GRAVITASI BUMI

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Sebagai umat Islam kita semua sudah sangat memahami bahwa perintah pertama yang diterima Nabi Muhammad Saw. Dari Allah SWT adalah "Membaca" tapi kita belum menghayati betul apa yang terkandung dibalik perintah itu, bahwasanya semua yang telah terjadi di alam semesta ini semua ciptaan-Nya yang sudah dijelaskan dalam Al-Qur'an.

Al-Qur'an adalah kita suci yang diturunkan Allah kepada Nabi Muhammad Saw sebagai wahyu sekaligus sebagai Mu'jizat dan didalamnya juga mengandung beberapa kemu'jizatan diantaranya Al-Qur'an selalu benar dan singkron dengan ilmu pengetahuan modern yang baru ditemukan seperti sekarang.

Al-Qur'an adalah sumber dari segala ilmu, suatu ungkapan yang tidak hanya terdengar dikalangan umat Islam saja, tetapi juga sering terucap juga oleh para cendikiawan dan ilmuan barat, dalam menghadapi situasi tertentu dan tidak seorang pun dapat menyangkal bahwa dalam Al-Qur'an tidak hanya diletakkan dasar-dasar peraturan kehidupan manusia dalam hubungan ibadah dengan Tuhan-Nya dan Tindakan dengan alam sekitarnya, tetapi juga dinyatakan tentang ciptaan alam termasuk manusia di dalamnya. Dan ini semua tidak lepas dari tujuan Allah untuk menunjukkan kuasa-Nya pada manusia agar manusia bisa berpikir dan menemukan hakekat penciptaan alam dan dirinya sendiri.

"sesungguhnya dalam penciptaan tata kerja langit dan bumi, malam dan siang, bahtera yang berlayar dilaut dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu dia hidupkan bumi sesudah matinya dan dia sebarkan di bumi segala jenis hewan dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi, sesungguhnya terdapat tanda-tanda ke-Esaan dan kebesaran Allah bagi kaum yang berpikir".(Qs. Al-Baqaroh : 164).

Di makalah ini penulis akan menjelaskan tentang gravitasi di tinjau dari teks Al-Qur'an dan penelitian para ilmuah pada realitas yang ada.

Dengan harapan keberadaan Al-Qur'an sebagai mu'jizat bisa menjadi kepercayaan atau keimanan di hati manusia.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud dengan gravitasi bumi?

2.      Bagaimana teori grvitasi bumi menurut ilmuan?

3.      Apa perspektif alquran dan sains tentang grafitasi bumi?

C.    Tujuan

1.      Mengetahui pengertian dari gravitasi bumi

2.      Mengetahui ilmuan-ilmuan yang mengemukakan teori gravitasi bumi

3.      Mengetahui perspektif alquran dan sains tentang  gravitasi bumi

PEMBAHASAN

A.    Pengertian gravitasi Bumi

Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus.

Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan manusia.

Beberapa teori yang belum dapat dibuktikan menyebutkan bahwa gaya gravitasi timbul karena adanya partikel gravitron dalam setiap atom.

B.     Teori Ilmuan Tentang Gravitasi Bumi

Suatu fenomenna alam yang tidak dapat dihindari di bumi ini adalah suatu kekuatan atau bisa dikatakan gaya yang selalu menarik ke bawah(tegak lurus bumi) yang sering disebut juga dengan grafitasi bumi.

Gravitasi bumi akrab diartikan sebagai gaya tarik bumi. Dengan adanya gravitasi bumi kita dapat berjalan dipermukaan bumi,mobil yang bisa berjalan di jalan raya serta akar pohon yang tumbuh menuju kedalam bumi. Tanpa adanya gravitasi manusia akan kesulitan berjalan dipermukaan bumi seperti berada di bulan yang tidak terdapat gaya gravitasi,kalaupun ada sangat kecil sehingga tidak nyata pengaruhnya.Oleh karena itu astronot tidak dapat berdiri dengan tegak apalagi untuk berlari,pergerkan astronot melayang-layang di atmosfer bulan. Akan tetepi berbeda jika di bumi yang memiliki gaya gravitasi sehingga mahluk hidup dan benda-benda yang berada dipermukaan bumi menjadi tidak melayang hingga ke ruang angkasa.

a.       Al- Biruni dan teorinya

Dalam membantah dalil kontinuitas materi yang menyatakan, benda dapat terus-menerus dibagi secara tak terhingga, Al-Biruni menjelaskan bahwa jika dalil itu benar tentu benda yang bergerak cepat tidak akan pernah menyusul benda yang mendahuluinya, namun bergerak lambat.

