DAMPAK CUACA ANTARIKSA TERHADAP KOMUNIKASI RADIO DAN
KOMUNIKASI SATELIT SERTA MITIGASINYA
Dyah Rahayu Martiningrum, M.Si
Gambar 1. Dampak Cuaca Antariksa terhadap Sistem Teknologi di Bumi
Cuaca yang umumnya kita kenal berhubungan dengan semua fenomena yang terjadi
di permukaan ataupun di bagian bawah atmosfer bumi seperti angin, badai, dan hujan. Lalu
apa itu cuaca antariksa? Cuaca antariksa adalah perubahan kondisi di matahari dan
antariksa. Untuk memudahkan pemahaman, istilah dalam cuaca antariksa dianalogikan
dengan cuaca di bumi. Bila di bumi ada angin, maka di antariksa juga ada angin surya. Kalau
di bumi ada badai, di antariksa ada badai matahari, badai geomagnet, dan badai ionosfer.
Demikian juga dengan hujan di bumi, dalam istilah cuaca antariksa juga ada istilah hujan
meteor. Cuaca antariksa lebih dekat kepada pembahasan tentang fenomena yang
melibatkan radiasi matahari, lingkungan plasma, medan magnet, dan lain-lain.
Matahari berperan sebagai sumber energi sekaligus sumber gangguan.
Fenomena-fenomena yang terjadi pada permukaan matahari seperti Flare (ledakan di matahari) dan
Coronal Mass Ejection (CME) atau pelontaran partikel dari matahari akan berpengaruh
terhadap teknologi di bumi. Flare besar yang mencapai lapisan ionosfer akan dapat
gelombang kejutnya (shock wave) dapat memicu terjadinya badai geomagnet yang pada
gilirannya juga akan mempengaruhi kondisi lapisan ionosfer.
Dampak Cuaca Antariksa Terhadap Komunikasi Radio
Pernahkah suatu hari ketika mendengarkan siaran radio tiba-tiba suranya menjadi
tidak jelas atau bahkan hilang sama sekali untuk beberapa saat ? Atau bagi yang mempunyai
hobi menggunakan radio amatir untuk berkomunikasi, tiba-tiba suara yang ditangkap
seperti timbul tenggelam, kadang terdengar dengan jelas dan kadang tidak terdengar.
Apakah yang menyebabkan hal itu terjadi?
Sebenarnya di bagian atas atmosfer bumi terdapat suatu lapisan yang sangat penting
perannya dalam komunikasi radio karena lapisan tersebut bersifat memantulkan gelombang
radio yang frekuensinya sama dengan frekuensi plasma pada lapisan tersebut. Lapisan
tersebut dikenal sebagai lapisan ionosfer. Lapisan ionosfer berada pada ketinggian antara
50 km sampai dengan 500 km di atas permukaan bumi, bahkan lebih. Ionosfer terbentuk
akibat proses fotoionisasi dari atom-atom yang ada di udara. Berdasarkan perbedaan
kerapatan elektronnya maka lapisan ionosfer terbagi atas lapisan D, lapisan E, dan lapisan F.
Lapisan yang terakhir inilah yang berperan penting dalam komunikasi radio terutama
komunikasi radio HF, karena lapisan F berada pada ketinggian paling tinggi dan juga
memantulkan frekuensi radio tertinggi dalam pita HF.
Gambar 2. Berbagai Tipe Gelombang Radio yang Digunakan untuk Komunikasi
Kondisi cuaca antariksa, terutama fenomena yang terjadi di permukaan matahari
sangat mempengaruhi lapisan ionosfer, termasuk lapisan F. Saat aktivitas matahari rendah,
radiasi Extreme Ultra Violet (EUV) dari matahari lemah dan kerapatan partikel bermuatan di
lapisan F juga rendah. Ini artinya, hanya gelombang radio HF frekuensi rendah saja yang
akan dipantulkan lapisan ionosfer. Hal sebaliknya tejadi bila aktivitas matahari mencapai
puncaknya, maka radiasi EUV kuat dan kerapatan partikel bermuatan di lapisan F juga tinggi,
sehingga lapisan ionosfer akan memantulkan gelombang radio HF frekuensi tinggi. Secara
ringkas bagaimana dampak cuaca antariksa terhadap komunikasi radio dapat dilihat pada
Tabel 1.
