juli 1975 Apollo yang berawak Staffort, Brand dan Staylon bergandeng dengan Soyus yang berawak Leonov dan Kubasov dalam ketinggian 225 km di atas permukaan bumi.
f.   Venera II, IX dan X
Diluncurkan oleh Rusia dapat mendarat di Venus tetapi rusak dan merupakan pesawat tak berawak.
g.  Voyager I
Diluncurkan Amerika Serikat tanggal 20 Agustus 1977 dan tanggal 28 Pebruari 1979 mendekati Yupiter tetapi menumbuk ujung luar magnetosfera yang disebut Shokhaluan yang merupakan daerah dimana matahari bertumbukan daya dari Yupiter.
Voyager I akan mencapai Saturnus tanggal 12 Nopember 1980 kemudian ke luar dari Tata Surya. Sedangkan Voyager II yang yang diluncurkan lebih awal sampai Yupiter tanggal 26 Agustus 1981 dan di Uranus tanggal 27 Januari 1986 serta du Neptunus tanggal 1 September 1989 dan keluar dari Tata Surya.
Voyager I dan II ini tidak akan kembali lagi, tetapi dalam penjelajahannya membawa alat yang berisi ratusan gambar pemandangan Bumi, gambar manusia Bumi, rekaman suara burung, lagu China, musik Jazz, pidato Presiden J.Carter dan ucapan selamat dalam 60 bahasa, yang akan disampaikan pada manusia piring terbang ETI.
h.  Pioner Misi Venus dan Multriprobe
Diluncurkan Amerika Serikat tanggal 10 Juli 1978 untuk meneliti atmosfera Venus.
i.   Soyuz XXVIII
Diluncurkan tanggal 6 Maret 1978 dengan kosmonot seorang Cekoslawakia bergabung dengan Salyut VI dengan kosmonot Yuri Romaneusko dan Gregory Greck selama 84 hari. Awak Soyus XXVIII Vladimir Romaneusko dan Alexs Gubarev melaksanakan program medis, biologis selama 7 hari.
4.  Pesawat ulang alik (space shuttle)
a.  Enterprise
Diluncurkan dengan digendong oleh Jet B-747 pada tanggal 17 Agustus 1977 setinggi 7.200 km. Enterprise dilepaskan pada kecepatan 432 km
b.  Columbia
Pesawat Ferry ini diluncurkan tanggal 12 April 1981 berawak John W Young (astronot yang pernah mendarat di Bulan tahun 1972) dan Robert L Cripp pada pukul 07.00 waktu Amerika Timur (19.00 WIB) yang akan mengorbit Bumi 36 kali selama 54,5 jam.
Columbia ini beratnya 756 ton dengan ruangan muatan sepanjang 18 meter yang dapat menampung muatan 29.484 kg.
Pada waktu kembali ke Bumi tanggal 14 April 1981 kecepatannya 27.430 km per jam (25 kali kecepatan suara) temperatur Columbia 1.4200C.
Penerbangan Columbia ke II tanggal 12 Nopember 1981 dan kembali tanggal 14 Nopember 1981 selama 2 hari 6 jam 13 menit dengan Komandan Joe Engels dan pilot Richard Truly.
Penerbangan Columbia ke III tanggal 22 Maret 1982 selama 8 hari 5 menit dengan Komandan Jack Lousme dan Pilot Gordon Fullerton.
Penerbangan Columbia IV tanggal 27 Juni 1982 sampai 4 Juli 1982 selama 7 hari 1 jam 9 menit dengan komandan Ken Mttingly dan Pilot Henry Hartfield.
Penerbangan Columbia V tanggal 11 Nopember 1982 sampai 16 Nopember 1982 dengan komandan Vance Brand dan pilot Robert Overmyer.
c.  Challenger
Penerbangan ke VI ini (pertama dengan Challenger) tanggal 5 April 1983 sampai 10 April 1983 dengan komandan Paul Weitz dan pilot Karol Bobko serta spesialis missi Story Musgrave dan Donal Paterson. Adapun missi penerbangan melepaskan satelit TDRS (Tracking and Data Relay Satellite) satelit berbobot 2,5 ton yang mampu menangani komunikasi dari 26 satelit sekaligus.
Satelit ini dapat menyerap sinyal satelit ilmiah, cuaca dan militer dan mengirimkan ke bumi dalam kecepatan yang tinggi. Dalam sedetik TDRS dapat memancarkan informasi sebanyak isi ensiklopedia 46 seri.
Penerbangan ke VII tanggal 18 Juni 1983 dan kembali tanggal 24 Juni 1983 selama 6 hari 2 jam 24 menit dengan komandan Robert L Crippen dan pilot Frederick Hauch serta awak yang lain John Frabian, Norman Thagard dan Ascans Sally Ride.
