Bahasa

Minggu, 22 September 2013

Mengubah laser inframerah menjadi sumber Radiasi Sinar X

sinar laser memiliki karakteristik tertentu (sumber: altered-states.net)
Menjajaki struktur dalam atom, molekul, dan zat padat memerlukan peran sinar-X. Energi dan panjang gelombang cahaya sinar-X sangat sesuai untuk mengamati sifat spin elektronik, rincian kimia, dan interaksi, di mana tidak ada jenis cahaya lain dapat mencapainya. Untuk alasan ini, ada banyak kepentingan dalam mengembangkan laser sinar-X (X-ray laser). Sementara kita telah berhasil mengubah beberapa akselerator partikel menjadi laser elektron bebas X-ray (free electron X-ray laser), perangkat laser sinar-x portabel akan membuat pencitraan canggih jauh lebih mudah didekati.
Sekarang, para peneliti telah mengembangkan perangkat yang berawal dari laser inframerah dan mengubahnya menjadi sinar dengan intensitas foton lebih tinggi. Perangkat baru ini tidak sama dengan laser, dimana memancarkan seluruh spektrum yang luas dari panjang gelombang. Namun, cahaya yang dihasilkan adalah koheren, dan yang paling penting, ia meluas menjadi sinar-X tanpa memerlukan akselerator partikel.
Hal ini sebagaimana dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan oleh majalah Science edisi Mei 2012 yang ditulis oleh Tenio Popmintchev dkk. Dalam makalah itu pulsa pendek dari laser inframerah diarahkan ke atom gas yang berada dalam tekanan tinggi. Interaksi yang kompleks antara foton inframerah dan elektron dalam atom-atom yang menghasilkan spektrum yang luas dari cahaya, mulai dari ultraviolet hingga sinar-X. Cahaya yang dipancarkan adalah koheren, yang berarti foton merambat bersama-sama secara berkorelasi, dalam bentuk pulsa sangat singkat dari cahaya dengan intensitas tinggi.
Para peneliti menggunakan teknik dikenal sebagai pembangkitan harmonik tingkat tinggi (High-Harmonic Generation/HHG). Kondisi ini serupa dengan cicitan nyaring dari dawai dalam sebuah alat musik yang terkadang menyertai nada yang lebih rendah. Perbedaannya adalah bahwa sementara alat musik dapat menghasilkan lusinan nada harmonik, HHG oleh tekanan gas dapat membuat ribuan harmonik, dan “nada” adalah frekuensi cahaya. Bahkan, frekuensi begitu banyak dibuat dalam percobaan ini bahwa mereka muncul menjadi kontinum bukan “nada” individual yang tajam. Dalam hal ini penulis menyebutnya sebagai sebuah supercontinuum.
HHG adalah reaksi umum dari atom saat terkena sinar laser ultracepat (ultrafast laser). Sementara cahaya inframerah tidak cukup energik untuk mengionisasi atom, medan listrik yang terkait dengan pulsa pendek cahaya memicu elektron bolak-balik. Saat elektron tenang, foton baru dipancarkan. Selain itu, elektron berinteraksi langsung dengan aspek gelombang dari cahaya, sesuatu yang dikenal sebagai gerak bergetar (quiver motion).
Untuk membuat sinar-X cahaya dengan memanfaatkan HHG, para peneliti menggunakan pulsa dalam satuan femtosecond (10 pangkat minus 15 detik) dari laser inframerah, diarahkan ke sebuah wadah gas (helium, neon, argon, atau nitrogen). Wadah sendiri adalah Waveguide, ruang dengan bentuk, dimensi, dan sifat listrik yang membentuk perilaku dari gelombang cahaya. Geometri Waveguide dan tekanan tinggi dalam gas bersama-sama menimbulkan HHG itu. Dalam hal ini, para peneliti menemukan tekanan yang optimal helium sekitar 35 atm; di atas itu, interaksi atom-atom interaksi memutus koherensi dari cahaya sinar-X yang dipancarkan.
Dalam makalah di majalah Science ini, para penulis menunjukkan bahwa cahaya sinar-X yang dihasilkan ini sebenarnya koheren. Mereka juga sekaligus menyoroti bagaimana temuan fisika skala waktu pendek ini bisa diwujudkan dalam praktik. Mereka juga membahas kesulitan membandingkan hasil eksperimen mereka untuk beberapa aspek dari model teoritis untuk perilaku semacam ini. mereka juga berharap perangkat keras mereka bekerja akan meningkatkan model yang ada, karena ini adalah langkah kunci untuk membangun laser sinar-x yang bahkan lebih energik.