Tabel 1. Dampak Cuaca Antariksa terhadap Komunikasi Radio
No Pita Frekuensi Gelombang Radio Pemanfaatan Dampak Cuaca Antariksa 1. 150-300 kHz (Gel. Panjang) Navigasi dan
komunikasi militer 2. 525-1.700 kHz (Gel. Menengah) Radio siaran AM Ketika ada gangguan
cuaca antariksa akibat
3. 2.300-26.100 kHz (Gel. Pendek) Industri, sains, siaran penduduk, SAR, polisi,
Dampak Cuaca Antariksa Terhadap Komunikasi Satelit
Serupa dengan dampak cuaca antariksa terhadap komunikasi radio, maka flare, atau
CME yang terjadi di matahari juga akan mengganggu komunikasi satelit. Pernahkah ketika
ketika akan melakukan perjalanan jauh menggunakan kapal atau pesawat, tiba-tiba
jadwalnya ditunda? Hal itu kemungkinan selain disebabkan oleh cuaca di permukaan seperti
badai atau turbulensi, dapat juga disebabkan oleh cuaca antariksa yang mengganggu
komunikasi untuk penerbangan maupun pendaratan pesawat. Dampak cuaca antariksa
terhadap penjalaran gelombang radio dalam komunikasi satelit dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Dampak Cuaca Antariksa terhadap Komunikasi Satelit
No Pita Frekuensi Gelombang Radio Pemanfaatan Dampak Cuaca Antariksa
Mitigasi Dampak Cuaca Antariksa Terhadap Komunikasi Radio dan Komunikasi Satelit
Tidak seperti cuaca di permukaan yang dampaknya bisa langsung dirasakan oleh
manusia dan makhluk hidup lainnya yang ada di permukaan bumi, maka dampak cuaca
antariksa terhadap kehidupan manusia lebih pada sistem atau teknologi yang dikembangkan
untuk membantu kehidupan manusia, seperti para pemilik satelit navigasi dan komunikasi,
para operator jaringan listrik, para pilot, dan para operator komunikasi radio. Namun
dengan semakin berkembangnya teknologi komunikasi radio dan satelit, maka dampak
cuaca antariksa akan semakin serius. Sebagai contoh, ketika satelit Galaxy 4 mengalami
gangguan penjalaran sinyal pada tahun 1998, maka 40 juta pengguna pager tidak bisa
berkomunikasi selama beberapa jam. Padahal alat tersebut digunakan untuk komunikasi
darurat antara dokter dan pasien di rumah sakit. Bisa dibayangkan akibat yang ditimbulkan
oleh gangguan cuaca antariksa tersebut.
Hal paling penting dalam mitigasi dampak cuaca antariksa adalah lengkapnya
informasi tentang kondisi cuaca antariksa pada waktu tertentu. Untuk keperluan itu
diperlukan dukungan berbagai peralatan yang akan menghasilkan informasi tentang kondisi
bermanfaat untuk mempelajari tren jangka panjang dari cuaca antariksa sehingga
karakteristiknya dapat didekati dengan cara memodelkannya. Hasil model tersebut
kemudian diinformasikan lagi kepada para pengguna sistem teknologi yang terkena dampak
cuaca antariksa sebagai semacam data prediksi. Informasi yang jelas tentang kondisi cuaca
antariksa juga akan membantu dalam pengembangan teknologi lain yang akan bermanfaat
untuk mitigasi dampaknya.
Belajar dari negara maju seperti Inggris, langkah-langkah berikut dapat dilakukan
untuk mitigasi dampak cuaca antariksa terhadap komunikasi radio dan satelit :
1. Saat terjadi badai matahari yang besar maka jaringan komunikasi terrestrial yang seharusnya
menggunakan GPS, boleh dioperasikan tanpa timing dari GPS selama 3 hari karena kondisi
darurat.
2. Industri penerbangan sangat dianjurkan untuk meningkatkan kemampuan jaringan komunikasi
yang memanfaatkan modem HF, seperti yang digunakan dalam militer agar sinyal yang hilang
akibat badai matahari dan badai geomagnet dapat diminimalkan.
3. Para penumpang dan awak pesawat harus mendapat informasi kondisi cuaca antariksa saat
mereka hendak terbang.
4. Penyedia layanan satelit harus dengan jelas memberikan informasi tentang daya tahan satelit
terhadap cuaca antariksa dan menyiapkan langkah antisipasi bila terjadi gangguan satelit
misalnya dengan diversifikasi jaringan.
Berbagai langkah mitigasi tersebut dapat menjadi bahan pertimbangan untuk diterapkan di
tempat lain. Aspek kesinambungan penelitian juga harus dipertahankan agar informasi yang
diberikan dapat terus diperbaiki dan diperbarui sehingga akhirnya manusia dapat beradaptasi