Kenyataannya, urai Al-Biruni, dalam pengamatan kita, benda yang bergerak cepat dapat menyusul benda yang mendahuluinya seperti bulan yang mendahului matahari karena gerak bulan jauh lebih cepat daripada matahari. Lalu Al-Biruni menjelaskan bahwa alangkah hinanya jika kita menafikan pengamatan atas kenyataan itu.

Sebagai seorang fisikawan, A1-Biruni memberikan sumbangan penting bagi pengukuran jenis berat (specific gravity) berbagai zat dengan hasil perhitungan yang cermat dan akurat. Konsep ini sesuai dengan prinsip dasar yang ia yakini bahwa seluruh benda tertarik oleh gaya gravitasi bumi.

Teori ini merupakan pintu gerbang menuju hukum-hukum Newton 500 tahun kemudian. Al Biruni juga mengajukan hipotesa tentang rotasi bumi di sekeliling sumbunya. Konsep ini lalu dimatangkan dan diformulasikan oleh Galileo Galilei 600 tahun setelah wafatnya Al Biruni.

Sebagai sosok yang gemar membaca dan menulis, kepakaran Al-Biruni tak hanya di bidang ilmu eksakta. Ia juga mahir dalam disiplin filsafat. Karena itu, ia dikenal sebagai salah seorang filsuf Muslim yang amat berpengaruh.

Pemikiran filsafat Al-Biruni banyak dipengaruhi oleh pemikiran filsafat Al-Farabi, A1-Kindi, dan Al-Mas'udi (w. 956 M). Hidup sezaman dengan filsuf besar dan pakar kedokteran Muslim, Ibnu Sina, Al-Biruni banyak berdiskusi dengan Ibnu Sina, baik secara langsung maupun melalui surat menyurat. Keduanya tak jarang terlibat debat sekitar pemikiran filsafat.

b.      Isac Newton dan teorinya

Tokoh yang sangat erat dengan gravitasi bumi adalah Isac Newton dengan fenomena buah apel yang jatuh kebawah bukan keatas.

Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:

Setiap massa titik menarik semua massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.

F adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut

G adalah konstanta gravitasi

m₁ adalah besar massa titik pertama

m₂ adalah besar massa titik kedua

r adalah jarak antara kedua massa titik, dan

g adalah percepatan gravitasi =

Dalam sistem Internasional, F diukur dalam newton (N), m₁ dan m₂ dalam kilograms (kg), r dalam meter (m), dsn konstanta G kira-kira sama dengan 6,67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻².

Dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung Berat. Berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi. Persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: W = mg. W adalah gaya berat benda tersebut, m adalah massa dan g adalah percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat ke tempat lain.

c.       Einstein dan teorinya

Kita tahu bahwa Teori Relativitas Einstein ada dua macam yaitu teori relativitas khusus dan teori relativitas umum. Berdasarkan teori relativitas khusus menunjukan bahwa kecepatan membuat waktu bersifat relative. Bila suatu benda bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya maka waktu akan mengalami pemoloran atau melambatnya waktu, fenomena ini disebut dengan delatasi waktu, sedangkan teori relativitas umum mempostulatkan bahwa gravitasi membuat waktu menjadi relative.

Waktu akan berjalan lebih lambat di daerah yang gravitasinya lebih besar. Inti dari kedua teori ini adalah waktu yang bersifat relative. Apabila ada manusia yang bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya atau berjalan di daerah yang gravitasinya lebih besar dari gravitasi bumi misalnya matahari (ini cuma pengandaian) maka waktu akan berjalan lambat begitu pula fungsi biologi dan anatomi tubuhnya serta semua pergerakan yang terkait dengan atom-atom penyusun tubuhnya. Percobaan yang dilakukan di British Nasional Institute of Physics telah menguatkan fakta tersebut, penelitinya John Laverty, mencocokkan dua jam yang menunjukan waktu yang sama (dua jam tersebut memiliki tingkat ketelitian yang optimal, perkiraan kesalahan kira-kira tidak lebih dari 1 detik dalam 300.000 tahun). Salah satu jam ini disimpan dalam Laboratorium di London, jam yang lainnya dibawa dalam penerbangan pulang pergi antara London dan Cina. Kita tahu bahwa semakin tinggi suatu pesawat maka pengaruh gravitasi bumi semakin kecil,sehingga berdasarkan teori relativitas umum waktu akan berjalan lebih cepat di atas pesawat. Perbedaan gravitasi antara orang yang terbang di udara dengan orang yang berada di atas permukaan bumi tidaklah begitu mencolok walaupun tetap ada perbedaan itu sangat kecil sekali sehingga perbedaan ini hanya dapat dilihat dengan alat yang memiliki tingkat ketelitian yang sangat tinggi. Ternya dari penelitian ini didapatkan bahwa jam yang berada diatas pesawat berjalan lebih cepat satu per lima puluh lima milar detik, biarpun hasilnya sangat kecil tetap saja ada perbedaan kecepatan jam. Ini menunjukan bahwa waktu memang bersifat relative.

