Perkembangan Teknologi dan Aplikasi Mereka dalam Penerokaan Angkasa

10.2 Perkembangan Teknologi dan Aplikasi Mereka dalam Penerokaan Angkasa

Sejarah penerokaan angkasa lepas:

  • Pada 4 Oktober 1957, Kesatuan Soviet telah berjaya melancarkan satelit buatan manusia yang pertama di dunia, Sputnik 1 ke angkasa lepas

  • Satelit pertama Amerika Syarikat, Explorer 1, memasuki orbit pada 31 Januari 1958

  • Pada 12 April 1961, Leftenan Yuri Gagarin dari Russia merupakan manusia pertama untuk mengorbit Bumi dalam pesawatnya, Vostok 1

  • Pada 20 Julai 1969, angkawasan Amerika Syarikat Neil Armstrong menjadi orang yang pertama menjejakkan kaki di permukaan Bulan

  • Awal 1970-an satelit-satelit komunikasi dan navigasi banyak digunakan dan permukaan Marikh ditinjau oleh pesawat angkasa lepas, Mariner

  • Pada 1970, pesawat Voyager telah menghantarkan imej-imej Musytari dan Zuhal yang terperinci

  • Pada 1980-an, satelit mula digunakan untuk memancarkan program televisyen dan teknologi penderiaan jauh (remote sensing) yang memberi gambaran kawasan yang dimusnahkan oleh stesen jana kuasa nuklear Chernobyl pada 1986

  • Pada April 1981, kapal angkasa lepas Columbia dapat digunakan untuk mendarat dan digunakan semula

  • Stesen Angkasa Lepas Antarabangsa (International Space Station) adalah sebuah makmal kajian yang berada di orbit rendah Bumi dihasilkan oleh 15 buah negara

  • International Space Station (ISS) dilancarkan pada 20 November 1998 dan digunakan secara bergilir oleh angkasawan sejak 2 November 2000 untuk tujuan kajian dan misi angkasa lepas

  • Sehingga Januari 2018, seramai 230 individu dari 18 buah negara telah melawati ISS

Roket:

  • Roket adalah sejenis enjin berbentuk silinder yang dilancarkan melalui pembakaran bahan api

  • Struktur roket terdiri daripada 4 sistem utama iaitu, sistem struktur, sistem muatan, sistem panduan, dan sistem penggerak

  • Lapisan luar roket disaluti dengan sistem perlindungan terma untuk melindungi roket daripada haba yang dihasilkan dan mengekalkan suhu rendah

 

  • Pesawat ulang-alik (space shuttle) adalah kapal angkasa yang pertama di dunia yang boleh diguna semula

  • Pesawat ulang-alik terdiri daripada tiga bahagian iaitu orbiter, tangki luar dan penggalak roket pepejal

  • Tiga orbiter yang sedang beroperasi iaitu Discovery, Atlantis dan Endeavour

  • Pada 2012, SpaceX telah merekod sejarah sebagai syarikat yang menghasilkan kapal angkasa komersial pertama yang berjaya menghantar kargo ke ISS

Satelit:

  • Satelit adalah sebuah alat komunikasi yang mentafsir isyarat radio daripada Bumi, menguatkannya dan kemudian membalas isyarat tersebut

  • Pelbagai jenis satelit yang digunakan seperti ramalan cuaca, komunikasi, televisyen, navigasi dan memantau keadaan di permukaan Bumi (remote sensing)

Kuar angkasa:

  • Kuar angkasa adalah sejenis kapal angkasa yang bergerak di angkasa lepas untuk mengumpul maklumat saintifik dan tidak membawa angkasawan tapi dikawal dari Bumi

  • Kuar angkasa digunakan mengkaji atmosfera dan menggunakan isyarat radio

  • Tiga jenis kuar angkasa iaitu antara planet (interplanetary) untuk meneroka jarak jauh, pengorbit (orbiter) memasuki orbit planet-planet dan pendarat (lander) mendarat pada planet-planet untuk mengumpul maklumat

  • Kuar angkasa Cassini-Huygens telah dilancarkan pada 15 Oktober 1997 untuk mengkaji Zuhal dan mengambil masa 7 tahun untuk sampai ke Zuhal

Teknologi penderiaan jauh (remote sensing):

  • Penderiaan jauh adalah perolehan maklumat mengenai suatu objek atau fenomena tanpa menyentuhnya secara fizikal

  • Satelit atau kapal terbang yang dilengkapi alat pengesan untuk mengesan dan mengklasifikasikan objek-objek di permukaan Bumi, atmosfera dan lautan berdasarkan sinaran elektromagnetik yang dipantulkan

  • Penderiaan jauh aktif melibatkan satelit atau kapal terbang yang mengeluarkan isyarat dan pantulan isyarat  pada objek yang dikesan oleh alat pengesan pada satelit dan kapal terbang yang sama

  • Penderiaan jauh pasif melibatkan satelit atau kapal terbang tidak mengeluarkan isyarat sendiri tetapi hanya perlu mengesan pantulan cahaya matahari dari objek di permukaan Bumi

  • Agensi Remote Sensing Malaysia (ARSM) atau nama sebelumnya Pusat Remote Sensing Negara (MACRES) ditubuhkan pada 1988 di bawah Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MOSTI)

  • Objektif ARSM adalah untuk membangunkan pelbagai sistem teknologi penderiaan jauh dan teknologi lain yang berkaitan seperti Sistem Maklumat geografi (GIS), Sistem Penentu Kedudukan Global (GPS) dan Teknologi Maklumat dan Komunikasi (ICT).

