Langkau ke kandungan
Sains · Tingkatan 5 (SPM) · 9.0 TEKNOLOGI ANGKASA LEPAS

9.1 Satelit

Unit ini menerangkan jenis orbit satelit, apogi dan perigi, hubungan ketinggian orbit dengan halaju, pelancaran satelit, stesen angkasa, kaedah menjejakinya serta kesan teknologi angkasa lepas.

  • KSSM
  • 7 SP
  • 21 latihan
  • Percuma
Belajar & latih secara interaktifSemua unit Sains Tingkatan 5

SP 9.1.1Menerangkan jenis-jenis orbit satelit.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu menerangkan jenis-jenis orbit satelit iaitu LEO, MEO, GSO, GEO dan HEO berdasarkan ketinggian dan kegunaan.

  1. IsiLEO dan MEO
    Huraian

    Orbit rendah Bumi (LEO) kira-kira 160 hingga 2000 km, digunakan oleh satelit pengimejan dan ISS. Orbit sederhana Bumi (MEO) di antara LEO dan orbit geosegerak, digunakan oleh satelit GPS.

    Contoh

    ISS di LEO kelihatan melintas di langit dalam beberapa minit sahaja.

  2. IsiGSO, GEO dan HEO
    Huraian

    Orbit geosegerak (GSO) kira-kira 35 786 km dengan tempoh 24 jam. Orbit geopegun (GEO) ialah GSO tepat di atas khatulistiwa, jadi satelit kelihatan pegun. Orbit tinggi Bumi (HEO) melebihi ketinggian GSO.

    Contoh

    Piring astro di rumah dihalakan tetap ke satelit MEASAT di orbit geopegun.

Peta pokokJenis-jenis orbit satelit

Orbit satelit
Orbit rendah Bumi (LEO)
  • Ketinggian kira-kira 160 km hingga 2000 km
  • Satelit pengimejan, Stesen Angkasa Antarabangsa
Orbit sederhana Bumi (MEO)
  • Antara 2000 km hingga di bawah 35 786 km
  • Satelit navigasi GPS (kira-kira 20 200 km)
Orbit geosegerak (GSO)
  • Kira-kira 35 786 km; tempoh orbit 24 jam sama dengan putaran Bumi
  • Boleh condong kepada khatulistiwa, jadi kelihatan bergerak sedikit di langit
Orbit geopegun (GEO)
  • Orbit geosegerak tepat di atas khatulistiwa
  • Kelihatan pegun dari Bumi; satelit komunikasi dan penyiaran, cth MEASAT
Orbit tinggi Bumi (HEO)
  • Melebihi 35 786 km
  • Untuk cerapan angkasa dan kajian saintifik
SP 9.1.1

SP 9.1.2Menjelaskan dengan menggunakan gambar rajah kedudukan apogi (apogee) dan perigi (perigee) satu satelit dalam orbit elips.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menjelaskan

Murid perlu menerangkan dengan gambar rajah kedudukan apogi dan perigi satelit dalam orbit elips.

  1. IsiApogi dan perigi
    Huraian

    Dalam orbit elips, Bumi berada pada satu fokus. Apogi ialah kedudukan satelit paling jauh dari Bumi; perigi ialah kedudukan paling dekat. Kedua-duanya di hujung paksi panjang elips.

    Contoh

    Dalam lakaran orbit elips, titik di sebelah Bumi ialah perigi dan titik di hujung bertentangan ialah apogi.

  2. IsiHalaju di apogi dan perigi
    Huraian

    Satelit bergerak paling laju di perigi dan paling perlahan di apogi kerana tarikan graviti Bumi lebih kuat apabila lebih dekat.

    Contoh

    Satelit dalam orbit elips memecut apabila menghampiri perigi.

NotaApogi dan perigi dalam orbit elips

Dalam orbit elips, Bumi berada pada satu fokus elips. Apogi (apogee) ialah kedudukan satelit paling jauh dari Bumi, manakala perigi (perigee) ialah kedudukan paling dekat dengan Bumi. Dalam gambar rajah, apogi dan perigi terletak di dua hujung paksi panjang elips. Satelit bergerak paling laju di perigi dan paling perlahan di apogi.

SP 9.1.2

SP 9.1.3Membuat perkaitan hubungan antara ketinggian orbit dengan halaju satelit.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Membuat

Murid perlu membuat perkaitan antara ketinggian orbit dengan halaju satelit berdasarkan data yang dijadualkan.

  1. IsiData ketinggian dan halaju
    Huraian

    Satelit pada kira-kira 400 km bergerak kira-kira 7.7 km s⁻¹, manakala satelit geopegun pada 35 786 km bergerak kira-kira 3.1 km s⁻¹.