Missi penerbangan ketujuh ini melepaskan satelit komunikasi Palapa B-1 milik Indonesia dan satelit milik Canada. Penerbangan ke VIII tanggal 30 Agustus 1983 dengan komandan Richard Trully dan pilot Daniel Brandonstein serta spesialis missi Dale Gardner, Williams Thornton dan ahli laser kulit hitam Guion Bhiford.
Adapun missi penerbangan adalah latihan peluncuran Spacelab (Laboratorium ruang angkasa).
Pada penerbangan berikutnya tanggal 28 Januari 1986 pesawat Challenger dalam peluncurannya meledak dan menewaskan semua astronotnya.
d.  Columbia
Setelah istirahat sampai penerbangan ke V pada penerbangan ke IX ini Columbia digunakan lagi.
Penerbangan IX (Ke VI untuk Columbia) tanggal 28 Nopember 1983 sampai 9 Desember 1983 selama 10 hari dengan komandan John W. Young dan pilot Brewster H. Shaw serta spesialis missi Dr. Own K. Garrid, Dr. Robert A.R. Parker dan spesialis muatan Dr. Byron K. Lichtenberg, Dr. Ulf Merbold. Adapun missi penerbangan mengangkat Spacelab.
5.  Roket peluncur satelit
Adalah alat pendorong pesawat antariksa melalui lapisan udara ke antariksa. Roket yang digunakan untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa antara lain :
a.  Yuno 1 merupakan rokert pertama Amerika Serikat tahun 1958 dengan panjang 21,7 meter
b.  Wostock merupakan roket peluncur Vostok I tanggal 12 April 1961
c.  Mercury-Redstone merupakan roket peluncur dalam penerbangan Proyect Mercury tanggal 20 Februari 1961.
d.  A-2 merupakan roket peluncur Salyut.
e.  Saturnus V merupakan roket peluncur program Apollo yang panjangnya 110,6 m
f.   Super Booster merupakan roket Rusia yang panjangnya 93,7 meter
g.  Ariane merupakan roket peluncur milik ESA (Eropean Space Agency) yang panjangnya 47 meter.
h.  Delta merupakan roket peluncur satelit Palapa A-1 pada tanggal 8 Juli 1979.
6.  Tokoh Pioner peroketan
Penyelidikan ilmiah tentang peroketan baru dimulai pada awal abad ke 20 sehingga memungkinkan orang menyelidiki antariksa.
Tokoh penyelidikan roket antara lain :
a.  Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935)
Adalah guru Ilmu Alam dan Matematika Sovyet yang pertama kali menyelidiki roket secara ilmiah karena menciptakan rumus-rumus Matematika yang menjadi dasar peroketan termasuk theori gerak reaksi. Dalam bukunya “Roket ke Antariksa” tahun 1903 dan “Kereta Antariksa” tahun 1929 diuraikan tahapan roket juga tentang pembangunan stasiun antar planet dan kota antariksa.
b.  Robert Goddard (1982-1946)
Adalah ahli fisika dan pioner peroketan Amerika yang memulai percobaan roketnya tahun 1907 dengan meluncurkan roket bahan cair pertama tanggal 16 Maret 1926.
Pada tahun 1929 meluncurkan roket setinggi 30 meter dan penulis buku tentang “Bahan Bakar Roket”.

c.  Herman Oberth (1894-1960)
Adalah sarjana ilmu eksakta Jerman pada tahun 1923 menulis buku “Roket menuju antariksa antar planet”.
Pernah menjabat penasehat Nazi dalam pembuatan Roket V-2 dan penasehat pembuatan peluru kendali Angkatan Darat Amerika Serikat tahun 1950-1953.
d.  Wernher Von Braun (1912-1977)
Adalah ahli peroketan Jerman yang pernah menjabat kepala perencanaan roket V-2. Setelah Jerman menyerah pada 1945 Von Braun diambil Amerika Serikat menangani percobaan roket di Texas dengan membuat peluru Balistik. Dia yang membuat roket pesawat Eksplorer I dan Roket Saturnus Serta Apollo.
Namun karena personalia peroketan Jerman ditangkap Soviet akhir PD II bengkel dan laboratorium peroketan Jerman di Pennemuda diangkat ke Sovyet
7.  Stasiun ruang angkasa
Adalah merupakan suatu satelit yang mengorbit secara terus menerus dalam jangka waktu tertentu dan berfungsi sebagai laboratorium ilmiah di antariksa. Stasiun antariksa. Stasiun antariksa Sovyer bernama Salyut yang pertama diluncurkan tanggal 19 April 1971 dengan berat 19 ton dan panjang 30 meter yang sering dikunjungi Soyuz dan pesawat perlengkapan progres.
Sedangkan stasiun antariksa Amerika bernama Skylab yang diluncurkan tanggal 14 Mei 1973 dengan roket Saturnus 5, beratnya 85 ton, panjang 35 meter dan lebar 6,5 meter secara bergantian dikunjungi Apollo.