jendela alam semesta

Bayangkan foto ini adalah pemandangan yang terlihat dari jendela kamar kalian. Apa yang pertama kalian perhatikan saat kalian menatap keluar? Mungkin bintang-bintang besar berwarna biru yang bertebaran di foto ya. Bintang-bintang itu berada di dalam Galaksi kita, dan berada cukup dekat dengan kita sehingga tampak begitu besar dan terang. Kalau foto ini diperbesar lagi, apa yang kalian lihat? Ratusan galaksi jauh! Galaksi-galaksi spiral yang keren, galaksi-galaksi yang bentuknya tidak beraturan, galaksi-galaksi muda berwarna biru, dan galaksi-galaksi tua berwarna merah. Foto ini berisi segalanya! Setiap titik kecil di foto ini adalah galaksi yang berisi milyaran bintang, bahkan banyak di antaranya yang lebih besar daripada Matahari kita! Menakjubkan dan bikin kita ternganga kan?
Bintang-bintang besar berwarna biru ini adalah bintang-bintang di dalam galaksi kita. Kalau foto ini diperbesar terus, kalian bisa melihat ratusan galaksi! Kredit: NASA, ESA, M. Carollo (ETH Zurich).
Tahukah kalian: hanya dengan melihat foto di atas kalian bisa punya kekuatan super? Kalian bisa pergi kemasa lalu! Kok bisa? Begini, cahaya membutuhkan waktu untuk menempuh ruang angkasa hingga akhirnya sampai di teleskop dan mata kita. Jadi, kalau kita melihat objek yang sangat jauh, seperti galaksi-galaksi ini misalnya, kita sedang melihat cahaya yang sangaaaaaaaaaaaaaaaaaat tua. Meskipun foto ini diambil baru-baru ini, kalian melihat objek-objek ini sebagaimana mereka saat masih muda!
Tentu saja ini bukan sungguh-sungguh pemandangan dari jendela kalian. Ini pemandangan dari Teleskop Luar Angkasa Hubble. Teleskop ini mengelilingi Bumi dari ketinggian 500 km. Setiap 97 menit Teleskop Hubble menyelesaikan satu putaran mengelilingi Bumi, bergerak dengan kecepatan sekitar 8 km per detik. Dengan kecepatan sebesar itu, kita bisa menyeberangi Amerika Serikat dalam waktu kira-kira 10 menit. Selagi berkeliling, kamera Hubble menangkap cahaya sehingga kita bisa menikmati pemandangan alam semesta yang menakjubkan. Coba lihat 100 foto terkeren hasil jepretan Hubble di sini.
Hubble juga melakukan hal-hal ilmiah, lho! Hubble membantu kita mengukur usia alam semesta dan menunjukkan kita pada dunia-dunia asing. Bahkan Hubble juga mengenalkan pada kita sebuah kekuatan misterius dan tidak tampak yang menarik setiap struktur alam semesta kita. Kekuatan itu sangatlah kuat sehingga suatu hari nanti akan menghancurkan segalanya.
Fakta Menarik
Teleskop Hubble saat ini mendekati masa pensiunnya. Setelah tahun 2014, sistem vitalnya tidak akan berfungsi sehingga Hubble menjadi tidak berguna lagi. Kecuali jika ada upaya perbaikan (tapi, sepertinya sih tidak akan terjadi), Hubble akan memasuki atmosfer Bumi dan terbakar antara tahun 2019 dan 2030.

