Iinusat-01 Case Study

Iinusat-01 Simulation was presented in Workshop INSPIRE (INDONESIAN NANO SATELLITE), Hotel Jayakarta, Bandung.


Simulation :

1. Launch phase
2. Orbit insertion phase
3. Operation phase

Resume Asian Winter School 2011 (Sokendai - ISAS/JAXA)

Jam 9 kita (Saya, Amrul PN06, Sahril PN06, dan Hagorly PN07) berangkat dengan bus menuju Sagamihara Campus untuk memulai acara hari I. Tempat ini merupakan kampus dari SOKENDAI yang sekaligus merupakan kampus riset dari ISAS/JAXA. Kampus ini terbuka untuk dikunjungi oleh masyarakat. Selain di Sagamihara ini, ada juga space center di Tsukuba (tempat riset), Chofu (tempat exhibition), dan Uchinoura (tempat peluncuran roket).

ISAS, Sagamihara Campus

Acara dimulai pukul 10 dengan seremonial pembukaan oleh salah satu deputi ISAS/JAXA. Kemudian diikuti dengan lecture series dari pengajar dan peneliti di Sagamihara Campus. Selama acara kita didampingi oleh seorang staf dari ISAS yaitu Fukayama-san dan Assoc. Prof. Yoshitsugu Sone.

Materi pertama diisi oleh Assoc. Prof. Satoshi Tanaka dari Department of Planetary Science. Materi yang dibawakan beliau memang lebih kepada penjelasan tentang struktur internal pada solid planets meskipun belia bercerita juga tentang Kaguya  dan Hayabusa. Kaguya adalah lunar orbiter yang akhirnya crash di bulan sedangkan Hayabusa yaitu unmanned spacecraft yang bertujuan mengambil sample asteroid Itokawa. Sepertinya mereka sangat membanggakan misi dari Hayabusa ini karena memang ini adalah sample objek luar angkasa pertama yang bisa diambil selain sampel dari bulan. Sampai-sampai Hayabusa ini dibuat tiga buah filmnya, dengan tempat pengambilan gambar diantaranya di ruangan presentasi ini. (Film pertamanya yang saya tonton bahkan berdurasi 2 jam 20 menit -___-)

Replika Hayabusa, ISAS Sagamihara

Setelah break istirahat, materi selanjutnya tentang small satellite yang dibawakan oleh Assoc. Prof. Shujiro Sawai. Beliau adalah project manager untuk small satellite di ISAS. Inilah materi paling menarik selama acara berlangsung meskipun small satellite yang dimaksud cukup besar juga (ukuran 250-350 kg). Beliau ahli pada bidang attitude control pada rocket dan satelit dan juga control system satelit. Belakangan saya tahu bahwa salah satu project beliau yang sangat wah yaitu engine pada Akatsuki (Venus climate orbiter) dan juga target marker pada Hayabusa (target marker digunakan sebagai penanda pendaratan dari Hayabusa).

Target marker yang merupakan kumpulan “kacang” (http://www.jaxa.jp/article/special/hayabusa/sawai_e.html)

Salah satu tantangan pada target marker Hayabusa yaitu kita sulit meletakkan sebuah objek yang bisa dijadikan sebagai penanda pada asteroid karena gravitasi pada asteroid sangat kecil sehingga objek yang kita tembak pasti akan memantul kembali.

Pada kasus Hayabusa, beliau terisnpirasi pada otedama yaitu sebuah mainan tradisional Jepang yang berupa kantong semacam kacang. Prinsipnya yaitu energi momentum dari masing-masing kacang akibat terjatuh akan saling menghilangkan karena tumbukan antara masing-masing kacang. Tentu pada Hayabusa tidak digunakan kacang 

Beliau juga menejelaskan tentang komunikasi data yang digunakan dalam kounikasi space. Protocol yang biasa digunakan yaitu spacewire. Protocol yang pertama kali dikembangkan oleh ESA (European Space Agency) ini katanya sangat menjanjikan karena kecepatan data yang tinggi. Sekarang tidak hanya ESA saja yang menggunakan protocol ini, tetapi juga NASA, JAXA, dan RKA (badan antariksa Rusia). Menurut beliau, kejadian malfunction pada satelit paling sering disebabkan oleh kegagalan pada baterai yaitu sekitar 50%.