    Contoh

    Jadual data menunjukkan ISS jauh lebih laju daripada satelit MEASAT.

  2. IsiKesimpulan hubungan
    Huraian

    Semakin tinggi orbit, semakin rendah halaju satelit dan semakin panjang tempoh orbitnya, kerana tarikan graviti Bumi semakin lemah.

    Contoh

    Satelit GPS pada 20 200 km mengambil kira-kira 12 jam untuk satu orbit, lebih lama daripada ISS.

JadualKetinggian orbit dan halaju satelit

Ketinggian orbitHalaju orbitTempoh orbit
Rendah (cth 400 km)Tinggi (kira-kira 7.7 km s⁻¹)Pendek (kira-kira 90 minit)
Geopegun (35 786 km)Rendah (kira-kira 3.1 km s⁻¹)24 jam
KesimpulanSemakin tinggi orbit, semakin rendah halajuSemakin tinggi orbit, semakin panjang tempoh
SP 9.1.3

SP 9.1.4Menerangkan bagaimana satelit dilancarkan dan ditempatkan dalam orbit.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu menerangkan cara satelit dilancarkan dan ditempatkan dalam orbit secara terus atau melalui orbit pindah Hohmann, serta membezakan ELV dan RLV.

  1. IsiPelancaran dan penempatan
    Huraian

    Roket berbilang peringkat dilancarkan menegak, kemudian condong ke arah mendatar. Satelit ditempatkan terus ke orbit sasaran atau melalui orbit pindah Hohmann, iaitu orbit elips perantaraan antara orbit rendah dengan orbit tinggi.

    Contoh

    Satelit komunikasi biasanya dilepaskan ke orbit pindah dahulu sebelum enjinnya membawanya ke orbit geopegun.

  2. IsiELV dan RLV
    Huraian

    Kenderaan pelancar guna sekali (ELV) tidak dapat digunakan semula selepas pelancaran. Kenderaan pelancar guna semula (RLV) boleh mendarat semula dan dilancarkan lagi, jadi menjimatkan kos.

    Contoh

    Pendorong roket yang mendarat menegak di atas kapal untuk dilancarkan semula ialah contoh RLV.

Peta alirPelancaran dan penempatan satelit

  1. Satelit dipasang pada roket berbilang peringkat
  2. Roket dilancarkan menegak untuk melepasi lapisan atmosfera yang tebal
  3. Roket condong secara beransur-ansur ke arah mendatar
  4. Peringkat roket yang kosong dipisahkan untuk mengurangkan jisim
  5. Satelit dilepaskan pada ketinggian dan halaju orbit yang sesuai
  6. Satelit ditempatkan terus ke orbit sasaran atau melalui orbit pindah Hohmann (orbit elips perantaraan), kemudian pendorong melaras kedudukannya
  7. Kenderaan pelancar boleh jenis guna sekali (Expendable launch vehicle, ELV) atau guna semula (Reusable launch vehicle, RLV)
SP 9.1.4

SP 9.1.5Menerangkan fungsi stesen angkasa.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu menerangkan fungsi stesen angkasa seperti ISS, kehidupan angkasawan dalam keadaan sifar graviti serta mengira kekerapan ISS mengorbit Bumi dalam sehari.

  1. IsiFungsi stesen angkasa
    Huraian

    Stesen angkasa ialah makmal penyelidikan dalam keadaan graviti mikro, tempat tinggal angkasawan untuk tempoh panjang, tempat mencerap Bumi dan menguji teknologi untuk misi masa depan.

    Contoh

    Angkasawan di ISS menjalankan eksperimen pertumbuhan tumbuhan tanpa graviti.

  2. IsiKekerapan ISS mengorbit
    Huraian

    ISS berada kira-kira 400 km di atas Bumi (jejari Bumi kira-kira 6371 km) dengan halaju kira-kira 7.7 km s⁻¹. Lilitan orbit = 2π × 6771 km ≈ 42 500 km; tempoh ≈ 42 500 ÷ 7.7 ≈ 5500 s ≈ 92 minit, jadi ISS mengorbit kira-kira 15 hingga 16 kali sehari.

    Contoh

    1440 minit sehari ÷ 92 minit ≈ 15.6 orbit sehari.