Mengenal gerakan langit

Bumi kita berputar seperti gasing. Gerak putar Bumi pada sumbu putarnya ini dinamakan gerak rotasi. Untuk menyelesaikan satu putaran (satu periode rotasi), dibutuhkan waktu 23 jam 56 menit 4.1 detik. Gerak rotasi Bumi inilah yang menyebabkan terjadinya siang dan malam dan pergerakan semu benda-benda langit.
Gerak semu langit adalah gerak yang kita amati dari Bumi, dimana benda-benda langit terlihat terbit di timur dan tenggelam di barat. Gerak semu ini teramati karena Bumi kita yang ber-rotasi dengan arah sebaliknya, dari barat ke timur. Lintasan gerak benda-benda langit yang terbit di timur dan terbenam di barat, dinamakan lintasan harian benda langit. Lintasan harian ini terlihat berbeda jika kita mengamatinya dari lintang berbeda. Jika kita berada tepat di khatulistiwa, kita akan mengamati lintasan haria benda-benda langit tersebut, tegak lurus terhadap horizon / ufuk.
Jika kita berada di bumi belahan selatan (sebelah selatan khatulistiwa), kita akan mengamati lintasan harian benda-benda langit tidak lagi tegak lurus terhadap horizon, tapi condong ke arah utara. Besarnya kemiringan lintasan harian ini tergantung sejauh mana kita dari khatulistiwa. Semakin ke arah selatan, maka garis lintasan gerak harian benda-benda langit akan semakin condong ke arah utara. Begitu juga sebaliknya jika kita bergerak ke arah utara. Semakin ke utara dari khatulistiwa, maka semakin besar kecondongan lintasan harian benda-benda langit itu ke arah selatan.
Gerak semu langit tidak sama periodenya dengan gerak Matahari di langit (diamati dari Bumi). Gerak semu langit periodenya 23 jam 56 menit 4.1 detik, sedangkan gerak harian Matahari di langit periodenya 24 jam. Terdapat perbedaan sekitar 4 menit. Perbedaan ini menyebabkan penampakan langit sedikit berbeda dilihat pada jam yang sama tiap harinya. Sebagai contoh: misalnya sebuah bintang hari in terbit pukul 18:00 sore. Maka keesokan harinya ia akan terbit pukul 17:56, lusa pukul 17:52, dst. Bintang itu akan terbit 4 menit lebih cepat dari hari sebelumnya. Karena itu, perlahan-lahan penampakan langit akan bergeser dari hari ke hari. Kira-kira enam bulan dari sekarang, bagian langit yang berada di atas kepala kita pada (misalnya) jam 9 malam, akan berada di bawah kaki kita. Dengan kata lain, jika kita mengamati langit dengan waktu pengamatan yang terpisak 6 bulan,kita akan mengamati dua belahan bola langit yang berbeda.
Objek-objek langit seperti Matahari, Bulan, dan planet-planet, memiliki geraknya sendiri diantara bintang-bintang. Matahari bergerak secara perlahan ke arah timur relatif terhadap bintang-bintang. Karena itu, untuk menyelesaikan satu putaran mulai dari misalnya posisi tepat di atas kepala kita, terbenam, terbit, kembali di atas kepala kita, matahari membutuhkan waktu 24 jam (selang waktu sehari semalam). Bintang-bintang membutuhkan waktu sama denga periode rotasi Bumi, 23j 56m 4.1d. Bulan membutuhkan waktu sedikit bervariasi, kira-kira 50 menit lebih panjang dari 24 jam. Planet-planet bergerak di langit dengan kecepatan yang lebih besar lagi variasinya, tergantung pada seberapa dekat planet tersebut ke Matahari, dan dimana posisinya (dalam orbitnya) relatif terhadap Bumi.

Selasa, 17 September 2013

PENJELASAN DAN SEJARAH TENTANG SATELIT

Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi tertentu. Ada dua jenis satelit yakni satelit alam dan satelit buatan. Sisa artikel ini akan berkisar tentang satelit buatan.