Gaya gravitasi disetiap tempat permukaan bumi tidak sama,ini disebabkan oleh berbagai perbedaan,perbedaan tersebut yaitu :

• Jari-jari ke kutub dan ke katulistiwa (pengaruhnya kecil)
• Ketinggian tempat (pengaruhnya juga sangat kecil)
• Kerapatan batuan yang menyusun kerak bumi

Dengan mengetahui besarnya gaya gravitasi di permukaan bumi, para ahli dapat menganalisis keadaan bagian dalam bumi. Dengan asumsi bahwa volume(massa) besarnya tetap maka dengan adanya bagian bumi yang rendah sepertihalnya lautan atau lembah dikompensasikan dengan adanya benua atau pegunungan agar volume bumi tetap. Bila kita melihat globe maka terlihat bahwa belahan bumi bagian utara sebagian besar berupa benua sedangkan belahan bumi selatan sebagian besar adalah lautan.

Hal seperti itu juga terjadi pada pegunungan bahwa pada jalur pegunungan tinggi tampak adanya imbangan dari jalur palung laut yang dalam didekatnya. Fenomena tersebut disebut dengan kedudukan yang selalu seimbang atau kedudukan isostasi. Selama belum mencapai keseimbangan  maka kerak bumi akan bergerak terus untuk mencapai keseimbangannya dan ini merupakan salah satu penyebab dari gaya tektonik atau labilnya tempat-tempat tertentu dipermukaan bumi.

C.    Perspektif Al-Quran dan Sains tentang Gaya Gravitasi Bumi

Cobalah sekarang kita menengok kitab suci kita Al-Qur’an;

“ Para malaikat dan Jibril naik (menghadap) kepada Tuhan, dalam sehari setara dengan lima puluh ribu tahun” (QS. Al-Ma’arij 70:4)

Jika bumi sebagai acuan, relativitas terjadi mungkin karena tempat yang tinggi karena ada istilah naik pada ayat diatas, juga bisa terjadi karena kecepatan para malaikat dan jibril yang mendekati kecepatan cahaya karena malaikat dan jibril bahan dasarnya atau diciptakan dari cahaya. Sehingga waktu mengalami pemoloran satu hari molor menjadi lima puluh ribu tahun dibumi.

Atau ayat berikut ini

“Dia mengatur segala urusan dari langit ke bumi, kemudian (urusan) itu naik kepadanya dalam satu hari yang kadarnya (lamanya) adalah seribu tahun menurut perhitunganmu.” (QS. Al-Sajdah 32:5).

Ayat ini juga menunjukan pemoloran waktu, yang disebabkan perbedaan ketinggian karena ada istilah naik, sehingga waktu langit berbeda dengan waktu bumi.

Bagi orang yang beriman sebenarnya dua contoh ayat diatas gak ada masalah.
Namun bagi orang yang ingin memperdebatkan ayat tersebut dan beranggapan atau mengasumsikan bahwa waktu sama disemua tempat dan semua media yang dapat kita bayangkan di alam semesta ini, maka hal itu akan jadi masalah dan merupakan sesuatu yang tidak mungkin dan tidak masuk akal. Lawong satu hari kok lamanya sama dengan seribu tahun atau bahkan lima puluh ribu tahun.

Ayat Alquran dalam surah Fathir:41:

إن الله يمسك السموت والأرض أن تزلا ولئن زالتا إن امسكهما من احد من بعده أنه كان حليماغفورا

Artinya:

Sesungguhnya Allah menahan langit dan bumi supaya jangan lenyap; dan sungguh jika keduanya akan lenyap tidak ada seorangpun yang dapat menahan keduanya selain Allah. Sesungguhnya Dia adalah Maha Penyantun lagi Maha Pengampun.

