RSS

Sejarah Teknologi Pengimejan Satelit

02 Mar

Teknologi pengimejan satelit mendapat perhatian rakyat Malaysia minggu ini kerana insiden kehilangan MH370. Secara tiba-tiba kita menyedari terdapat pelbagai jenis satelit yang digunakan untuk mengambil gambar muka bumi dari ketinggian ratusan kilometer. Pada ini pula kita diberitahu satelit milik China berjaya menjumpai 3 kelompok serpihan di Laut Cina Selatan yang berkemungkinan adalah serpihan MH370 yang sudah hilang untuk hari ke-6.  Kami rasakan ada baiknya jika kami gunakan kesempatan ini untuk menulis tentang sejarah teknologi pengimejan satelit. Kita tidak boleh memulakan penceritaan sejarah pengimejan satelit sebelum melihat apakah teknologi yang digunakan sebelum ianya tercipta. Kita boleh mengikuti teknologi ini seawal sejarah penciptaan belon pada kurun ke-18. Seperti majoriti teknologi yang digunapakai sekarang, teknologi mengambil gambar dari kedudukan tinggi bermula dari keperluan ketenteraan. Belon digunakan bagi melakukan pemantauan posisi dan pergerakan musuh seawal 1794 di Pertempuran Fleurus diantara tentera Perancis dan perikatan Britain, Hapsburg, Belanda dan Brunswick. Tentera Perancis menggunakan teknologi terkini ini bagi memastikan kemenangan pada hari pertempuran. Gambar dari udara pertama di dunia diambil oleh  Gaspard-Félix Tournachon pada tahun 1858 yang diambil oleh beliau di atas belom yang terbang di ruang udara Paris. Malangnya gambar bersejarah ini hilang ditelan zaman.

Gambar tertua dari udara yang masih wujud ialah ‘Boston, as the Eagle and the Wild Goose See It.‘ yang diambil  oleh James Wallace Black dan Samuel Archer King pada tahun 1860. Ia diambil dari ketinggian 630 meter menggunakan sebuah belon. Kita melompat beberapa ratus tahun ke Perang Dunia Pertama. Belon digantikan dengan kapal terbang yang dilengkapi kamera bagi memeta posisi musuh yang kemudiannya dibedil menggunakan meriam artileri. Teknik ini dipelopori oleh Jerman sebelum dimajukan lagi oleh Perancis. Kerana misi melakukan peninjauan menggunakan kapal terbang adalah berbahaya, gambar medan tempur juga diambil menggunakan burung merpati. Sekali lagi teknologi ini dipelopori oleh Jerman dan dicipta oleh Julius Neubronner pada tahun 1903. Beliau mencipta kemera kecil yang diperbuat daripada kayu yang mengambil gambar secara beransur-ansur menggunakan mekanisma jam khas. Teknologi ini digunakan sekali lagi oleh kedua-dua pihak Jerman dan bersekutu pada perang dunia kedua. Seekor burung merpati boleh mengambil 200 keping gambar lokasi musuh setiap misinya. Selepas berakhirnya Perang Dunia Kedua teknologi roket Jerman digunakan Amerika Syarikat bagi membangunkan program misil dan angkasa lepas mereka. Roket V2 yang sebelum ini digunakan bagi mengebom London, mengambil gambar sub orbital pertama bumi pada tahun 1946.

Beberapa keping gambar diambil dari roket V2 pada ketinggian 105 kilometer dari aras laut. Teknologi roket Wernher Von Braun ini dimajukan oleh Amerika untuk menjadikan pengintipan dari angkasa lepas menjadi realiti dalam masa kurang dua dekad. Apabila perang dingin semakin hangat di antara negara Barat dan Soviet. Keperluan risikan oleh badan perisikan CIA mendorong NASA untuk membangunkan teknologi intipan menggunakan satelit. Satelit pertama yang mempelopori teknologi pengimejan satelit ialah Explorer 6 milik Amerika Syarikat. Gambar pertama menggunakan satelit diambil pada tahun 1959 pada ketinggian 27 000 kilometer dari aras laut. Gambarnya boleh anda lihat di bawah dan jelas sekali teknologi pengimejan satelit pada waktu itu masih belum cukup matang untuk tujuan pengintipan. Cabaran utama mengambil gambar menggunakan satelit ialah mengambil gambar yang tajam ketika satelit bergerak pada kelajuan ribuan kilometer sejam. Sementara menanti teknologi menjadi lebih matang pesawat supersonik SR 71 Blackbird dan Lockheed U2 menjadi operadus pengintipan utama Amerika Syarikat. Inisiatif mengumpul gambar bumi dari angkasa lepas yang paling menyeluruh dilakukan melalui program Landsat NASA pada tahun 1972. Program Landsat masih lagi berterusan sehingga hari ini dengan pelancaran Landsat 8 pada Februari tahun lalu.