Sejarah[sunting]

Satelit buatan manusia pertama adalah Sputnik 1, diluncurkan oleh Soviet pada tanggal 4 Oktober 1957, dan memulai Program Sputnik Rusia, dengan Sergei Korolev sebagai kepala disain dan Kerim Kerimov sebagai asistentnya. Peluncuran ini memicu lomba ruang angkasa (space race) antara Soviet dan Amerika.
Sputnik 1 membantu mengidentifikasi kepadatan lapisan atas atmosfer dengan jalan mengukur perubahan orbitnya dan memberikan data dari distribusi signal radio pada lapisan ionosphere. Karena badan satelit ini diisi dengan nitrogen bertekanan tinggi, Sputnik 1 juga memberi kesempatan pertama dalam pendeteksian meteorit, karena hilangnya tekanan dalam disebabkan oleh penetrasi meteroid bisa dilihat melalui data suhu yang dikirimkannya ke bumi.
Sputnik 2 diluncurkan pada tanggal 3 November 1957 dan membawa awak mahluk hidup pertama ke dalam orbit, seekor anjing bernama Laika.
Pada bulan Mei, 1946, Project Rand mengeluarkan desain preliminari untuk experimen wahana angkasa untuk mengedari dunia, yang menyatakan bahwa, "sebuah kendaraan satelit yang berisi instrumentasi yang tepat bisa diharapkan menjadi alat ilmu yang canggih untuk abad ke duapuluh". Amerika sudah memikirkan untuk meluncurkan satelit pengorbit sejak 1946 dibawah Kantor Aeronotis angkatan Laut Amerika (Bureau of Aeronautics of the United States Navy). Project RAND milik Angkatan Udara Amerika akhirnya mengeluarkan laporan diatas, tetapi tidak mengutarakan bahwa satelit memiliki potensi sebagai senjata militer; tetapi, mereka menganggapnya sebagai alat ilmu, politik, dan propaganda. Pada tahun 1954, Sekertari Pertahanan Amerika menyatakan, "Saya tidak mengetahui adanya satupun program satelit Amerika."
Pada tanggal 29 Juli 1955, Gedung Putih mencanangkan bahwa Amerika Serikat akan mau meluncurkan satelit pada musim semi 1958. Hal ini kemudian diketahui sebagai Project Vanguard. Pada tanggal 31 July, Soviets mengumumkan bahwa mereka akan meluncurkan satelit pada musim gugur 1957.
Mengikuti tekanan dari American Rocket Society (Masyarakat Roket America), the National Science Foundation (Yayasan Sains national), and the International Geophysical Year, interest angkatan bersenjata meningkat dan pada awal 1955 Angkatan Udara Amerika dan Angkatan Laut mengerjai Project Orbiter, yang menggunakan wahana Jupiter C untuk meluncurkan satelit. Proyek ini berlangsung sukses, dan Explorer 1 menjadi satelit Amerika pertama pada tanggal 31 januari 1958.
Pada bulan Juni 1961, tiga setengah tahun setelah meluncurnya Sputnik 1, Angkatan Udara Amerika menggunakan berbagai fasilitas dari Jaringan Mata Angkasa Amerika (the United States Space Surveillance Network) untuk mengkatalogkan sejumlah 115 satelit yang mengorbit bumi.
Satelit buatan manusia terbesar pada saat ini yang mengorbit bumi adalah Station Angkasa Interasional (International Space Station).

Jenis satelit[sunting]

Jenis orbit[sunting]

Banyak satelit dikategorikan atas ketinggian orbitnya, meskipun sebuah satelit bisa mengorbit dengan ketinggian berapa pun.
  • Orbit Rendah (Low Earth Orbit, LEO): 300 - 1500km di atas permukaan bumi.
  • Orbit Menengah (Medium Earth Orbit, MEO): 1500 - 36000 km.
  • Orbit Geosinkron (Geosynchronous Orbit, GSO): sekitar 36000 km di atas permukaan Bumi.
  • Orbit Geostasioner (Geostationary Orbit, GEO): 35790 km di atas permukaan Bumi.
  • Orbit Tinggi (High Earth Orbit, HEO): di atas 36000 km.
Orbit berikut adalah orbit khusus yang juga digunakan untuk mengkategorikan satelit:
  • Orbit Molniya, orbit satelit dengan perioda orbit 12 jam dan inklinasi sekitar 63°.
  • Orbit Sunsynchronous, orbit satelit dengan inklinasi dan tinggi tertentu yang selalu melintas ekuator pada jam lokal yang sama.
  • Orbit Polar, orbit satelit yang melintasi kutub