Sauasana ruangan dengan lampu yang dimatikan dan juga kelelahan karena keluar malam tadi membuat mode tidur langsung ON. Ternyata tidak hanya terjadi pada saya, tetapi juga dengan Bang Amrul yang tiba-tiba membuat suasana ruangan menjadi ger-geran 

Sesi ketiga disampaikan oleh Assoc. Prof. Iku Shinohara, Department of Space Science Information Analysis. Beliau merupakan project manager dari GEOTAIL yang pada tahun ini berusia 20 tahun. GEOTAIL adalah satelit pengamat magnetosphere bumi yang dikembangkan oleh ISAS bekerjasama dengan NASA. . Meskipun cukup tua, sekarang satelit ini masih dalam keadaan sehat dan masih berfungsi normal. Meskipun sempat mengalami gerhana selama >4 jam, baterai dan perekam yang ada masih berfungsi tanpa menunjukkan penurunan kinerja dan hanya mengalami sedikit masalah minor pada instrument tetapi tidak berakibat pada perubahan data output

Sesi terakhir merupakan sesi tour ke fasilitas yang ada di kampus ini. Kita diajak untuk melihat proses pembuatan satelit (saya kurang tahu  satelit apa yang sedang mereka kerjakan saat itu). Karena tidak diperbolehkan mengambil gambar maka tidak ada gambar dokumentasi di sini. Proses pembuatan dilakukan di clean room yang saya rasa sangat luas, mungkin seukuran gedung CC.


Sesi hari pertama baru selesai pada pukul 18.00. Karena jadwal yang sangat padat, hampir tidak ada sesi jalan-jalan mandiri yang bisa kita lakukan. Bahkan keinginan saya untuk ke Tokyo Tower pun gagal. Malam ini kita bersama dengan Bang Ridlo PN06, yang sedang mengambil doktoral di TMU, hanya keluar keliling Machida sebentar hanya untuk makan karena rencana untuk mencari toko yang menjual barang bekas di sekitaran Machida pun gagal (peta reltime yang ada tidak jelas).

Sumber : Anggrit Dewangkara Yudha Pinangkis (http://anggritdewangkara.wordpress.com/)

ISRO to Launch Indonesian Satellite

The Indian Space Research Organisation (ISRO) would soon launch an Indonesian satellite into orbit on a turn-key basis, using an indigenously built launch vehicle.

The ISRO has bagged this job on the basis of the competitive rate it has offered to the Indonesian space agency. This was revealed here by Indonesian diplomatic sources on the sidelines of the Indonesian Ambassador’s interaction with some business leaders who have been invited to set up industrial units there.

The Indonesian satellite to be put in space through an ISRO launch vehicle, named IinuSat, would be for communication and weather forecasting purpose.

The IinuSat, weighing about 30 kilogrammes, is being made by students of six universities in Indonesia and the technical experts have already arrived at the Vikram Sarabhai Space Centre (VSSC) in Thiruvananthapuram for its integration with the launch vehicle.

The ISRO would be paid a fee of 100,000 Euros for the launch, said Son Kuswadi, Education Attache in the Indonesian Embassy in India. The launch is scheduled in early 2013, he revealed.

Indonesian Ambassador Lt General (R) Andi M Ghalib told business leaders here that there is a huge scope for strategic partnership with his country in the fields of plastics, automobiles, textiles and I-T related industries.

India and Indonesia share an age-old culture and tradition, the Ambassador said, adding that more Indians should invest there as a population of 240 million offers a strong domestic market.

Sumber : http://www.dailypioneer.com/nation/52587-isro-to-launch-indonesian-satellite.html

Metode Pengendalian Spin Stabilized

Di artikel sebelumnya telah dijelaskan mengenai dasar metode spin stabillized yaitu metode pengendalian yang memanfaatkan kestabilan giroskopik sehingga dapat menahan gangguan pada dua sumbu (selain sumbu putarnya). Putaran tersebut akan stabil jika wahana antariksa diputar pada sumbu yang memiliki inersia terbesar, sehingga jika diumpamakan sebuah piring dan pensil sebagai wahana antariksa maka putaran piring akan lebih stabil dibandingkan putaran pensil. 

Metode ini dapat dikategorikan menjadi tiga buah jika ditinjau dari sumbu putarnya :


1) Oblate : putaran pada sumbu inersia terbesar


2) Prolate : putaran pada sumbu inersia terkecil


3) Intermediate : putaran pada sumbu inersia sedang

Namun kenyataannya jika ingin menstabilkan suatu roket/wahana antariksa sangat sulit untuk dapat distabilkan pada sumbu putar dengan inersia terbesar (oblate). Ini dikarenakan optimalisasi desain dan keterbatasan konfigurasi suatu wahana antariksa. sehingga hampir semua roket atau wahana antariksa dilakukan "spinning" pada sumbu prolate atau intermediatenya. Kajian lebih lanjut seperti berapa kecepatan putar yang dibutuhkan untuk dapat menstabilkan dan mencounter torsi gangguan yang terjadi pada wahana antariksa ? Seberapa jauh perbedaan kestabilan jika diputar pada oblate dan prolate ? Analisis ini dapat dilakukan dengan alat bantu berupa gyroscope yang rigid atau biasa disebut gyrostat. 


Video mengenai gyroscopically stabillized : 

Video mengenai gyroscopes : 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
fyi : kenyataannya bumi yang kita tinggali ini juga berputar pada sumbu dengan inersia terbesar. Yaitu oblate pada sumbu Z (sekitar polar axis). Sehingga selain stabil, distribusi panas/thermal matahari pun akan tetap merata.. 