Tujuan stasiun Antariksa adalah :
a.  Untuk memperluas pengetahuan tentang matahari, di luar pengamatan yang dapat dilakukan langsung dari permukaan bumi
b.  Untuk mengetahui bagaimana kemampuan manusia, hidup dan bekerja diantariksa dalam waktu yang lama.
c.  Untuk melakukan berbagai penyelidikan bagi hal-hal yang memerlukan tanpa bobot yaitu percobaan teknologi gravitasi nol.
d.  Untuk mengembangkan teknik penyelidikan  sumber-sumber bumi
e.  Untuk landasan take off bagi pesawat antariksa yang akan terbang jauh masuk planet lain.
f.   Untuk pengamatan permukaan bumi bagi keperluan geologi, meteorologi dan astronomi
g.  Untuk mengawasi sesuatu yang mencurigakan yang dilaksanakan oleh musuh
h.  Untuk penyelidikan biologi dan kedokteran
i.   Untuk tempat industri bermacam-macam barang yang bermutu tinggi yang tidak mungkin dibuat di bumi karena pengaruh gravitasi
j.   Untuk pangkalan pembuatan pesawat antariksa antar planet.
Dengan berkembangnya teknologi angkasa maka usaha kontak komunikasi dengan masyarakat luar angkasa telah dimulai dalam proyek CMZA tahun 1970. Proyek ini diulangi dengan dua pesawat tidak berawak antar planet pioner X dan XI yang diluncurkan tanggal 15 Maret 1972, disusul pelepasan dua pesawat antar planet Voyager I dan II bulan September 1979 yang membawa rekaman suara dari Bumi.
Sebenarnya kontak dengan ETI (Extra Terrestal Intelegency) yang diduga pembuat UFO (Unidentified Flying Obyect) yang sering mengunjungi atmosfer Bumi sudah dirintis oleh astronom radio dari Green Bank tahun 1960 yang bernama Frank Drake.
Untuk selanjutnya proyek kontak manusia dengan luar angkasa dikembangkan oleh Amerika Serikat yaitu SETI (Search of Extra Terrestrial Intelegency) dan oleh Sovyet yaitu ETI (Comunication Form Terrestrial Intelegency).

KEDUDUKAN DAN GERAKAN BUMI


KEDUDUKAN DAN GERAKAN BUMI
Drs. Susilo Wardoyo
SMA Negeri 1 Bumiayu

Dari hasil penyelidikan para ahli berdasarkan unsur-unsur radioaktif dari berbagai lapisan, Holmas (Inggris) pada tahun 1940 berpendapat bahwa umur bumi sekitar 3.500 juta tahun sejak berupa kabut pijar sapai sekarang.
Diameter bumi equater 12.756.776 meter sedangkan diameter yang melalui kutub 12.713.824 meter. Luas permukaanya 510.101.000 Km2 dan volumenya 1.083.320.000.000.000.000.000 meter kubik dan beratnya 5.276.000.000.000.000.000.000 ton. Bentuk bumi bulat dengan bukit-bukitnya :
a.  Pemotretan dari jarak jauh (satelit) menunjuk bahwa bumi berbentuk belat.
b.  Perjalanan mengelilingi bumi kesatu arah akan sampai pada titik semula.
c.  Bayangan bumi yang jatuh di bulan pada waktu gerhana bulan berbentuk lingkaran.
d.  Jika kapal berjalan menuju pantai yang pertama tampak asapnya, cerobongnya kemudian seluruhnya.
e.  Semakin tinggi menjauhi bumi semakin luas melihat permukaan.
f.   Pada waktu matahari terbenam awan dan gunung yang tinggi masih kelihatan terendah berarti masih mendapatkan sinar matahari.

A. TATA KOORDINAT DI BUMI
Untuk menentukan letak atau kedudukan suatu benda (obyek) atau daerah di permukaan bumi, maka kita harus mengetahui tata koordinat bumi yang meliputi garis lintang (latitude) dan garis bujur (meridien). Hal ini sangat penting karena kedudukan suatu obyek atau daerah dipermukaan bumi terletak pada perpotongan antara garis lintang dengan garis bujur. Untuk lebih jelasnya lihat pada pembahasan letak astronomi di kelas II (dua).

B. TATA KOORDINAT DI LANGIT
Sebenarnya bola langit itu tidak ada. Karena ruangan cakrawala ini sangat luas maka para ahli menganggap bola langit itu ada sekedar untuk memudahkan penyelidikan diangkasa rasa yang mengembang ini.
Jadi bola langit merupakan ruangan yang sangat luas yang berbentuk bola tempat matahari, planet, satelit dan benda langit yang lain bergeser setiap waktu. Benda angkasa tadi kita lihat seolah-olah menempel pada kulit bola langit sebelah dalam, walaupun letak yang sesungguhnya sangat berjauhan sekali.