Mengapa bumi yang bulat ini melayang di langit dan terus bergerak dalam kekosongan ruang. Mengapa kita yang tinggal di permukaannya tidak jatuh ke langit yang kosong itu, meskipun kita mencoba melemparkan diri ke angkasa kita akan tetap tertahan dan jatuh di bumi.  Mengapa bumi dengan massa yang jauh lebih kecil dari matahari tidak tertarik oleh matahari dan selalu mempertahankan gerakan jatuh melingkar yang disebut evolusi itu. Mengapa air tidak jatuh kelangit dan tetap tertahan dibumi. Ini semua tentu tidak bisa dijelaskan begitu saja oleh ilmu hadits, asbab al-Nuzul dan nalar kebahasaan secara memadai, bagaimana cara kendali Allah itu bekerja secara ajaib.

Berkat ilmu fisikalah kita bisa memahami salah satu hukum Allah yang bekerja untuk menahan bumi dan langit itu. Berkat jasa seorang Isaac Newton lah bunyi ayat yang disebutkan dalam Alquran itu dapat dipahami berdasarkan sains. Hukum garvitasi menjelaskan air, batu dan benda benda lainnya tertahan dipermukaan bumi karena di pusat bumi ada sebuah gaya yang bekerja yang menarik kita ke arah pusat bumi. Hanya saja tarikan itu tertahan oleh permukaan tanah tempat kita berpijak.

Mengapa bumi dan planet-planet lain tidak ditelan oleh matahari, sehingga tetap bertahan di garis edarnya? Itu juga bisa dijelaskan dengan hukum gravitasi, karena bumi dan planet-planet lainnya dengan massa tertentu, bergerak dengan kecepatan tertentu pada jaraknya yang juga tertentu, sehingga memunculkan kesetimbangan gaya. Percayalah, seandainya bumi ini diam dan tidak bergerak dalam kecepatan yang cukup matahari akan menarik dan menelannya.

Matahari dengan massa yang jauh lebih besar memiliki gaya gravitasi yang lebih besar, tetapi kekuatan gravitasi matahari diimbangi oleh kecepatan bergerak bumi terciptalah kesetimbangan gaya. Seandainya kecepatan bumi bergerak lebih cepat dari sekarang hingga berkali lipat, bumi juga akan terlempar dari lintasannya. Entah akan kemana lenyapnya bumi seperti isyarat ayat. Kekuatan gravitasi dapat ditiadakan oleh gerakan dalam kecepatan tertentu.

Demikian gambaran sekilas, jasa fisika untuk menjelaskan ayat Al-quran yang tidak mungkin ayat tersebut di pahami dengan baik tanpanya. Para ahli fisika, ahli kimia kimia, matematika dan lain-lain yang selama ini dianggap tidak memiliki otoritas untuk mendekati Alquran tidak perlu ragu-ragu untuk bersentuhan dengan Alquran. Dekati Alquran, berikanlah penafsiran sesuai keahlian dan tema. Alquran memiliki banyak tema, masing-masing tema membutuhkan sentuhan ahlinya. Pemahaman yang menganggap hanya ahli ilmu tertentu saja yang berhak menafsirkan Alquran sudah harus ditinggalkan, karena model penafsiran tertentu belum tentu cocok untuk mendekati tema yang berbeda. Kalaupun dipaksa-paksakan pasti kering bobotnya.

D.    Teknologi Gravitasi Bumi pada Satelit

 Cara Kerja Satelit Gravitasi dan Cuaca Bumi

Satelit adalah suatu obyek yang bergerak di sekitar objek yang lebih besar. Bumi adalah satelit karena bergerak mengelilingi matahari sebagai objek yang lebih besar. Bulan adalah satelit karena bergerak di sekitar Bumi. Bumi dan bulan disebut "alam" satelit.
Satelit buatan manusia bergerak mengelilingi bumi untuk berbagai misi tertentu. Salah satu misi satelit dibuat untuk memahami besar kecilnya gravitasi bumi dan untuk penelitian tentang perubahan iklim.