Daftar negara peluncur satelit[sunting]

Negara-negara yang mampu meluncurkan satelit sendiri, termasuk pembuatan kendaraan peluncur.
Catatan: banyak negara yang dapat mendisain dan membuat satelit -yang mana bisa dibiliang tidak memerlukan kapasitas ekonomi, ilmu dan industri yang tinggi -- tetapi tidak mampu untuk meluncurkannya, dan mereka menggunakan peluncur asing. Daftar dibawah tidak menempatkan berbagai negara tersebut, dan hanya mencantumkan negara yang mampu meluncurkan satelitenya sendiri, ditambah tanggal dimana negara tersebut menunjukan kemampuannya. Seterusnya juga tidak mencantumkan konsorsium satelit atau satelite multinasional.
Peluncuran pertama dari berbagai negara
UrutanNegaraTahun Peluncuran PertamaRoketSatelit
1 Uni Soviet1957Sputnik-PSSputnik 1
2 Amerika Serikat1958Juno IExplorer 1
3 Perancis1965DiamantAstérix
4 Jepang1970Lambda-4SŌsumi
5 Republik Rakyat Cina1970Long March 1Dong Fang Hong I
6 Britania Raya1971Black ArrowProspero X-3
7 India1980SLVRohini
8 Israel1988ShavitOfeq 1
 Russia[1]1992Soyuz-UTemplat:Kosmos
 Ukraina[1]1992Tsyklon-3Strela (x3, Russian)
9 Iran2009Safir-2Omid 1

Daftar negara yang meluncurkan satelit dengan dibantu negara lain[sunting]

Peluncuran pertama menurut negara termasuk bantuan dari pihak lain[1]
NegaraTahun peluncuranSatelit pertamaPayloads di orbit pada tahun 2008[2]
 Uni Soviet
( Russia)
1957
(1992)
Sputnik 1
(Cosmos-2175)
1,398
 Amerika Serikat1958Explorer 11,042
 Kanada1962Alouette 125
 Italia1964San Marco 114
 Perancis1965Astérix44
 Australia1967WRESAT11
 Jerman1969Azur27
 Jepang1970Ōsumi111
 Republik Rakyat Cina1970Dong Fang Hong I64
 Britania Raya1971Prospero X-325
 Polandia1973Intercosmos Kopernikus 500 ?
 Belanda1974ANS5
 Spanyol1974Intasat9
 India1975Aryabhata34
 Indonesia1976Palapa A110
 Cekoslowakia1978Magion 15
 Bulgaria1981Intercosmos Bulgaria 1300
 Brasil1985Brasilsat A111
 Meksiko1985Morelos 17
 Swedia1986Viking11
 Israel1988Ofeq 17
 Luksemburg1988Astra 1A15
 Argentina1990Lusat10
 Pakistan1990Badr-15
 Korea Selatan1992Kitsat A10
 Portugal1993PoSAT-11
 Thailand1993Thaicom 16
 Turki1994Turksat 1B5
 Ukraina1995Sich-16
 Chili1995FASat-Alfa1
 Malaysia1996MEASAT4
 Norwegia1997Thor 23
 Philippines1997Mabuhay 12
 Mesir1998Nilesat 1013
 Singapura1998ST-11
 Taiwan1999ROCSAT-1
 Denmark1999Ørsted3
 Afrika Selatan1999SUNSAT1
 Arab Saudi2000Saudisat 1A12
 Uni Emirat Arab2000Thuraya 13
 Maroko2001Maroc-Tubsat1
 Aljazair2002Alsat 11
 Yunani2003Hellas Sat 22
 Nigeria2003Nigeriasat 12
 Iran2005Sina-14
 Kazakhstan2006KazSat 11
 Belarus2006BelKA1
 Kolombia2007Libertad 11
 Vietnam2008VINASAT-11
 Venezuela2008Venesat-11

Satelit di Indonesia[sunting]

Album[sunting]

Lihat pula[sunting]