VLBI
VLBI ( VERY LONG ( VERY LONG BASELINE INTBASELINE INTERFEROMETRY ERFEROMETRY ))
1.
1. PendahuluanPendahuluan Selain
Selain Global Navigation Satellite SystemsGlobal Navigation Satellite Systems (GNSS), satelit dan (GNSS), satelit dan Lunar Laser Lunar Laser Ranging Ranging (SLR, LLR) dan teknik pengukuran jarak Doppler Doris (
(SLR, LLR) dan teknik pengukuran jarak Doppler Doris ( Doppler Doppler Orbitography Orbitography andand adiopositioning Integrated by Satellite
adiopositioning Integrated by Satellite),), Very Long Baseline InterferometriVery Long Baseline Interferometri (VLBI) adalah (VLBI) adalah salah
salah satu satu teknik teknik ruang-geodesi.ruang-geodesi.
Teknik VLBI pertama kali dikembangkan dalam bidang
Teknik VLBI pertama kali dikembangkan dalam bidang radio astronomyradio astronomy dengandengan obyektif untuk mempelajari secara detil struktur sumber-sumber gelombang radio di luar obyektif untuk mempelajari secara detil struktur sumber-sumber gelombang radio di luar angkasa dengan resolusi ketelitian angular yang tinggi. Dalam bidang satelit geodesi, teknik angkasa dengan resolusi ketelitian angular yang tinggi. Dalam bidang satelit geodesi, teknik VLBI dapat dipandang sebagai teknik penentuan posisi relatif dengan menggunakan data fase VLBI dapat dipandang sebagai teknik penentuan posisi relatif dengan menggunakan data fase dari gelombang radio yang dipancarkan oleh kuasar, yaitu benda langit pemancar gelombang dari gelombang radio yang dipancarkan oleh kuasar, yaitu benda langit pemancar gelombang radio alamiah. Dalam geodesi satelit, VLBI adalah teknik penentuan posisi relatif yang paling radio alamiah. Dalam geodesi satelit, VLBI adalah teknik penentuan posisi relatif yang paling teliti.
teliti.
VLBI mengamati energi radio yang dipancarkan oleh quasar. Sebuah quasar adalah VLBI mengamati energi radio yang dipancarkan oleh quasar. Sebuah quasar adalah objek yang sangat cerah di tepi alam
objek yang sangat cerah di tepi alam semesta kita. Kata quasar, kependekan dari “quasisemesta kita. Kata quasar, kependekan dari “quasi-stellar-stellar radio source” dinamai pada 1960
radio source” dinamai pada 1960-an ketika quasar pertama kali terdeteksi. Sebuah quasar-an ketika quasar pertama kali terdeteksi. Sebuah quasar dilihat dengan teleskop optik muncul titik-seperti dan mirip dengan bintang tetapi sebenarnya dilihat dengan teleskop optik muncul titik-seperti dan mirip dengan bintang tetapi sebenarnya cukup besar dan memberikan energi dari satu triliun kali lebih terang dari Matahari. Quasar cukup besar dan memberikan energi dari satu triliun kali lebih terang dari Matahari. Quasar yang begitu jauh, yang bahkan sangat terang tidak bisa terlihat tanpa teleskop yang sangat yang begitu jauh, yang bahkan sangat terang tidak bisa terlihat tanpa teleskop yang sangat bagus. Quasar adalah benda yang p
bagus. Quasar adalah benda yang paling jauh dan belum terdeteksi di Semesta ini.aling jauh dan belum terdeteksi di Semesta ini.
Dalam bidang geodesi, sistem VLBI terutama dimanfaatkan untuk aplikasi geodetik Dalam bidang geodesi, sistem VLBI terutama dimanfaatkan untuk aplikasi geodetik berskala global dan menuntut ketelit
berskala global dan menuntut ketelitian yang relatif tian yang relatif tinggi, seperti realisasi inggi, seperti realisasi kerangka referensikerangka referensi koordinat, penentuan parameter-parameter orientasi bumi, dan studi geodinamika.
koordinat, penentuan parameter-parameter orientasi bumi, dan studi geodinamika.
2.