Contoh soalan:

Sekiranya berlaku satu bencana di mana stesen jana kuasa radioaktif meletup dan pencemaran secara besar-besaran berlaku, cadangkan teknologi yang diperlukan untuk meninjau keadaan di kawasan bencana dengan selamat dan dengan kadar yang segera. Terangkan jawapan anda.

Jawapan:

- Teknologi penderiaan jauh.

- Teknologi penderiaan jauh dapat mengesan magnitud dan keluasan pencemaran radioaktif tersebut menggunakan satelit.

- Hasil tinjaun penderiaan jauh dapat diperoleh dengan kadar segera tanpa membahayakan nyawa manusia.

Kebaikan dan keburukan penerokaan angkasa lepas:

Kebaikan Keburukan

- Menambahkan ilmu manusia dan memahami dengan lebih mendalam tentang dunia dan alam semesta

- Teknologi yang dihasilkan untuk penerokaan angkasa lepas yang diaplikasikan dalam kehidupan seharian seperti

- Pengimejan resonans magnetic (magnetic resonance imaging, MRI) dalam bidang perubatan

- Teknologi memory foam yang digunakan dalam bantal dan tilam

- Mewujudkan lebih banyak peluang pekerjaan

- Penyelidikan dan kajian untuk penerokaan angkasa lepas memajukan bidang sains, teknologi, matematik dan kejuruteraan (STEM)

- Risiko yang tinggi untuk angkasawan. Kegagalan misi angkasawan lepas pernah meragut nyawa sebilangan angkasawan pada tahun 1986 (Orbiter Challenger) dan 2003 (Orbiter Columbia)

- Menelan belanja yang amat tinggi

- Memakan masa yang lama untuk membuahkan hasil

Perkembangan Teknologi dan Aplikasi Mereka dalam Penerokaan Angkasa

10.2 Perkembangan Teknologi dan Aplikasi Mereka dalam Penerokaan Angkasa

Sejarah penerokaan angkasa lepas:

  • Pada 4 Oktober 1957, Kesatuan Soviet telah berjaya melancarkan satelit buatan manusia yang pertama di dunia, Sputnik 1 ke angkasa lepas

  • Satelit pertama Amerika Syarikat, Explorer 1, memasuki orbit pada 31 Januari 1958

  • Pada 12 April 1961, Leftenan Yuri Gagarin dari Russia merupakan manusia pertama untuk mengorbit Bumi dalam pesawatnya, Vostok 1

  • Pada 20 Julai 1969, angkawasan Amerika Syarikat Neil Armstrong menjadi orang yang pertama menjejakkan kaki di permukaan Bulan

  • Awal 1970-an satelit-satelit komunikasi dan navigasi banyak digunakan dan permukaan Marikh ditinjau oleh pesawat angkasa lepas, Mariner

  • Pada 1970, pesawat Voyager telah menghantarkan imej-imej Musytari dan Zuhal yang terperinci

  • Pada 1980-an, satelit mula digunakan untuk memancarkan program televisyen dan teknologi penderiaan jauh (remote sensing) yang memberi gambaran kawasan yang dimusnahkan oleh stesen jana kuasa nuklear Chernobyl pada 1986

  • Pada April 1981, kapal angkasa lepas Columbia dapat digunakan untuk mendarat dan digunakan semula

  • Stesen Angkasa Lepas Antarabangsa (International Space Station) adalah sebuah makmal kajian yang berada di orbit rendah Bumi dihasilkan oleh 15 buah negara

  • International Space Station (ISS) dilancarkan pada 20 November 1998 dan digunakan secara bergilir oleh angkasawan sejak 2 November 2000 untuk tujuan kajian dan misi angkasa lepas

  • Sehingga Januari 2018, seramai 230 individu dari 18 buah negara telah melawati ISS

Roket:

  • Roket adalah sejenis enjin berbentuk silinder yang dilancarkan melalui pembakaran bahan api

  • Struktur roket terdiri daripada 4 sistem utama iaitu, sistem struktur, sistem muatan, sistem panduan, dan sistem penggerak

  • Lapisan luar roket disaluti dengan sistem perlindungan terma untuk melindungi roket daripada haba yang dihasilkan dan mengekalkan suhu rendah