             TEORI GRAVITASI BUMI

Apa Gravitasi Bumi itu? Anda tidak bisa melihatnya. Anda tidak dapat mencium baunya. Anda tidak bisa menyentuhnya. Tapi, itu ada. Bahkan itu di mana-mana. Kita kenal dengan gravitasi karena kita hidup dengan efeknya setiap hari. Kita tahu bahwa ketika kita menjatuhkan benda, benda akan jatuh ke lantai, dan kita tahu itu namanya gravitasi. Gaya Gravitasi adalah lemah dibandingkan dengan kekuatan lain di alam, seperti listrik dan magnet, tetapi dampaknya adalah paling luas jangkauannya dan sangat dramatis. Gravitasi mengontrol segala sesuatu dari gerak pasang surut laut pada luasnya alam semesta.

Bagaimana mungkin satelit di ruang angkasa dapat menjadi alat ukur yang tepat dari gravitasi dengan jarak sangat jauh? Hanya ahli gravitasi bisa mengerti, dan kita hanya tahu bagaimana satelit itu bekerja. Tetapi dengan artikel ini sedikit banyak memahami bagaimana langkah-langkah satelit mengukur gaya gravitasi bumi dan penelitian cuaca dari luar angkasa.

Gravitasi sebagai kekuatan tak terlihat yang menarik dua massa secara bersama-sama. Ketika kita berbicara tentang massa, kita harus berpikir tentang jumlah materi dalam suatu zat. Kepadatan adalah ukuran dari seberapa banyak massa terkonsentrasi dalam ruang yang diberikan. Sir Isaac Newton menemukan bahwa semakin meningkat massa obyek, maka daya tarik gravitasi obyek akan semakin meningkat juga.

Bulan memiliki massa jauh lebih kecil dari bumi itu sendiri. Tidak hanya Bulan lebih kecil dari Bumi, tetapi kepadatan bulan sekitar 60 persen lebih kecil dari Bumi. Dengan demikian, daya tarik gravitasi di Bulan jauh lebih sedikit daripada di Bumi, sehingga berat benda akan semakin berkurang bila ada di Bulan. Gaya tarik Gravitasi bulan sangat lemah sehingga tidak mampu menarik suatu berat, sehingga suatu benda akan melayang bila berada di bulan. Contoh sederhana adalah : seperti benda terapung di air. Karena massa dan kepadatan benda tersebut lebih rendah daripada massa air yang menekan.

           TOPOGRAFI BUMI                              

Topografi bumi adalah sangat bervariasi diantaranya ada pegunungan, lembah, dataran, dan palung laut dalam. Hal ini memberikan konsekuensi pada kepadatan permukaan bumi menjadi bervariasi juga. Fluktuasi kepadatan bumi menyebabkan sedikit perbedaan pada daya tarik gravitasi bumi. Satelit misi gravitasi dapat mendeteksi fluktuasi kepadatan bumi di luar angkasa secara tepat!!!

Sebagian besar permukaan bumi tidak seragam, dengan variabel konstan selama interval waktu yang sangat lama. Dengan kata lain, letak gunung tidak akan berubah sampai pada waktu yang tidak terbatas, sehingga jumlah massa gunung tetap. Ini berarti bahwa pengaruh gaya gravitasi ini lebih besar hampir sama selama waktu yang sangat panjang, ini disebut sebagai lapangan gravitasi bumi (atau rata-rata jangka panjang).
Ada variasi massa lainnya, yang terjadi pada skala waktu jauh lebih kecil. Ini sebagian besar disebabkan oleh variasi kadar air karena siklus atmosfer seperti lautan, benua, gletser, dan es di kutub. Fluktuasi ini mempunyai massa jangka pendek berkontribusi terhadap apa yang dikenal sebagai medan gravitasi variabel-waktu.Variabel konstan diaplikasikan untuk peta variabel bulanan gravitasi medan waktu yang berguna untuk mempelajari perubahan iklim bumi. Medan gravitasi sangat membantu untuk lebih memahami struktur kepadatan bumi dan penelitian tentang sirkulasi air laut.Penggunaan gravitasi variabel-waktu untuk mempelajari fluktuasi air tanah, laut es, tingkat kenaikan permukaan laut, arus laut dalam, tekanan dasar laut, dan fluktuasi panas air laut.

           PETA ANOMALI GRAVITASI BUMI

Anomali Gravitasi menyoroti variasi kekuatan gaya gravitasi di atas permukaan bumi. Gravitasi anomali sering disebabkan karena konsentrasi massa yang tidak biasa di suatu wilayah. Sebagai contoh, kehadiran pegunungan biasanya akan menyebabkan gaya gravitasi menjadi lebih tinggi daripada wilayah lain, sebagai anomali gravitasi positif. Sebaliknya, keberadaan palung laut atau bahkan tekanan dari daratan yang disebabkan oleh adanya gletser ribuan tahun yang lalu dapat menyebabkan anomali gravitasi negatif.