Poin utamaFungsi stesen angkasa

  • Makmal penyelidikan dalam keadaan graviti mikro (perubatan, biologi, bahan)
  • Tempat tinggal angkasawan untuk tempoh panjang
  • Mengkaji kesan angkasa lepas pada tubuh manusia
  • Mencerap Bumi dan angkasa lepas
  • Pangkalan menguji teknologi untuk misi ke Bulan dan Marikh
  • Angkasawan mengalami keadaan sifar graviti (terapung) kerana stesen sentiasa jatuh bebas mengelilingi Bumi
  • ISS mengorbit pada kira-kira 400 km dengan halaju kira-kira 7.7 km s⁻¹, mengelilingi Bumi kira-kira 15 hingga 16 kali sehari
SP 9.1.5

SP 9.1.6Berkomunikasi mengenai kaedah menjejaki stesen angkasa.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Berkomunikasi

Murid perlu menerangkan kaedah menjejaki stesen angkasa menggunakan aplikasi telefon pintar dan pemerhatian langit.

  1. IsiAplikasi dan laman penjejak
    Huraian

    Aplikasi telefon pintar dan laman sesawang memaparkan kedudukan semasa stesen angkasa serta masa ia akan melintasi lokasi pemerhati.

    Contoh

    Aplikasi penjejak menunjukkan ISS akan melintasi Kuala Lumpur pada pukul 7.45 malam.

  2. IsiPemerhatian langit
    Huraian

    Stesen angkasa paling mudah dilihat dengan mata kasar selepas senja atau sebelum subuh sebagai titik terang yang bergerak laju tanpa berkelip.

    Contoh

    Murid memerhati ISS melintas dari barat ke timur dalam masa kira-kira lima minit.

Poin utamaKaedah menjejaki stesen angkasa

  • Stesen kawalan bumi dan antena radar menjejak isyarat radio
  • Laman sesawang dan aplikasi penjejak memaparkan lokasi masa nyata dan masa laluan
  • Pemerhatian dengan mata kasar selepas senja atau sebelum subuh, kelihatan seperti titik terang bergerak laju
  • Teleskop untuk pemerhatian lebih jelas
SP 9.1.6

SP 9.1.7Menghuraikan kesan perkembangan pesat dalam teknologi angkasa lepas.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menghuraikan

Murid perlu memberi butiran kesan perkembangan pesat teknologi angkasa lepas, termasuk pertambahan bahan buangan angkasa (space junk) dan peningkatan aktiviti penyelidikan dan pembangunan.

  1. IsiPertambahan bahan buangan angkasa
    Huraian

    Satelit rosak, peringkat roket dan serpihan perlanggaran mengorbit Bumi dengan halaju tinggi dan boleh merosakkan satelit aktif serta membahayakan angkasawan.

    Contoh

    ISS kadangkala perlu mengubah orbit untuk mengelak serpihan sampah angkasa.

  2. IsiPeningkatan penyelidikan dan pembangunan
    Huraian

    Teknologi angkasa memacu penyelidikan dalam komunikasi, ramalan cuaca, navigasi, perubatan dan bahan baharu yang memberi manfaat kepada kehidupan harian.

    Contoh

    Ramalan cuaca yang lebih tepat menggunakan data satelit membantu amaran awal banjir.

Peta buih bergandaKesan perkembangan teknologi angkasa lepas

Kesan positifKomunikasi dan penyiaran globalRamalan cuaca dan amaran bencanaNavigasi GPSPeningkatan aktiviti penyelidikan dan pembangunan
PersamaanHasil perkembangan pesat teknologi angkasa lepas
Kesan negatifSampah angkasa membahayakan satelit dan angkasawanKos yang sangat tinggiPencemaran daripada pelancaran roketPenyalahgunaan untuk ketenteraan dan pengintipan
SP 9.1.7

Ingat: mnemonik & kad imbas

Mnemonik

LMGGH
Jenis orbit: LEO (rendah), MEO (sederhana), GSO (geosegerak), GEO (geopegun), HEO (tinggi).

Kad imbas

Orbit geopegun: tempoh
24 jam, di atas khatulistiwa
Perigi
Kedudukan satelit paling dekat dengan Bumi
Apogi
Kedudukan satelit paling jauh dari Bumi
Orbit lebih tinggi: halaju
Lebih rendah
Mengapa roket berbilang peringkat?
Buang peringkat kosong untuk kurangkan jisim
Fungsi utama stesen angkasa
Makmal penyelidikan graviti mikro
Menjejak stesen angkasa
Stesen bumi, radar, aplikasi penjejak
Kesan negatif teknologi angkasa
Sampah angkasa

Semak kefahaman

  1. Nyatakan tempoh orbit satelit geosegerak. (SP 9.1.1)

    Lihat jawapan

    24 jam.

  2. Nyatakan maksud apogi. (SP 9.1.2)

    Lihat jawapan

    Apogi ialah kedudukan satelit paling jauh dari Bumi dalam orbit elips.