 

  • Pesawat ulang-alik (space shuttle) adalah kapal angkasa yang pertama di dunia yang boleh diguna semula

  • Pesawat ulang-alik terdiri daripada tiga bahagian iaitu orbiter, tangki luar dan penggalak roket pepejal

  • Tiga orbiter yang sedang beroperasi iaitu Discovery, Atlantis dan Endeavour

  • Pada 2012, SpaceX telah merekod sejarah sebagai syarikat yang menghasilkan kapal angkasa komersial pertama yang berjaya menghantar kargo ke ISS

Satelit:

  • Satelit adalah sebuah alat komunikasi yang mentafsir isyarat radio daripada Bumi, menguatkannya dan kemudian membalas isyarat tersebut

  • Pelbagai jenis satelit yang digunakan seperti ramalan cuaca, komunikasi, televisyen, navigasi dan memantau keadaan di permukaan Bumi (remote sensing)

Kuar angkasa:

  • Kuar angkasa adalah sejenis kapal angkasa yang bergerak di angkasa lepas untuk mengumpul maklumat saintifik dan tidak membawa angkasawan tapi dikawal dari Bumi

  • Kuar angkasa digunakan mengkaji atmosfera dan menggunakan isyarat radio

  • Tiga jenis kuar angkasa iaitu antara planet (interplanetary) untuk meneroka jarak jauh, pengorbit (orbiter) memasuki orbit planet-planet dan pendarat (lander) mendarat pada planet-planet untuk mengumpul maklumat

  • Kuar angkasa Cassini-Huygens telah dilancarkan pada 15 Oktober 1997 untuk mengkaji Zuhal dan mengambil masa 7 tahun untuk sampai ke Zuhal

Teknologi penderiaan jauh (remote sensing):

  • Penderiaan jauh adalah perolehan maklumat mengenai suatu objek atau fenomena tanpa menyentuhnya secara fizikal

  • Satelit atau kapal terbang yang dilengkapi alat pengesan untuk mengesan dan mengklasifikasikan objek-objek di permukaan Bumi, atmosfera dan lautan berdasarkan sinaran elektromagnetik yang dipantulkan

  • Penderiaan jauh aktif melibatkan satelit atau kapal terbang yang mengeluarkan isyarat dan pantulan isyarat  pada objek yang dikesan oleh alat pengesan pada satelit dan kapal terbang yang sama

  • Penderiaan jauh pasif melibatkan satelit atau kapal terbang tidak mengeluarkan isyarat sendiri tetapi hanya perlu mengesan pantulan cahaya matahari dari objek di permukaan Bumi

  • Agensi Remote Sensing Malaysia (ARSM) atau nama sebelumnya Pusat Remote Sensing Negara (MACRES) ditubuhkan pada 1988 di bawah Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MOSTI)

  • Objektif ARSM adalah untuk membangunkan pelbagai sistem teknologi penderiaan jauh dan teknologi lain yang berkaitan seperti Sistem Maklumat geografi (GIS), Sistem Penentu Kedudukan Global (GPS) dan Teknologi Maklumat dan Komunikasi (ICT).

Contoh soalan:

Sekiranya berlaku satu bencana di mana stesen jana kuasa radioaktif meletup dan pencemaran secara besar-besaran berlaku, cadangkan teknologi yang diperlukan untuk meninjau keadaan di kawasan bencana dengan selamat dan dengan kadar yang segera. Terangkan jawapan anda.

Jawapan:

- Teknologi penderiaan jauh.

- Teknologi penderiaan jauh dapat mengesan magnitud dan keluasan pencemaran radioaktif tersebut menggunakan satelit.

- Hasil tinjaun penderiaan jauh dapat diperoleh dengan kadar segera tanpa membahayakan nyawa manusia.

Kebaikan dan keburukan penerokaan angkasa lepas:

Kebaikan Keburukan

- Menambahkan ilmu manusia dan memahami dengan lebih mendalam tentang dunia dan alam semesta

- Teknologi yang dihasilkan untuk penerokaan angkasa lepas yang diaplikasikan dalam kehidupan seharian seperti

- Pengimejan resonans magnetic (magnetic resonance imaging, MRI) dalam bidang perubatan

- Teknologi memory foam yang digunakan dalam bantal dan tilam

- Mewujudkan lebih banyak peluang pekerjaan

- Penyelidikan dan kajian untuk penerokaan angkasa lepas memajukan bidang sains, teknologi, matematik dan kejuruteraan (STEM)

- Risiko yang tinggi untuk angkasawan. Kegagalan misi angkasawan lepas pernah meragut nyawa sebilangan angkasawan pada tahun 1986 (Orbiter Challenger) dan 2003 (Orbiter Columbia)

- Menelan belanja yang amat tinggi

- Memakan masa yang lama untuk membuahkan hasil