Untuk menentukan letak suatu benda langit dapat dipergunakan beberapa macam cara yang disebut tata koordinat. Tata koordinat pada bola langit ini secara garis besar ada tiga macam yaitu :
a.  Tata koordinat horizon yang meliputi tinggi bintang dan azimut
b.  Tata koordinat equator yang meliputi ascensio recta dan deklinasi
c.  Tata koordinat ekliptika yang meliputi bujur astromik (panjang astronomik) dan lintang astromik (lebar astronomik) suatu bintang.
Namun sebelum kita membicarakan tata koordinat maka terlebih dahulu perlu kita ketahui beberapa istilah antara lain :
1.  Titik pusat bola langit
Adalah pusat bumi yang merupakan suatu titik saja dibola langit yang berimpit dengan titik pusat bumi.
2.  Garis vertikal
Adalah garis yang ditarik melalui antara kedua kaki kita searah dengan garis unting-unting.
3.  Lingkaran vertikal
Adalah lingkaran dibola langit yang bergaris tengah garis vertikal tegak lurus pada horizon, dan melalui zenith dan nedir.
4.  Bidang vertikal
Adalah bidang yang melalui garis vertikal.
5.  Zenit
Adalah titik yang berada tepat di atas pengamat yang merupakan titik tertinggi (dibola langit) karena berada 900 di atas horizon.
6.  Nadir
Adalah titik yang berada tepat di bawah pengamat yang merupakan titik tertinggi (dibola langit) karena berada 900 di bawah horizon.
7.  Horizon
Ada 3 macam yaitu :
a.  Horizon kodrat (kaki langit)
Adalah batas khayal yang seolah-olah merupakan tempat pertemuan antara langit dan bumi.
b.  Horizon
Adalah bidang yang rata yang menyinggung bumi yang dapat kita tarik dari tepat kita berdiri (antara kaki kita dengan tanah) dan tegak lurus garis vertikal.
c.  Horizon sejati
Adalah bidang yang melalui titik pusat bumi yang tegak lurus pada garis vertikal, sejajar dengan horizon semu dan membagi bumi dan bola langit menjadi 2 besar.
8.    Meridian titik
Adalah bidang vertikal yang melalui titik pusat bumi dan terletak tegak lurus pada horizon tempat itu.
9.    Titik Barat dan Timur
Description: SUS6.tif
10.  Equator langit
Adalah lingkaran yang bidangnya melalui titik pusat bola langit dan tegak lurus pada sumbu langit. Equator langit ini garis tengahnya tegak lurus terhadap KLS-KLU.
11.  Kutub geografis (lintang geografis)
Adalah kedua titik perpotongan antara sumbu langit dengan bola langit
12.  Tinggi kutub
Adalah busur meridien langit antara horizon dan kutub langit dan berada di atas horizon.
13.  Sumbu langit
Adalah sumbu tempat berputar bola langit dan merupakan perpanjangan dari sumbu bumi
14.  Titik Aries (titik musim bunga)
Adala salah satu diantara dua buah titik perpotongan ekliptika dan equator langit yang bergeser sepanjang equator langit terhitung dari 00 sampai 3600.  Titik ini disebut titik musim bunga karena pada hari permulaan musim ini dibelahan bumi utara (21 Maret) Matahari bersinar dari titik ini. Cara menentukan titik ini dalam melukis kedudukan bintang, dengan menghitung dari titik tetinggi tempat pengamatan (titik E) ke arah barat sebanyak waktu bintang dikalikan 150 (dengan arah pergeseran bintang sehari-hari = arah positif).
15.  Titik kulminasi
Ada 2 macam yaitu :
a.  Kulminasi atas
Adalah titik perpotongan lingkaran jalan pergeseran bintang itu dengan meridien langit tempat pengamatan yang merupakan titik tertinggi yang dicapai bintang itu dalam peredarannya terhitung dari 00 sampai 900.
b.  Kulminasi bawah
Adalah titik perpotongan lingkaran jalan pergeseran bintang itu dengan meridian langit tempat pengamatan yang merupakan titik terendah yang dicapai bintang itu dalam peredarannya terhitung 00 sampai 900.
16.  Tinggi kulminasi
Adalah busur yang terpendek dari horizon kebintangan itu jika suatu bintang sedang berada pada titik kulminasi atasnya.
Bagi suatu tempat yang tertentu ada 3 macam kemungkinan tentang kulminasi atasnya yaitu :
a.  Bintang Sirkumpolar
Adalah bintang-bintang yang kulminasi atas dan kulminasi bawahnya tetap berada diatas horizon sehingga secara terus menerus mengelilingi kutub.


