Bila Peta Saja Tidak Cukup​—⁠Sistem Penentuan Posisi Global yang Mengagumkan

OLEH KORESPONDEN SEDARLAH! DI AUSTRALIA

WAJAH pendaki muda itu dibasahi keringat setelah tenaganya terkuras di hari sepanas ini. Ia menggoyang-goyangkan pundaknya untuk sedikit meringankan beban ranselnya yang berat berisi perbekalan yang dibutuhkan untuk bertahan hidup. Dengan hati-hati ia membuka peta gunung dan memeriksanya, tetapi, dengan cemas ia memperhatikan bahwa medan di sekelilingnya sama sekali asing baginya. Tak lama kemudian, perasaan putus asa dan gelisah menghinggapinya. ”Astaga, saya tersesat,” ratapnya.

Tetapi, tiba-tiba wajahnya menjadi cerah. Ia merogoh ranselnya dan mengeluarkan sebuah peralatan yang bersarung pelindung lalu menekan beberapa tombol. Beberapa detik kemudian, senyumnya merekah. Kini, ia segera memasang kembali ranselnya dan mulai berjalan dengan percaya diri, seolah-olah tahu persis ke mana tujuannya.

Mengapa pendaki ini dapat menemukan jalan keluar dari situasi yang seolah-olah tanpa harapan itu dengan sedemikian cepat dan mudah? Karena ia memanfaatkan sebuah alat bantu yang menakjubkan yang dikenal sebagai Sistem Penentuan Posisi Global, atau Global Positioning System (GPS). Dengan alat ini, ia tahu persis di mana ia berada dan ke arah mana ia harus pergi. Apa sebenarnya GPS, sistem yang mengagumkan ini?

Nama lengkapnya adalah Sistem Penentuan Posisi Global Navstar. Navstar adalah singkatan untuk Navigation Satellite Time and Ranging System, atau Sistem Penentuan Jarak dan Waktu dengan Satelit Navigasi. GPS pertama kali dikembangkan untuk kepentingan militer AS, tetapi kini tersedia untuk digunakan oleh siapa pun dan di mana pun di dunia. Satelit pertama yang dibutuhkan untuk pengoperasian GPS diluncurkan pada tahun 1978. Kini, sistem yang lengkap memanfaatkan 21 satelit Navstar ditambah 3 satelit cadangan yang aktif di orbit. Satelit-satelit ini diluncurkan ke orbit pada ketinggian 20.196 meter, dan masing-masing pada kemiringan 55 derajat dari khatulistiwa. Dengan konfigurasi ini, sekurang-kurangnya ada empat satelit tersedia setiap saat untuk lokasi mana pun di permukaan bumi.

Vitalnya Ketepatan Waktu Sepersekian Detik

Satelit-satelit itu mengirimkan pulsa radio pada waktu yang spesifik dan diketahui, kemudian dengan mengukur kapan tepatnya sebuah pulsa tiba, penerima Navstar dapat menentukan jaraknya ke satelit tersebut. Pulsa itu membutuhkan kira-kira sepersebelas detik untuk mencapai bumi. Alat penerima kemudian mengalikan angka ini dengan kecepatan cahaya, sehingga diperoleh jarak ke satelit dengan ketepatan yang mengagumkan. Akan tetapi, perhitungan waktu haruslah tepat karena perbedaan sepersejuta detik saja mengakibatkan kekeliruan sekitar 300 meter!

Apa yang memungkinkan perhitungan waktu yang sedemikian akurat? Ini dicapai dengan menggunakan jam atom yang rumit dalam satelit itu. Dalam bukunya, The Navstar Global Positioning System, penulis Tom Logsdon menjelaskan, ”Satelit-satelit Blok II . . . membawa empat jam yang luar biasa akurat​—dua jam atom sesium dan dua jam atom rubidium. Jam-jam ini sedemikian stabil dan akuratnya sehingga hanya menghasilkan selisih satu detik setiap 160.000 tahun”!

Dalam prakteknya, sebuah penerima, seperti yang digunakan oleh pendaki di awal, menangkap sinyal dari empat satelit atau lebih dan menghitung jarak mereka masing-masing. Perhitungan itu kemudian digunakan untuk menentukan bujur, lintang, dan ketinggian dari penerima portabel tersebut. Hasilnya kemudian ditampilkan oleh penerima GPS tersebut. Sekurang-kurangnya empat satelit dibutuhkan untuk menentukan posisi secara akurat. Penerima portabel itu ringan dan murah, ukuran dan harganya kira-kira sama dengan sebuah telepon genggam.