The Earth is roughly an oblate spheroid, with the bulge occurring at the equator. Let A be the moment of inertia along an equatorial axis, and let C be the moment of inertia about the polar axis. Then Lambeck (1980) gives

A : 8.008 x 10^37 kg m^2

C : 8.034 x 10^37 kg m^2

Sumber : http://scienceworld.wolfram.com/physics/MomentofInertiaEarth.html

Metode Pengendalian Wahana Antariksa

Untuk dapat mengendalikan ada tiga metode yang biasa digunakan yaitu :

• Metode pasif
• Metode spin-stabillized
• Metode aktif

Metode pasif ini memanfaatkan distribusi massa dan inersia saja agar satelit tetap stabil mengarah ke bumi. Hal ini disebabkan karena suatu benda akan cendrungan segaris pada sumbu longitudinalnya yang mengarah ke pusat massa bumi. Sehingga jika suatu wahana antariksa yang memiliki distribusi massa yang besar di sepanjang sumbu longitudinalnya akan menghasilkan torsi atau momen gravitasi sehingga wahana antariksa akan tetap stabil mengarah ke bumi, namun tidak memberi pengaruh pada sumbu yaw. Maka suatu wahana antariksa yang menggunakan metode ini biasanya memanfaatkan konfigurasi boom untuk menghasilkan inersia yang diinginkan. Contoh satelit yang menggunakan metode pasif ialah satelit oersted pada gambar 1.

Gambar 1 Satelit Orsted (sumber : Encyclopedia Astronautica)

Metode spin-stabillized ini pada dasarnya metode pengendalian yang memanfaatkan kestabilan giroskopik sehingga dapat menahan gangguan pada dua sumbu (selain sumbu putarnya). Putaran tersebut akan stabil jika wahana antariksa diputar pada sumbu yang memiliki inersia terbesar, sehingga jika diumpamakan sebuah piring dan pensil sebagai wahana antariksa maka putaran piring akan lebih stabil dibandingkan putaran pensil. 

Gambar 2 Satelit Palapa (sumber : NASA)

Penggunaan metode ini bisa lebih mudah dibandingkan metode lain, sebab dapat bertahan dalam jangka panjang, putaran bermanfaat bagi distribusi termal, dan menyediakan scanning putaran bagi sensor. Secara prinsip kekurangan dari metode ini adalah massa dan inersia wahana antariksa harus selalu dikontrol supaya memastikan wahana antariksa tetap berputar pada sumbu yang diinginkan, ketika ingin berubah orientasi wahana antariksa membutuhkan bahan bakar lebih banyak dibandingkan wahana antariksa yang tidak menggunakan metode ini. Contoh satelit yang menggunakan metode spin-stabillized ialah satelit palapa pada gambar 2.

Metode aktif saat ini lebih banyak digunakan dibandingkan dua metode sebelumnya. Wahana antariksa dapat melakukan manuver secara akurat dan stabil, dengan menggunkana sensor dan aktuator. Namun metode ini lebih mahal, lebih kompleks, dan relatif masih beresiko dibandingkan dua metode sebelumnya. Torsi kontrol pada ketiga sumbu wahana antariksa dihasilkan dari salah satu atau kombinasi roda momentum, cmg (control moment gyro), thruster, atau magnetic torquer. Contoh satelit yang menggunakan metode aktif ialah wahana antariksa hubble pada gambar 3.

Gambar 3 Wahana Antariksa Hubble (sumber : 3dastronomer)

Mission Operation Simulation

Sasaran Misi IiNUSAT-1 :

Berdasarkan proposal kegiatan rancang bangun IiNUSAT-1, pernyataan misi untuk nanosatelit ini adalah Iinusat-1 sebagai satelit universitas pertama di Indonesia, yang akan digunakan sebagai sarana belajar dalam space engineering yang terintegrasi dalam jaringan kerjasama perguruan tinggi, serta dapat dimanfaatkan untuk kepentingan eksperimental komunikasi yang berguna untuk bantuan komunikasi darurat saat bencana.

1) Mampu melakukan fungsi store & forward data dari stasiun bumi A ke stasiun bumi B

2) Mampu melakukan fungsi store & forward data dari suatu alat komunikasi portabel ke suatu stasiun bumi

3) Mampu mem-broadcast data satelit (attitude, electronic system health, environment) ke stasiun bumi yang berpartisipasi.

Ringkasan Operasi IiNUSAT-1 sebagai berikut :

1) Di daerah bencana di mana infrastruktur komunikasi rusak, seorang dg suatu portable equipment khusus bisa mengirim berita (uplink) ke IiNUSAT-1

2) IiNUSAT-1 langsung bisa broadcast data berita tsb ke GS partisipan.

3) GS-C mengupload command untuk on/off satellite broadcast

4) SMS data yang diterima satelit disimpan, digabung dg data telemetri dan dibroadcast.

5) Satelit membroadcast data telemetri (attitude dan house keeping) dan data sms yang diupload (dg umur upload < 1 hari).

(Sumber : PRELIMINARY DESIGN REVIEW (vers 1.00) Indonesian Inter University Satellite - 01)