PENGENALAN SISTEM
KOORDINAT BOLA LANGIT
Oleh : Ir. M. Masrur, S.Pd.I, M.Si*)
1. Pengenalan Sistem Koordinat Horison
a. Dasar Sistem Koordinat Horison
Koordinat horizon adalah suatu sistem lingkaran yang dibentuk untuk mengetahui arah azimuth dan tinggi benda langit pada bola langit. Koordinat horisan terdiri dari azimuth A sama dengan azimuth benda langit dan h sama dengan tinggi benda langit.
Kaidah dasar sistem koordinat horison sebagai berikut :
Lingkaran dasar adalah lingkaran horison.
Koordinat adalah azimuth (A) dan tinggi (h)
Azimut adalah panjang busur yang dihitung dari titik Utara searah jarum jam sepanjang lingkaran horison sampai ke titik kaki langit (K). Rentang azimuth (A) adalah 0o s/d 360o
Tinggi adalah panjang busur yang dihitung dari titik kaki langit (K) di horison sepanjang busur ketinggian ke arah (atas) zenith (Z) jika h positif, dan ke arah (bawah) nadir (N) jika berharga negatif. Rentang tinggi benda (h) adalah 0o s/d 90o atau 0o s/d – 90o.
b. Keuntungan dan Kelemahan
Keuntungan sistem ini adalah praktis, sederhana, mudah dan langsung dapat dibayangkan letak bendanya pada bola langit.
Kelemahan sistem ini : a. tergantung tempat di muka bumi. Bila tempatnya berbeda, horisonnyapun berbeda. b. tergantung waktunya, karena terpengaruh oleh gerak harian.
c. Macam-macam Horizon
Horizon dapat dibagi tiga macam:
1). Horizon hakiki atau horizon sejati adalah bidang yang tegak lurus garis vertikal dan melalui pusat bumi.
2). Horizon mar’i atau horizon semu adalah bidang yang menyinggung bumi pada tempat pengamat berdiri.
3). Horizon hissi atau horizon kodrati adalah batas pandangan mata tempat pertemuan langit dan bumi. Di tepi laut batas itu tampak jelas, merupakan batas langit dan permukaan air laut.
d. Cara Membuat Koordinat Horison
Letak titik koordinat (UTSB) pada bola langit dapat dibuat secara bebas, asalkan arah SBUT atau UTSB searah jarum jam.
Dalam sistem koordinat horizon bumi ini dianggap sebagai titik yang besarnya diabaikan terhadap bola langit, karena pusat bola langit juga merupakan pusat bola bumi.
Langkah-langkah dan cara melukis koordinat Horison, sebagai berikut :
1). Lukislah lingkaran meridian langit.
2). Lukislah garis datar dan tegak berpotongan di titik pusat bola langit.
3). Lukislah lingkaran horizon yang perpotongangan dengan meridian langit di titik U dan S
4). Lukislah lingkaran vertikal utama yang perpotongannya dengan meridian langit di Z dan N serta perpotongannya dengan horison di B dan T. Ingat : perhatikan urutan arah titik koordinat UTSB atau SBUT searah putaran jarum jam.
5). Melukis azimuth, yaitu tarik busur dari titik U sepanjang lingkaran horison sampai ke titik kaki langit (K).
6). Melukis tinggi yaitu tarik busur dari titik K ke arah Z jika harga h positif atau ke arah N jika h berharga negatif sampai ke letak benda langit.
Penjelasan : a. Letak lingkaran meridian langit dan lingkaran vertikal utama dapat ditukar tempatnya. b. Lingkaran terletak di depan bola langit digambar garis penuh, di belakang garis putus-putus.
GAMBAR
e. Cara Membaca Koordinat Horison
Cara membaca koordinat horizon sebagai berikut :
1, 2, 3, 4). Cara membacanya sama dengan melukis koordinat horison.
5). Tariklah busur lingkaran vertikal dari Z melalui benda langit sampai ke N yang perpotongannya dengan horison di titik K.
6). Ukurlah azimuth benda langit dari U sampai ke K. Arah penelusuran azimuth searah putaran jarum jam.
7). Ukurlah panjang busur dari K sampai ke posisi benda langit, untuk menentukan tinggi (h)
8). Koordinat benda langit tersebut di atas adalah azimuth (A) dan tinggi (h).
2. Pengenalan Sistem Koordinat Ekuator
a. Dasar Sistem Koordinat Ekuator
Koordinat ekuator adalah suatu sistem lingkaran yang dibentuk untuk mengetahui panjatan tegak benda langit (asensio rekta) dan deklinasi pada bola langit. Koordinat ekuator terdiri dari panjatan tegak = asensio rekta (a), dan deklinasi (d).