2. Prinsip Dasar VLBIPrinsip Dasar VLBI
Prinsip dari VLBI yaitu Dua sistem VLBI yang terpisah dengan jarak tertentu Prinsip dari VLBI yaitu Dua sistem VLBI yang terpisah dengan jarak tertentu mengamati suatu kuasar yang sama. Data-data yang diamati oleh kedua sistem ini mengamati suatu kuasar yang sama. Data-data yang diamati oleh kedua sistem ini selanjutnya dikorelasikan. Dari proses korelasi ini selanjutnya akan diperoleh data selanjutnya dikorelasikan. Dari proses korelasi ini selanjutnya akan diperoleh data pengamatan berupa p
pengamatan berupa perbedaan waktu erbedaan waktu tempuh sinyal tempuh sinyal dari kuasar dari kuasar ke kedua ke kedua stastiun stastiun (group(group delay), perbedaan fase dari kedua sinyal (phase delay
delay), perbedaan fase dari kedua sinyal (phase delay), serta laju dari kedua delay tersebut), serta laju dari kedua delay tersebut (delay rate).
(delay rate).
Prinsip dari VLBI dapat diilustrasikan dengan gambar berikut ini.
Gambar. 1 Prinsip Dasar VLBI
Dari proses korelasi ini didapat parameter-parameter yaitu parameter yang memang diketahui dan parameter yang akan ditentukan. Parameter-parameter tersebut yaitu :
Parameter yang diketahui :
o kecepatan cahaya
o kecepatan rotasi bumi
o nutasi dan presisi
o aberasi harian
Parameter yang akan ditentukan :
o waktu
o frekuensi sinyal (f 0)
o beda fase (∆tobs)
o spherical equatorial coordinate (αs, δs)
o Vektor baseline (jarak antar titik)
o Koefisien dari polynomial dan fungsi trigonometri yang digunakan untuk menampilkan reaksi yang berkenaan dengan jam-jam yang terdapat pada masing- masing stasiun.
Dengan mengetahui vektor koordinat dari kuasar S dan vektor baseline B,maka vektor koordinat relatif antara dua stasiun dapat diestimasi. Seandainya vektor koordinat kuasar tidak diketahui, maka perhitungannya vektor koordinat kuasar dapat diestimasi bersama- sama dengan vektor baseline.
Persamaan menggunakan data pengamatan waktu tunda c.ƒ´tg (t)=B.S(t)
Data delay geometrik (ƒ´tg) mengandung variabel kesalahan bias, walaupun nilainya kecil tapi tetap saja harus diperhitungkan , kesalahan bias tersebut adalah delay hasil pengamatan (ƒ´tobs), bias delay karena tidak sinkronnya jam(ƒ´tclock), bias delay dalam instrumen (ƒ´tins), bias delay pengaruh refraksi troposfer (ƒ´ttrop), bias delay pengaruh refraksi ionosfer (ƒ´tion) dan bias delay efek realtivitas (ƒ´trel).
ƒ´tobs = ƒ´tg +ƒ´tclock + ƒ´tobs+ƒ´tins + ƒ´ttrop + ƒ´tion + ƒ´trel
3. Cara Kerja VLBI
VLBI merupakan salah satu teknik penentuan posisi relative dengan menggunakan data fase dari gelombang radio yang dipancarkan oleh kuasar, yaitu benda langit pemancar gelombang radio alamiah. Karena letaknya yang sangat jauh dari bumi, maka perubahan posisi sudut pada kausar terhadap bumi relative kecil.
Pada saat ini ada sekitar 40 stasiun VLBI yang beroperasi diseluruh dunia. Distribusi stasiun tersebut dapat dapat ditunjjukkan oleh gambar berikut.
Gambar 2. Distribusi Stasiun VLBI
Gambar 5. Antena VLBI
Di tahun 80-an dan 90-an abad lalu ada sejumlah stasiun pengamat VLBI yang aktif: the U.S. American systems MV1, MV2, and MV3 (Clark et al., 1987). The German Transportable Integrated Geodetic Observing system (TIGO, Hase, 1999).
Sebagian besar reflector antenna VLBI bertipe Cassegrain. Pada tipe Cassegrain pada parabola reflector utama terdapat sub-reflektor sebagai focus dari reflector utama yang berbentuk convex hyperbolical . Salah satu sub-reflektor terletak di tengak reflector utama. Pada system ini setelah signal radio diterima, tidak secara otomatis diterima tetapi mengalami konversi elektronik yang disebut penerimaan heterodyne.