Lebih Unggul daripada Peta Konvensional?

Penerima GPS bukan hanya menunjukkan lokasi persisnya dari penerima itu melainkan juga arah yang harus diikuti, jika perincian mengenai tempat tujuan yang dikehendaki diberikan secara tepat. Dalam hal ini, peralatan seperti GPS lebih unggul daripada peta konvensional yang paling akurat sekalipun. Misalnya, sewaktu mencari jalan dengan menggunakan peta, pandangan Anda dapat terhalang oleh hal-hal seperti pohon tinggi atau bahkan tetumbuhan yang lebat. Medan yang kosong (khususnya samudra dan gurun), kegelapan, dan kabut, ini hanyalah beberapa hal lain yang dapat mempersulit seseorang menggunakan peta atau bahkan membuatnya sama sekali tidak efektif. Tentu saja, penerima GPS tidak menyingkirkan kebutuhan akan peta, tetapi ia sangat berguna bila digunakan bersama peta. Ia dapat sangat bermanfaat untuk menuntun kapal memasuki pelabuhan yang berkabut dan mengetahui posisi peti kemas di pelabuhan yang sibuk, serta untuk banyak kegunaan komersial lainnya.

Seraya GPS terus dikembangkan, berikut ini adalah beberapa kegunaan lain yang telah ditemukan.

● Melacak gunung es yang berbahaya.

● Memprakirakan cuaca.

● Pendaratan pesawat secara akurat.

● Menemukan kapal tenggelam.

● Sistem pelacakan dan navigasi mobil.

● Penyebaran pupuk secara saksama.

Jadi, pendaki kita tadi dibimbing oleh sistem satelit yang unik ini sehingga ia dapat mengetahui posisinya dengan tepat dan memperoleh informasi yang akurat di saat genting. Selain itu, ia memperoleh instruksi mengenai arah yang tepat untuk dituju, dan akhirnya ia tiba dengan selamat. Ya, persis sewaktu ia mengira telah tersesat, ia dibantu oleh Sistem Penentuan Posisi Global Navstar yang mengagumkan tersebut!

[Kotak/Gambar di hlm. 22]

Pada tahun 1984, usahawan Ron Frates dari Oklahoma, AS, menggunakan Sistem Penentuan Posisi Global (GPS) untuk membantunya menentukan lokasi puing-puing permukiman Maya zaman dahulu yang tersembunyi di bawah rimba raya yang lebat di Guatemala dan Belize. Frates menggabungkan pengamatan foto Landsat dan navigasi yang akurat dari GPS. ”Kami berhasil memetakan lingkup peradaban Maya di Yucatan dalam waktu lima hari,” lapor Frates dan koleganya. ”Bila dilakukan dengan berjalan kaki, kami membutuhkan paling sedikit seratus tahun.”

[Diagram/Gambar di hlm. 22, 23]

(Untuk keterangan lengkap, lihat publikasinya)

APA YANG DAPAT DITAMPILKAN OLEH GPS

Lokasi Anda secara persis

Ditampilkan dalam koordinat bujur dan lintang

Waktu dan tanggal

Kompas pelacak

Kedudukan Anda

Peta referensi

Ini dapat diperbesar atau diperkecil. Bila mengemudi, Anda dapat menggunakan ini untuk mengarahkan Anda ke tempat tujuan yang belum pernah Anda datangi

Ketinggian Anda

Sebuah penuntun kompas dan petunjuk dapat mengarahkan Anda pulang ke rumah dan menampilkan jarak yang masih harus ditempuh

Antena

Ukuran sebenarnya

Status satelit

Tampilan angkasa ini memperlihatkan yang mana dari ke-24 satelit yang dapat ”terlihat” oleh penerima Anda

Kekuatan sinyal

Jika beberapa satelit terhalang (warna abu-abu), penerima menggunakan alternatif untuk memastikan posisi Anda

[Keterangan Gambar di hlm. 22]

Globes pada halaman 21-3: Mountain High Maps® Copyright © 1997 Digital Wisdom, Inc.