Tujuan program ini ialah mengumpul data terperinci keseluruhan muka bumi secara berterusan bagi melihat perubahan yang dilakukan oleh alam semula jadi dan manusia. Imej-imej yang diambil Landsat boleh dimuat turun oleh umum melalui laman Earth Explorer. Gambar yang diambil menggunakan satelit Landsat mempunyai resolusi spatial di antara 15-60 meter. Apakah maksud resolusi spatial ? Sebagai contoh resolusi spatial 15 meter bermaksud setiap satu pixel di dalam gambar yang diambil mewakili kawasan seluas 15×15 meter.  Satelit Landsat memerlukan 16 hari untuk melakukan pemetaan keseluruhan muka bumi. Tempoh peredaran lengkap ini dipanggil resolusi temporal. Perbezaan di antara puluhan satelit yang mengorbit bumi terletak pada kemampuan resolusi spatial dan resolusi temporalnya. Semalam syarikat Digital Globe memberikan akses kepada imej terkini kawasan sekitar Teluk Siam. Resolusi spatial satelit yang digunakan oleh Digital Globe adalah  1.84 meter dengan resolusi temporal 1.7 hari. Satelit Digital Globe boleh mengambil gambar pada resolusi spatial 0.46 meter dalam format hitam putih (Panchromatic)  namun akses  kepada imej beresolusi lebih tinggi ini tidak diberikan kepada umum. Dengan kata lain sekiranya gambar Teluk Siam diambil hari ini, gambar terkini hanya boleh diambil 1.7 hari selepas itu.

Sebuah satelit milik Digital Globe mampu mengambil gambar kawasan seluas 750 000 kilometer persegi setiap hari. Setakat ini kita bercerita tentang pengimejan satelit untuk kegunaan awam. Bagaimana pula dengan pengimejan satelit kegunaan perisikan dan peperangan ? Satelit perisikan paling terkenal dan kita tahu kemampuannya satelit dari keluarga KH-11 milik Amerika Syarikat. Jika dan peminat tegar buku Ryanverse nukilan mendiang Tom Clancy, KH-11 bukanlah nama yang asing. Sebanyak 16 satelit KH-11 dilancarkan oleh Amerika Syarikat sejak 1976. Hanya 5 masih berfungsi dengan satelit terakhir dilancarkan pada Ogos 2013. Adalah dipercayai KH-11 mempunyai resolusi spatial 0.15 meter dalam format panchromatic dan resolusi temporal selama 4 hari. Jadi aksi filem Hollywood yang menunjukkan anda boleh diintip dari angkasa menggunakan satelit adalah berlandaskan realiti.  Kenapa hanya 5 satelit KH-11 masih berfungsi ? Apakah terjadi kepada satelit-satelit lama ? Setiap satelit akan menghadapi geseran dengan atmosfera ketika mengelilingi bumi. Ini mengakibatkan ianya ditarik semula ke arah bumi oleh tarikan graviti. Bagi memastikan ketinggian orbit satelit dikekalkan ia ditolak semula ke orbit yang betul menggunakan sistem tujahan roket.

Jumlah bahan api yang dibawa terhad dan selepas beberapa tahun ianya akan habis dan satelit akan menjunam kembali ke muka bumi. Jangka hayat sebuah satelit KH-11 adalah sekitar 8 tahun. Proses penggantian satelit ini tidak murah kerana setiap satu menelan belanja $6.36 Billion. Ianya lebih mahal dari kos membina sebuah kapal pengangkut kapal terbang nuklear kelas Nimitz Tentera Laut Amerika Syarikat. Bagaimana pula dengan China yang semalam menggunakan 10 satelit pengintip mereka untuk mengambil gambar sekitar kawasan hilangnya MH370 ? China sudah melancarkan 19 satelit pengintip Yaogan sejak 2006. Hanya 18 masih beroperasi. Kemampuan resolusi spatial dan temporalnya adalah rahsia. China benar-benar menggunakan kemampuan teknologi dan ketenteraan mereka untuk membantu mencari MH370 yang membawa lebih 120 rakyatnya. Jadi apakah yang kita belajar sepanjang insiden MH370 ? China ialah negara yang mempunyai kemampuan pengimejan satelit paling meluas dan terbaik dunia pada ketika ini. Kemampuan mengambil gambar dari angkasa lepas ialah sebuah proses yang rumit dan tidaklah sejelas yang kita sangkakan. Paranoia anda sedang diintip dari angkasa juga bukanlah ketakutan yang tidak munasabah. Inilah teknologi yang ada sekarang. Jika dilihat lompatan kemampuan pengimejan dari 1959 Explorer II dengan KH-11 sekarang jelas boleh dilihat perbezaannya. Kita hanya boleh mengagak berapakah resolusi spatial satelit pengintip masa hadapan.

 
Leave a comment

Posted by on March 2, 2014 in Info ICT

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s