Contoh lukisan :
Description: SUS5.tif
Soal latihan :
1.  Diketahui :
-    Bintang siries dengan tinggi bintang 300
-    Azimut bintang 900
Ditanyakan :
-    Lukis kedudukan bintang Sirries dibola langit
2.  Diketahui :
-    Bintang Sirries dengan tinggi bintang 600
-    Azimut bintang 1700
Ditanyakan :
-    Lukis kedudukan bintang Sirries di bola langit
3.  Diketahui :
-    Bintang Sirries dengan waktu bintang pukul 08.00
Ditanyakan :
-    Lukiskan kedudukan titik Aries apabila diamati dari Jakarta yang terletak 60 LS
Tata Koordinat Equator
Jika pada tata koordinat horizon benda-benda langit diproyeksikan pada horizon, maka pada tata koordinat equator benda-benda langit diproyeksikan pada equator.
Proyeksi sebuah bidang pada equator kita peroleh dengan jalan menarik lingkaran deklinasi melalui bintang tersebut, maka titik potong lingkaran deklinasi dengan equator merupakan proyeksi bintang.
Tata koordinat equator ini meliputi ordinat-ordinat :
1.  Asoensio Reota (α)
Adalah sepotong busur equator langit yang diukir dari titik Aries sampai titik kaki deklinasi bintang tersebut dari 00 sampai 3600. Ascensio Reota ini dalam melukis kedudukan bintang akan menghasilkan titik kaki deklinasi (K) yang ditentukan berdasarkan besarnya derajat Ascensio Reota dengan arah berlawanan dengan pergeseran bintang sehari-hari (negatif) yang dimulai dari titik Aries.
2.  Deklinasi bintang (δ)
Adalah sepotong busur lingkaran deklinasi yang diukur dari titik perpotongan equator langit pada lingkaran deklinasi itu sampai bintang itu sendiri terhitung dari 00 sampai 900. Deklinasi bintang ada 2 macam :
a.  Deklinasi positif (+)
Adalah bintang-bintang yang terletak dibelahan utara langit terhitung dari 00 sampai 900, mulai dari equator langit sampai kutub utara langit.
b.  Deklinasi negatif (–) 
Adalah bintang-bintang yang terletak dibelahan selatan langit terhitung dari 00 sampai 900, mulai dari equator langit sampai kutub utara langit.
Contoh :
Diketahui:     -    Bintang pollax dengan waktu bintang pukul 11.00
                     -    Ascensio Reota 1500
                     -    Deklinasi bintang + 200
Ditanyakan: a.   Lukis kedudukan bintang pollux apabila diamati dari Yogyakarta yang terletak 80 LS.
                     b.  Hitung besarnya derajat tertinggi (Ka) dan derajat terendah (Kb) yang dapat dicapai bintang pollux dalam peredarannya.
Cara melukis :
1.    Melukis meridian langit untuk Yogyakarta;
2.    Tarik garis vertikal dan tentukan zenit (Z) dan Nadir (N);
3.    Tarik garis horizontal tegak lurus garis vertikal;
4.    Buat lingkaran horizontal (horizon) dan lingkaran vertikal;
5.    Tentukan selatan (S) dan utara (U), serta T dan B pada perpotongan lingkaran vertikal dengan horizon dan hubungkan dengan garis antara T dengan B;
6.    Ukurkan 80 di atas horizon (di atas titik S karena Yogyakarta terletak 80 lintang selatan);
7.    Tarik garis KLS-KLU berdasarkan tinggi lintang Yogyakarta (80) melalui titik pusa bola langit;
8.    Taris garis equator langit (EQ) tegal lurus KLS-KLU;
9.    Buat lingkaran equator melalui titik T dan B;
10.  Bagilah lingkaran equator menjadi 24 jam yang dimulai dari titik B (titik tertinggi tempat pengamatan) ke arah barat;
11.  Tentukan titik Aries berdasarkan waktu bintang dikalikan 150 yang dimulai dari titik E dengan arah T ke B (Timur ke Barat);
12.  Tentukan titik K (kaki deklinasi) berdasarkan Ascensio Rocta yant dimulai dari titik Aries dengan arah B-T (berlawanan dengan menentukan titik Aries);
13.  Tentukan besarnya deklinasi bintang dengan ketentukan deklinasi positif ke arah utara sedangkan deklinasi negatif ke arah selatan yang akan menghasilkan garis E’Q’ // EQ;
14.  Tarik lingkaran deklinasi dari titik KLS ke titik KLU melalui titik K (titik kaki deklinasi);
15.  Perpotongan antara lingkaran equator dengan busur E’Q’ adalah tempat kedudukan bintang pollux.

Lukisan :
Kulminasi atas (Ka)      = UE’
Description: SUS4.tif                                      = UZ – (ZE + EE’)
                                      = 900 – (80 + 20)
                                      = 900 – (80 + 200)
                                      = 900 – 280
                                      = 620
Kulminasi bawah (Kb) = UQ’
                                      = UN – NQ’
                                      = 900 – 120
                                      = 780
Soal latihan     :
1.  Diketahui   :  -    Bintang Capella dengan waktu bintang pukul 11.00
                          -    Ascensio Recta 1500
                          -    Deklinasi bintang -250
     Ditanyakan :  a.  Lukis kedudukan bintang Capella dibola langit diamati dari Yogyakarta yang terletak 80 LS.