           MANFAAT SATELITI GRAVITASI DAN CUACA BUMI

Satelit menyediakan cakupan global medan gravitasi bumi setiap 30 hari dari satu sumber. Satelit sudah mampu mengukur medan gravitasi dengan tingkat presisi yang setidaknya 100 kali lebih besar daripada pengukuran yang ada. Satelit juga memberikan tanggal untuk mempelajari pengaruh gravitasi variabel-waktu. Satelit ini sebagai peta bumi (geoid) menjadi lebih rinci, keakuratan pengukuran tinggi satelit, interferometri aperture radar sintetik, dan model daerah digital meliputi tanah yang luas dan wilayah es, semua digunakan dalam aplikasi penginderaan jauh dan akan meningkatkan kartografi.

Teknik ini memberikan masukan penting untuk model ilmiah yang digunakan dalam oseanografi, hidrologi, geologi, dan disiplin terkait, dan akan digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk:

1. mengukur perubahan massa es di kutub;

2. mengukur perubahan dalam sumber air di darat;

3. mengetahui dalam dangkal laut untuk transportasi laut

4. pemahaman tentang laut akibat perubahan suhu laut dan perubahan massa air;

5. pemahaman tentang pertukaran massa antara atmosfer dan laut;

6. memahami kekuatan yang menghasilkan medan geomagnetik bumi;

7. memahami kekuatan-kekuatan internal bumi yang bergerak seperti lempeng

tektonik yang menghasilkan gempa bumi dan letusan gunung berapi;

8. pemahaman tentang faktor kekuatan pendorong timbulnya badai taufan;

9. pemahaman tentang akurasi pola cuaca bumi;

10. Pelacakan distribusi perubahan utama sumber daya air kritis di akuifer tanah;

11. Peramalan bahaya bencana alam.

            CARA KERJA SATELIT GRAVITASI DAN CUACA BUMI

Sekarang anda sudah dapat gambaran bagaimana satelit gravitasi dan cuaca bumi bekerja. Sehingga anda sudah TIDAK HERAN memahami teknologi tinggi satelit gravitasi dan cuaca bumi. Satelit misi gravitasi dan cuaca dapat bekerja dengan akurasi ketepatan pengukuran tinggi secara presisi bila mempunyai satelit lain alias “kembar”. Ini disebabkan karena anomali gravitasi dan cuaca seperti disebut diatas, variabel konstan dan variabel-waktu.

Kedua satelit ini bekerja secara serempak kompak sebagai instrumen utama. Perubahan jarak antara satelit kembar yang digunakan untuk membuat pengukuran medan gravitasi.Satelit kembar mengorbit satu di belakang lainnya dalam bidang orbit yang sama pada perkiraan jarak 220 kilometer (137 mil) antar keduanya. Sebagai pasangan lingkaran Bumi, bidang gravitasi yang sedikit lebih kuat (konsentrasi massa yang lebih besar) mempengaruhi satelit memimpin pertama, menariknya menjauh dari perjalanan satelit. Sebagai satelit terus berjalan sepanjang jalur orbit, perjalanan satelit ditarik ke arah satelit memimpin saat melewati gravitasi anomali.

Perubahan dari kejauhan pasti akan tidak terlihat dari mata kita, tapi microwave sangat tepat memulai sistem pada satelit untuk mendeteksi perubahan-perubahan sangat kecil dalam jarak antara satelit. Sebuah alat ukur dengan akurasi tinggi dikenal sebagai accelerometer, yang terletak di pusat setiap massa satelit, mengukur percepatan non-gravitasi (seperti yang disebabkan oleh drag atmosfer) sehingga hanya sindrom percepatan dianggap sebagai gravitasi. Operator di bumi menggunakan Receiver Global Positioning Satelit (GPS) untuk menentukan posisi yang tepat dari satelit di atas bumi ke dalam sentimeter atau kurang. Tim operator satelit di bumi dapat men-download semua informasi dari satelit, dan menggunakannya untuk membangun peta bulanan lapangan rata-rata gravitasi bumi selama misi yang direncanakan.