Kaidah dasar sistem koordinat ekuator sebagai berikut :
Lingkaran dasar adalah lingkaran Ekuator Langit
Koordinat adalah asensio rekta (a) dan deklinasi (d)
Asensio rekta adalah panjang busur yang dihitung dari titik Aries (titik g, Titik Musim Semi (TMS), Titik Hamal) pada lingkaran ekuator langit sampai ke titik kaki langit (K) dengan arah penelusuran ke arah timur. Rentang asensio rekta adalah 0 s/d 24 jam atau 0o s/d 360o
Deklinasi adalah panjang busur dari titik kaki langit (K) pada lingkaran ekuator langit ke arah kutub langit sampai ke letak benda pada bola langit. Deklinasi berharga positif ke arah KLU (Kutub Lintang Utara), dan negatif ke arah KLS (Kutub Lintang Selatan). Adapun rentang deklinasi adalah 0o s/d 90o atau 0o s/d – 90o
b. Kegunaan Sistem Koordinat Ekuator
1). Sudut Jam Bintang Lokal ( SJBL) adalah panjang busur dalam jam (1 jam = 150 busur dan 1 derajat = 4 menit), dihitung dari titik kulminasi atasnya pada meridian langit ke arah barat.
2). Jam bintang adalah sudut jam bintang titik Aries.
3). Sudut jam bintang lokal = Jam bintang – Asensio Rekta.
4). Koordinat ekuator bersifat universal dan standar. Sistem koordinat ini umumya dipakai dalam astronomi karena tidak terpengaruh oleh letak dan waktu pengamat di permukaan bumi.
Dalam penggunaan keperluan praktis umumnya sistem koordinat ekuator ini seringkali dinyatakan dalam koordinat sudut jam lokal (t) dan deklinasi (d).
c. Cara Membuat Koordinat Ekuator
Langkah-langkah dan cara membuat koordinat Ekuator sebagai berikut :
1). Lukislah lingkaran meridian langit.
2). Lukislah lingkaran horison.
3). Lalu tandai setiap perpotongan garis datar dan tegak dengan meridian langit dengan: U,T,Z,N.
4). Tentukan letak KLS (Kutub Lintang Selatan) dan KLU (Kutub Lintang Utara) sesusai dengan lintang geografis pengamat. Jika lintang positif KLU di atas titik U, sebaliknya jika lintang berharga negatif maka KLS berada di atas titik S.
5). Lalu lukislah lingkaran ekuator langit tegak lurus garis KLU-KLS. Berilah tandai huruf S pada puncak ekuator. Titik-titik perpotongan ekuator dengan horison tandai dengan titik T dan B. Ingat : dalam memberi tanda dan penempatannya.
6). Tentukan waktu bintang atau letak titik g pada ekuator. Lalu tarik busur dari titik S ke arah Barat sepanjang ekuator sebesar jam bintang dikalikan 15 derajat.
7). Cara melukis Asensio Rekta atau cara menentukan titik K. Tariklah busur dari titik g ke arah Timur atau berlawanan dengan arah sudut jam sampai ke titik K, sesuai dengan harga Asensio Rekta.
8). Cara melukis deklinasi. Tariklah busur dari titik K ke arah KLU jika deklinasi berharga positif atau ke arah KLS jika berharga negatif sampai ke posisi benda langit.
9). Lalu buatlah lingkaran gerak harian benda langit tersebut sejajar dengan ekuator dan arah geraknya dari Timur ke arah Barat.
GAMBAR
d. Cara Membaca Koordinat Ekuator
Cara membaca koordinat horizon sebagai berikut :
1). s/d 6). Cara membacanya sama dengan melukis koordinat ekuator
7). Lalu tariklah busur dari KLU jika benda langit berada di belahan langit Utara atau dari KLS jika berada di belahan langit Selatan yang melewati benda langit dan memotong pada ekuator di titik K. Jarak busur dari K - Bt adalah deklinasinya.
8). Membaca sudut jam benda langit. Ukur panjang busur dari titik S ke arah barat sampai ke titik K.
9). Jika jam bintang diketahui saat pengamatan maka a ditentukan dari jam bintang dikurangi sudut jam benda langit tersebut.
10). Koordinat benda langit tersebut di atas adalah koordinat benda langit Asensio Rekta (a ) dan deklinasi (d ).
3. Pengenalan Sistem Koordinat Ekliptika
a. Dasar Sistem Koordinat Ekliptika
Koordinat ekliptika adalah suatu sistem lingkaran yang dibentuk untuk mengetahui bujur ekliptika dan lintang ekliptika pada bola langit. Koordinat ekliptika terdiri dari bujur ekliptika (l) dan lintang ekliptika (b).