                          b.  Hitung besarnya derajat tertinggi (Ka) dan derajat terendah (Kb) yang dicapai bintang Capella dalam peredarannya
2.  Diketahui   :  -    Bintang lyre dengan waktu bintang pukul 15.00
                          -    Ascensio Recta 2000
                          -    Deklinasi +350
     Ditanyakan :  a.  Lukis kedudukan bintang Lyra dibola langit diamati dari Teheran yang terletak 350 LU.
                          b.  Hitung besarnya derajat tertinggi (Ka) dan derajat terendah (Kb) yang dicapai bintang Lyra dalam peredarannya.
3.  Diketahui   :  -    Bintang Vela dengan waktu bintang pukul 07.00
                          -    Ascensio Recta 750
                          -    Deklinasi bintang -450
     Ditanyakan :  a.  Lukis kedudukan bintang Vela di bola langit apabila diamati dari Bukit Tinggi yang terletak tepat digaris khatulistiwa
                          b.  Hitung besarnya derajat tertinggi (Ka) dan derajat terendah (Kb) yang dicapai bintang Vela didalam peredarannya
                          c.  Berdasarkan tinggi kuliminasi bintang, disebut bintangkah bintang vale?
4.  Diketahui   :  -    Bintang Spica dengan waktu bintang pukul 13.00
                          -    Ascensio Rocta 1700
                          -    Deklinasi bintang -700
     Ditanyakan :  a.  Lukis kedudukan bintang Spica apabila diamati dari Antartika yang terletak di kutub selatan
                          b.  Hitung besarnya derajat tertinggi (Ka) dan derajat terendah (Kb) yang dicapai bintang Spica dalam peredarannya
                          c.  Berdasarkan tinggi kulminasi bintang, disebut apakah bintang Spica?
5.  Diketahui   :  -    Bintang Antares dengan deklinasi bintang +350
                          -    Waktu bintang pukul 20.00
                          -    Sudut jam 350
     Ditanyakan :  a.  Lukis kedudukan bintang Antares di bola langit apabila di amati dari New York yang terletak 400 LU.
                          b.  Hitung besarnya derajat tertinggi (Ka) dan derajat terendah (Kb) yang dicapai bintang Antares dalam peredarannya
                          c.  Tentukan besarnya sudut jam bintang dengan cara memberi tanda arsir pada lukisan yang anda buat
                          d.  Berdasarkan tinggi kulminasi bintang disebut bintang apakah bintang Antares?
6.  Diketahui   :  -    Bintang Fornax dengan Waktu bintang pukul 12.00
                          -    Deklinasi bintang + 400
                          -    Sudut jam 300
     Ditanyakan :  a.  Lukis kedudukan bintang Fornax di bola langit apabila di amati dari Sydney yang terletak 330 LS.
                          b.  Hitung besarnya derajat tertinggi (Ka) dan derajat terendah (Kb) yang dicapai bintang Fornax dalam peredarannya
                          c.  Tentukan besarnya sudut jam bintang dengan cara memberi tanda arsir pada lukisan yang anda buat
                          d.  Berdasarkan tinggi kulminasi bintang disebut bintang apakah bintang Fornax?

Tata Koordinat Ekliptika
Apabila pada tata koordinat horizon tergantung pada tempat dan waktu, maka untuk tata koordinat ekliptika lintang astronomik matahari tetap hanya bujur astronominya berubah dengan teratur seperti Ascensio Rocta matahari yaitu
- Tanggal 21 Maret            : bujur astronomik matahari  =        00
- Tanggal 21 Juni               : bujur astronomik matahari  =      900 
- Tanggal 21 September     : bujur astronomik matahari  =    1800
- Tanggal 21 Desember     : bujur astronomik matahari  =    2700
Sedangkan ordinat-ordinat pada Tata Koordinat Ekliptika yaitu :
1.  Bujur astronomik (panjang astronomik)
Adalah busur pada lingkaran ekliptika yang diukur dari titik Aries secara negatif (searah dengan peredaran semu matahari) sampai proyeksi bintang di ekliptika, terhitung dari 00 sampai 3600.
2.  Lintang astronomik (lebar astronomik)
Adalah busur pada lingkaran lintang astronomik bintang itu antara bintang itu dengan proyeksinya pada ekliptika, terhitung dari 00 sampai 900 atau dari 00 sampai -900.

C. ROTASI BUMI DAN GEJALA ALAM YANG TIMBUL
Rotasi bumi adalah perputaran bumi pada porosnya (sumbunya) selama 23 jam 56 menit sekali berputar dengan arah dari barat ke timur ( berlawanan dengan perputaran jarum jam).