KOMPONEN-KOMPONEN SATELIT

Komponen-komponen satelit misi gravitasi dan penelitian cuaca bumi seperti pada gambar di bawah ini :

K-Band Ranging System (KBR)  

Menyediakan sangat tepat (dalam waktu 10 pM) pengukuran perubahan jarak antara kedua satelit yang diperlukan untuk mengukur fluktuasi gravitasi.
Ultra Stabil Oscillator (USO)

 Menyediakan frekuensi generasi untuk memulai sistem K-band.
SuperStar Accelorometers (ACC)

Tepatnya mengukur percepatan non-gravitasi yang bekerja pada satelit.

Star Camera Assembly (SCA)

Tepatnya menentukan orientasi dua satelit dengan pelacakan relatif mereka terhadap posisi bintang-bintang.

Coarse Earth and Sun Sensor (CES)

 Menyediakan omnidirectional, handal, dan kuat, tapi cukup kasar, pelacakan Bumi dan Matahari. Digunakan pada saat akuisisi awal dan kapanpun satelit beroperasi dalam mode aman.

Center of Mass Trim Assembly (MTA)

Tepatnya mengukur offset antara massa satelit pusat dan massa "bukti-percepatan" dan menyesuaikan pusat massa yang diperlukan selama penerbangan.
Black-Jack GPS Receiver And Instrument Processing Unit (GPS)

Menyediakan pemrosesan sinyal digital, mengukur perubahan jarak relatif terhadap konstelasi satelit GPS.

Globalstar Silicon Solar Cell Array (GSA)

Meliputi bagian luarnya pesawat ruang angkasa dan menghasilkan energi listrik sebagai energi satelit

KESIMPULAN

Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus.

Sebagai seorang fisikawan, A1-Biruni memberikan sumbangan penting bagi pengukuran jenis berat (specific gravity) berbagai zat dengan hasil perhitungan yang cermat dan akurat. Konsep ini sesuai dengan prinsip dasar yang ia yakini bahwa seluruh benda tertarik oleh gaya gravitasi bumi.

Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut: Setiap massa titik menarik semua massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.

Berdasarkan teori relativitas khusus menunjukan bahwa kecepatan membuat waktu bersifat relative. Bila suatu benda bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya maka waktu akan mengalami pemoloran atau melambatnya waktu, fenomena ini disebut dengan delatasi waktu, sedangkan teori relativitas umum mempostulatkan bahwa gravitasi membuat waktu menjadi relative.

Satelit menyediakan cakupan global medan gravitasi bumi setiap 30 hari dari satu sumber. Satelit sudah mampu mengukur medan gravitasi dengan tingkat presisi yang setidaknya 100 kali lebih besar daripada pengukuran yang ada. Satelit juga memberikan tanggal untuk mempelajari pengaruh gravitasi variabel-waktu. Satelit ini sebagai peta bumi (geoid) menjadi lebih rinci, keakuratan pengukuran tinggi satelit, interferometri aperture radar sintetik, dan model daerah digital meliputi tanah yang luas dan wilayah es, semua digunakan dalam aplikasi penginderaan jauh dan akan meningkatkan kartografi.

DAFTAR PUSTAKA

·   Agus P., Benny, Media Teknologi, (Jakarta: Universitas Terbuka, 2004).

·   Sudjana, Nana, Media Pengajaran, (Bandung: Sinar Baru Algesindo, 2009).

·   Farhana.Peradaban Islam Masa Dinasti Abbasiyah;Kebangkitan dan Kemajuan. Media ilmu.

·   Agar Umat Islam Mandiri.http://hidayatulloh.com

·    Samantho,Y.Ahmad.IPTEK dari Sudut Pandang Islam.

http://ahmadsamantho.wordpress.com.

·    Solihin, O.Sejarah Kejayaan Islam.www.gaulislam.com

·   Sa’aduddin, Nadri.Proletar: Masa Kejayaan Islam Pertama. http://www.mail-archive.co

·    Taher, Tarmizi.Umatan Wasathan.www.republika.co.id

·    Yahya, Harun. Islam: Agama yang Berkembang Paling Pesat di Eropa. www.harunyahya.com

·    Mustafawi, Prof.Dr. Ayatulloh Sayyid Hasan Sadat.Peran Perguruan Tinggi Dalam Meningkatkan Keberadaan Islam.www.umj.ac.id

·    Hafidz.Kegemilangan IPTEK di Masa Khilafah Abbasiyah. http://sobatmuda.multiply.com