Kaidah dasar koordinat ekliptika sebagai berikut :
Lingkaran dasar adalah lingkaran ekliptika
Koordinat adalah bujur ekliptika (l) dan lintang ekliptika (b)
Bujur ekliptika adalah panjang busur yang diukur dari titik Aries ke arah timur sepanjang lingkaran ekliptika sampai ke titik kaki langit (K). Adapun rentang bujur ekliptika (l) adalah (l) 0o s/d 360 o
Lintang ekliptika adalah panjang busur yang diukur dari titik kaki langit (K) di lingkaran ekliptika ke arah kutub ekliptika sampai ke letak benda langit. Harga positif ke arah KEU atau negatif ke arah KES. Rentang lintang ekliptika (b) adalah 00 s/d 900 atau 00 s/d – 900
b. Kegunaan Koordinat Ekliptika :
1). Lingkaran ekliptika membuat sudut kemiringan 23 ½ 0 terhadap lingkaran ekuator langit.
2). Titik perpotongan epliptika dengan ekuator langit setiap tanggal 21 Maret disebut titik Aries atau Titik Musim Semi (TMS) di belahan bumi utara, dan matahari berada maksimum di belahan langit utara setiap tanggal 22 Juni (23 ½ 0) disebut Titik Musim Panas (TMP) atau Titik Cancer. Matahari maksimum berada di belahan langit selatan (-23 ½o) dicapai matahari setiap tanggal 22 Desember, dan dinamakan Titik Musim Dingin (TMD) atau Titik Capricornus.
3). Sistem koordinat ekliptika umumnya digunakan untuk mengetahui posisi matahari dan anggota tatasurya lainnya.
c. Cara Membuat Koordinat Ekliptika
Langkah-langkah dan cara membuat koordinat Ekliptika sebagai berikut :
1) s/d 5) sama dengan melukis koordinat Ekuator.
6). Lukislah garis KES –KEU yang berpotongan di pusat bola langit untuk membentuk sudut 23 ½o terhadap garis KLS-KLU.
7). Lukislah lingkaran ekliptika tegak lurus terhadap garis KES-KEU.
8). Lalu tentukan letak titik g pada ekuator. Jika kutub ekliptika terletak di meridian langit, letak titik g berada di titik Timur atau Barat.
9). Cara menentukan bujur ekliptika ( l ). Ukurlah panjang busur dari titik g ke arah timur sepanjang lingkaran ekliptika sampai ke titik K.
10). Cara menentukan lintang ekliptika ( b ). Ukurlah panjang busur dari titik K ke arah KEU jika berharga positif atau ke arah KES jika negatif, sampai ke posisi benda langit di bola langit.
11). Lalu buatlah lingkaran gerak harian benda langit sejajar dengan ekuator.
GAMBAR
Cara membaca koordinat ekliptika sebagai berikut :
1 s/d 8) Sama dengan melukis koordinat ekliptika.
9). Cara menentukan bujur ekliptika ( l ). Ukurlah panjang busur dari titik g sampai ke titik K.
10). Cara menentukan lintang ekliptika ( b ). Tariklah garis dari KEU atau dari KES tergantung letaknya di bola langit, melalui benda langit sampai memotong lingkaran ekliptika di titik K. Panjang busur dari K ke Letak Bt adalah lintang ekliptika benda langit tersebut.
11). Koordinat benda langit tersebut di atas adalah koordinat benda langit bujur ekliptika (l) dan lintang ekliptika (b).
Penjelasan: Seperti halnya titik Aries, KEU dan KES melakukan gerak harian dari ke arah barat, lingkaran geraknya sejajar dengan ekuator.
4. Pengenalan Waktu Matahari dan Waktu Bintang
Di bawah ini akan dijelaskan hubungan antara waktu matahari dengan waktu bintang, sebagai berikut :
a. Waktu Matahari Menengah (WMM) sama dengan sudut jam matahari ditambah 12 jam. Jam 0 waktu matahari adalah matahari menengah yang berada di titik kulminasi bawah. Satu hari matahari sama dengan 24 jam
b. Waktu Bintang (waktu sideris) sama dengan sudut jam titik Aries. Jam 0 waktu bintang adalah letak titik Aries berada di titik kulminasi atas. Satu hari bintang = 23 jam 56 menit 4.0982 detik.
c. Letak-letak istimewa titik Aries terhadap matahari :
1). Sekitar tanggal 21 Maret (TMS = Titik Musim Semi) adalah letak matahari berimpit dengan titik Aries. Jam 0 WMM sama jam 12 waktu bintang.
2). Sekitar tanggal 22 Juni (TMP = Titik Musim Panas) adalah saat matahari berada di kulminasi bawah, titik Aries berimpit dengan titik Timur. Jam 0 WMM sama jam 18 waktu bintang.
3). Sekitar tanggal 23 September (TMG = Titik Musim Gugur) adalah saat matahari berada di kulminasi bawah, titik Aries berada di titik kulminasi atas. Jam 0 WMM sama dengan jam 0 waktu bintang.
4). Sekitar tanggal 22 Desember (TMD = Titik Musim Dingin) adalah saat matahari berada di kulminasi bawah, titik Aries berimpit dengan titik Barat. Jam 0 WMM sama dengan jam 06 waktu bintang.