Rotasi bumi ini diikuti oleh atmosfernya dan menyebabkan peredaran harian semu berlangsung sehingga seakan-akan matahari muncul dari ufuk timur dan tenggelam di barat, sedangkan kecepatan berkisar berbagai tempat berbeda-beda. Akibat rotasi bumi adalah sebagai berikut :
1.  Terjadinya peredaran waktu ditempat-tempat yang terletak digaris meridien yang berbeda, terjadinya siang dan malam semakin kearah timur semakin siang.
2.  Terjadinya perbedaan semua matahari dan benda langit yang lain dari timur ke barat.
3.  Terjadinya perbedaan arah angin passat sehingga terjadi hukum Buys Ballet.
4.  Terjadinya kecepatan bumi yang berbeda, terutaman di daerah kutub kecepatannya tinggi menyebabkan gravitasinya besar.
Bukti yang menyatakan adanya rotasi adalah :
1.  Percobaan yang dilakukan oleh Benzenberg tahun 1802 dan Reich tahun 1831 membuktikan bahwa benda jatuh dari menara setinggi 110 meter tidak menurut garis unting-unting.
2.  Percobaan ayunan yang dilakukan oleh Faucault tahun 1851 dan Flamation tahun 1901 di Panteon (Paris) membuktikan bahwa bumi berputar.
3.  Angin passat semua merupakan angin utara dan angin selatan yang menuju equator tetapi karena rotasi bumi membiarkan angin utara dan selatan menjadi angin passat tenttara dan angin passat timur laut.
4.  Pepat bumi pada kedua kutub membuktikan adanya rotasi.

D. REVOLUSI BUMI DAN GEJALA ALAM YANG TIMBUL
Revolusi bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari dengan lintasan berbentuk ellips selama 365½ hari sekali beredar.
Oleh karena itu sumbu bumi membuat sudut terhadap lintasannya (ekliptikanya) yaitu 66½  maka secara bergantian kedua kutub bumi menghadap ke matahari.
Pada waktu berotasi khatulistiwa bumi kecepatannya rata-rata 264,82 meter per detik, tetapi pada waktu berevolusi kecepatannya rata-rata 29,762 km per detik (30 km/detik).
Akibat revolusi bumi terhadap matahari adalah :
1.  Terjadinya berubahan musim karena sumbu bumi membentuk sudut 66½0  terhadap bidang ekliptika.
2.  Terjadinya perubahan panjang siang dan panjang malam pada waktu musim bunga dan musim panas siang hari lebih dari 12 jam, sebaliknya pada waktu musim rontok dan musim dingin, bahkan daerah kutub mengalami malam kutub selama 6 bulan.
3.  Terjadinya gerhana matahari dan gerhana bulan.
     Untuk gerhana matahari dan gerhana bulan akan diuraikan tersendiri diakhir bab ini.
Bukti revolusi bumi terhadap matahari :
1.  Parallaktis bintang (beda lihat)  
Adalah sudut yang dapat diapit garis penghubung dari bintang ke kedua ujung jari-jari lintasan bumi.
2.  Aberrasi cahaya (sesatan cahaya)
Adalah perbandingan antara kecepatan revolusi dengan kecepatan rambat cahaya di udara yang besarnya 1/10.000.
Jadi kecepatan revolusi 30 km per detik berbanding kecepatan rambat cahaya di udara 300.000 km per detik.
Orang pertama yang menemukannya adalah Bradley pada tahun 1726.

E. PRESESI
Presesi adalah goyangan sumbu bumiu mengelilingi sumbu ekliptika dengan arah positif (dari barat ke timur) dalam periode 26.000 tahun.
Sumbu bumi tegak lurus pada bintang equator, sumbu bumi dengan sumbu ekliptika membentuk sudut 23½0.
Akibat presesi ini arah kemiringan sumbu bumi mengalami perubahan pula walaupun tidak terasa dalam waktu yang relatif singkat.
Matahari mengalami peredaran semu tahunan dengan arah negatif (dari timur ke barat) dalam waktu satu tahun yaitu dari titik Aries sampai titik Aries lagi. Oleh karena titik Aries bergerak dengan arah positif akibat presesi maka pada pertemuan kedua Aries dengan matahari, titik Aries sudah bergeser 1/26.000 x 3600 = 49,85 detik ke arah positif. Jadi dapat kita simpulkan akibat presesi akan terjadi perubahan letak kutub langit dan perubahan letak titik Aries.

F. GERHANA MATAHARI DAN GERHANA BULAN
Kedua peristiwa alam ini terjadi akibat gerakan benda-benda langit berevolusi terhadap matahari sehingga suatu ketika kedudukan bumi, bulan, dan matahari terletak pada suatu garis lurus.