  3. Nyatakan hubungan antara ketinggian orbit dengan halaju satelit. (SP 9.1.3)

    Lihat jawapan

    Semakin tinggi orbit, semakin rendah halaju satelit.

  4. Bezakan ELV dengan RLV. (SP 9.1.4)

    Lihat jawapan

    ELV ialah kenderaan pelancar guna sekali, manakala RLV boleh mendarat semula dan digunakan lagi.

  5. Nyatakan dua fungsi stesen angkasa. (SP 9.1.5)

    Lihat jawapan

    Makmal penyelidikan dalam graviti mikro, tempat tinggal angkasawan, tempat mencerap Bumi dan menguji teknologi.

  6. Berikan satu kaedah menjejaki kedudukan stesen angkasa. (SP 9.1.6)

    Lihat jawapan

    Menggunakan aplikasi telefon pintar atau laman sesawang penjejak.

  7. Berikan dua contoh bahan buangan angkasa. (SP 9.1.7)

    Lihat jawapan

    Satelit rosak, peringkat roket dan serpihan perlanggaran.

21 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.

Tahap Penguasaan (TP)

TPTafsiran
TP1Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran saintifik mengenai teknologi angkasa lepas.
TP2Memahami teknologi angkasa lepas dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
TP3Mengaplikasikan pengetahuan mengenai teknologi angkasa lepas dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
TP4Menganalisis pengetahuan mengenai teknologi angkasa lepas dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
TP5Menilai pengetahuan mengenai teknologi angkasa lepas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
TP6Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai teknologi angkasa lepas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
  1. TP1

    Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran saintifik mengenai teknologi angkasa lepas.

    Aktiviti: Murid memadankan kad jenis orbit satelit (LEO, MEO, GSO, GEO, HEO) dengan ciri ringkas dan melabel apogi serta perigi pada rajah elips, dan guru menyoal secara lisan.

    Evidens PBD: Lembaran padanan, rajah berlabel dan jawapan lisan

    SP disasar: 9.1.1, 9.1.2 · Latihan sepadan: aras Mengingat
  2. TP2

    Memahami teknologi angkasa lepas dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.

    Aktiviti: Dalam pasangan, murid menerangkan fungsi stesen angkasa dan cara satelit dilancarkan dan ditempatkan dalam orbit, menggunakan carta alir ringkas.

    Evidens PBD: Carta alir dan penerangan lisan

    SP disasar: 9.1.4, 9.1.5 · Latihan sepadan: aras Memahami
  3. TP3

    Mengaplikasikan pengetahuan mengenai teknologi angkasa lepas dan dapat melaksanakan tugasan mudah.

    Aktiviti: Kumpulan melukis dan melabel gambar rajah orbit elips dengan kedudukan apogi dan perigi, dan menunjukkan arah halaju satelit pada setiap titik.

    Evidens PBD: Gambar rajah orbit kumpulan yang betul

    SP disasar: 9.1.2, 9.1.3 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi
  4. TP4

    Menganalisis pengetahuan mengenai teknologi angkasa lepas dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.

    Aktiviti: Kumpulan menganalisis hubungan antara ketinggian orbit dengan halaju satelit menggunakan data jadual, membuat kesimpulan dan menerangkan kesan kepada tempoh orbit.

    Evidens PBD: Jadual data dan kesimpulan kumpulan

    SP disasar: 9.1.1, 9.1.3 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
  5. TP5

    Menilai pengetahuan mengenai teknologi angkasa lepas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.

    Aktiviti: Murid menilai jenis orbit paling sesuai bagi tiga misi satelit (cuaca, komunikasi, pemetaan) dan membuat keputusan dengan hujah serta mempertimbangkan kesan perkembangan teknologi angkasa.

    Evidens PBD: Keputusan bertulis dan rubrik justifikasi

    SP disasar: 9.1.1, 9.1.6, 9.1.7 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati
  6. TP6

    Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai teknologi angkasa lepas dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.

    Aktiviti: Kumpulan mereka bentuk misi satelit kecil, seperti pemantauan banjir, dengan memilih orbit, fungsi dan cara menjejaki, dan membentangkan cadangan sebagai pelan misi.

    Evidens PBD: Pelan misi dan rubrik kreativiti

    SP disasar: 9.1.1, 9.1.4, 9.1.6 · Latihan sepadan: aras Mencipta

Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan

Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 27 unit Sains Tingkatan 5 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.

Belajar & latih secara interaktifSemua unit Sains Tingkatan 5

Unit lain dalam 9.0 TEKNOLOGI ANGKASA LEPAS

  1. 9.1 Satelit
  2. 9.2 Sistem Penentu Sejagat (Global Positioning System, GPS)