1.  Gerhana Matahari (Solar Eclips)
Merupakan peristiwa alam yang terjadi karena kedudukan matahari bulan dan bumi terletak satu garis lurus, dimana letak bulan diantara matahari dan bumi sehingga bayang-bayang bulan dapat masuk (menutup) ke bumi. Gerhana matahari ini dialami oleh sebagian dari permukaan bumi pada waktu siang hari.
Macam-macam gerhana matahari :
a.  Gerhana matahari total (sempurna)
Terjadi apabila matahari, bulan dan bumi terletak pada satu garis lurus, dan kedudukan bulan diantara matahari dan bumi dengan bulan berada pada jarak terpendek (pophelium, perigoun = 363, 310 km). Apabila kebetulan bayangan bulan jatuh ke bumi maka tempat-tempat dilingkaran hitam akan mengalami peristiwa gerhana matahari total, sedangkan tempat-tempat yang berada dibayangan tambahan (penumbra) akan mengalami gerhana matahari sebagian.
Lingkaran totalitet ini akan berpindah karena bumi berorientasi dan bulan berevolusi terhadap bumi. Pada waktu terjadi gerhana matahari total tanggal 11 Juni 1983 jarak antara bumi dengan matahari sejauh 400 kali jarak bumi dengan bulan, sedangkan panjang bayangan inti (umbra) sejauh 60 kali jari-jari bumi (jarak terpendek bumi dengan bulan).
Description: SUS2.tif

b.  Gerhana matahari
Terjadi apabila matahari, bulan dan bumi terletak pada satu garis lurus, dan kedudukan bulan diantara matahari dengan bumi, sedangkan bumi dengan dengan bulan berada pada jarak yang terjauh (pelium, appegoun = 405,530 km). Dalam peristiwa ini panjangnya kerucut bayangan bulan tidak sampai untuk mencapai bumi, sedangkan yang jatuh ke bumi adalah perpanjangan bayangan inti.
Daerah-daerah yang berada diperpanjangan bayangan inti akan mengalami peristiwa gerhana matahari cincin.
Description: SUS3.tif
c.  Gerhana matahari sebagian (partiil)
Terjadi apabila matahari, bulan dan bumi tidak terletak pada satu garis lurus, dan kedudukan bulan diantara matahari dengan bumi, sehingga didaerah sekitar totalitet terletak tempat-tempat yang hanya disinggung oleh bayangan penumbra (tambahan).
Daerah yang hanya disinggung oleh bayangan tambahan bulan ini mengalami gerhana matahari partiil.
2.  Gerhana Bulan (Lunar Eclips)
Merupakan peristiwa alam yang terjadi karena kedudukan matahari, bumi dan bulan terletak pada satu garis lurus dimana kedudukan bumi diantara matahari dengan bulan, sehingga bayang-bayang bumi dapat masuk ke dalam bulan.
Gerhana bulan ini dialami oleh seluruh permukaan bumi pada waktu malam hari.
Macam-macam gerhana bulan
a.  Gerhana bulan total (sempurna)
Merupakan peristiwa alam yang terjadi karena kedudukan matahari, bumi dan bulan terletak pada satu garis lurus dan kedudukan bumi diantara matahari dengan bulan sehingga bayang-bayang inti bumi menutup seluruh bulan atau bulan masuk seluruhnya ke dalam bayangan inti bumi (B1.2)
b.  Gerhana bulan sebagian (partiil)
Terjadi apabila matahai, bumi dan bulan tidak terletak pada satu garis lurus dan kedudukan bumi diantara matahari dan bulan sehingga bayang-bayang inti bumi menutup sebagian dari bulan mengakibatkan sebagian bulan tampak dari bumi (B1.1).
Gambar :
Description: SUS.tif
Setiap bulan sekali bulan berada diantara bumi dengan matahari saat seperti ini disebut fase bulan baru, dan bumi diantara matahari dan bulan saat seperti ini disebut fase bulan purnama.
Gerhana matahari terjadi pada bulan baru dan gerhana bulan terjadi pada fase bulan purnama.
Gambar :
Description: SUS1.tif
Perbedaan gerhana matahari dengan gerhana bulan adalah :
a.  Gerhana matahari terjadi pada bulan baru, sedangkan gerhana bulan terjadi pada bulan purnama.
b.  Gerhana matahari dialami oleh sebagian permukaan bumi dan waktu siang hari, sedangkan gerhana bula dialami seluruh permukaan bumi pada malam hari.
c.  Untuk seluruh bagian yang dapat mengalami gerhana matahari paling lama 6 jam, sedangkan gerhana bulan berlangsung paling lama 4 jam
d. Jumlah banyaknya gerhana matahari lebih besar dari pada jumlah banyaknya gerjana bulan pada satu periode diseluruh bumi tetapi, untuk satu tempat tertentu jumlah gerhana matahari lebih sedikit dari pada jumlah gerhana bulan.