myUASARevision for UASAUlang kaji UASA
Sains notesnota, bab 10

Penerokaan Angkasa Lepas

Notes made with reference toNota dibuat dengan rujukan kepada TextbookBuku teks Sains Tingkatan 3 (KSSM), pageshalaman 268-280

What this chapter coversMatlamat bab ini

  • Saya boleh menerangkan perkembangan sejarah model Sistem Suria: model geosentrik (Ptolemy), model heliosentrik (Copernicus) dan model heliosentrik yang diubah suai (Kepler) (10.1.1)
  • Saya boleh membandingkan dan membezakan model Sistem Suria yang dibina oleh Ptolemy, Copernicus dan Kepler (10.1.1)
  • Saya boleh berkomunikasi tentang perkembangan teknologi dalam penerokaan angkasa lepas, daripada roket primitif hingga Stesen Angkasa Antarabangsa (10.2.1)
  • Saya boleh menerangkan penggunaan dan kepentingan teleskop angkasa lepas, roket, satelit, kuar angkasa dan penderiaan jauh (10.2.1)
  • Saya boleh mewajarkan keperluan meneruskan penerokaan angkasa lepas (10.2.2)

10.1Perkembangan dalam astronomi

Gambaran kita tentang Sistem Suria telah berubah dari semasa ke semasa. Ahli astronomi membina model, dan model itu diperbaik apabila pemerhatian dan penaakulan baharu menunjukkan idea lama tidak sesuai.

Sejarah model Sistem Suria

Ahli astronomiModelPusat Sistem SuriaBentuk orbit
Ptolemy (Yunani, 90 hingga 168 selepas Masihi); ahli astronomi, astrologi dan geografiGeosentrikBumiMembulat
Copernicus (Poland, 1473 hingga 1543); ahli astronomi, matematik, ekonomi dan doktorHeliosentrikMatahariMembulat
Kepler (Jerman, 1571 hingga 1630); ahli astronomi, matematik dan astrologiModel heliosentrik yang diubah suai (Hukum Kepler)Matahari, pada titik fokus sepunya orbitElips
Model geosentrik: Bumi di pusat, dengan Bulan, Utarid, Zuhrah, Matahari, Marikh, Musytari dan Zuhal pada orbit membulat mengelilingi BumiModel geosentrik
Bumi di pusat
Model heliosentrik: Matahari di pusat, dengan Utarid, Zuhrah, Bumi dan Bulan, Marikh, Musytari dan Zuhal pada orbit membulatModel heliosentrik
Matahari di pusat

Rajah daripada buku teks, Rajah 10.1, m.s. 270.

Apa yang dikatakan oleh setiap model

  • Geosentrik: 'geo' bermaksud Bumi dan 'sentrik' bermaksud berpusat. Bumi berada pada pusat Sistem Suria dan pegun. Matahari, Bulan dan planet lain mengorbit mengelilingi Bumi dalam orbit yang membulat.
  • Heliosentrik: 'helio' bermaksud Matahari. Matahari berada pada pusat Sistem Suria. Bumi berputar pada paksinya dan beredar mengelilingi Matahari dalam orbit yang membulat.
  • Heliosentrik yang diubah suai: Kepler mengekalkan Matahari di pusat, tetapi menunjukkan bahawa planet bergerak dalam orbit elips dengan Matahari pada titik fokus sepunya orbit itu (Hukum Kepler).
Orbit elips lapan planet mengelilingi Matahari, yang berada pada satu hujung elips; planet dinomborkan 1 Utarid hingga 8 Neptun
Model heliosentrik yang dikemaskinikan dengan Hukum Kepler

Rajah daripada buku teks, m.s. 271.

Ingat tiga ahli astronomi mengikut urutan P-C-K: Ptolemy meletakkan Bumi di pusat (geo), Copernicus meletakkan Matahari di pusat (helio) dengan bulatan, dan Kepler mengekalkan Matahari di pusat tetapi menukar bulatan kepada elips.
Copernicus dan Kepler tidak berbeza tentang pusat Sistem Suria. Kedua-duanya meletakkan Matahari di pusat. Perubahan yang dibuat oleh Kepler hanyalah bentuk orbit: bulatan menjadi elips.
Ptolemy dan CopernicusCopernicus dan Kepler
PersamaanObjek beredar dalam orbit yang membulatKedua-duanya heliosentrik (Matahari di pusat)
PerbezaanBumi di pusat dan pegun berbanding Matahari di pusat dan Bumi bergerakOrbit membulat berbanding orbit elips

Pengetahuan astronomi diperoleh melalui kajian sains, iaitu hasil usaha manusia untuk mendapatkan penerangan yang rasional tentang Sistem Suria berasaskan kemampuan akal. Sesuatu model boleh diperbaik apabila bukti baharu diperoleh.

Dalam model yang manakah Bumi pegun, dan siapakah yang membinanya?
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Model geosentrik, dibina oleh Ptolemy.

10.2Perkembangan dan teknologi dalam penerokaan angkasa lepas

Perkembangan dalam penerokaan angkasa lepas

TahunPeristiwa
Abad ke-11China mencipta serbuk letupan dan menggunakan roket primitif dalam pertempuran
1609Teleskop pertama digunakan dalam bidang astronomi oleh Galileo Galilei
1957Satelit pertama, Sputnik (USSR)
1961Manusia pertama di orbit, Yuri Gagarin, dalam Vostok 1 (USSR)
1969Manusia pertama menjejakkan kaki di Bulan, Neil Armstrong, Apollo 11 (US)
1973Penerbangan pertama ke Musytari, Pioneer 10 (US)
1981Penerbangan pertama kapal angkasa ulang-alik Columbia (US)
1989Penerbangan pertama ke Neptun, Voyager 2 (US)
1990Teleskop Angkasa Lepas Hubble dilancarkan dari kapal angkasa ulang-alik Discovery (US)
1996Satelit Malaysia, MEASAT 1 dan 2, dilancarkan
2000Mikrosatelit Malaysia yang pertama, TiungSAT-1, dilancarkan
2002Agensi Angkasa Negara (ANGKASA) ditubuhkan
2011Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) siap dibina dengan lengkap

Garis masa daripada buku teks, Rajah 10.2, m.s. 273.

Dato' Dr. Sheikh Muszaphar Shukor bin Sheikh Mustapha ialah angkasawan pertama dari Malaysia yang meneroka angkasa lepas, dari 10 hingga 21 Oktober 2007, di ISS (m.s. 269). ISS ialah stesen kemudahan penyelidikan antarabangsa di angkasa lepas untuk menjalankan penyelidikan dan memantau angkasa lepas.

Aplikasi teknologi dan kepentingannya

TeknologiApakah ituKegunaan dan kepentingan
Teleskop angkasa lepasTeleskop yang diletakkan dalam ruang orbit. Teleskop angkasa Hubble berada 500 km dari permukaan Bumi. Teleskop angkasa Spitzer mengesan aktiviti dalam angkasa lepas yang sangat jauh.Mengesan dan mengkaji objek di angkasa lepas yang jauh. Perkembangannya: sekstan (mengukur altitud bintang), teleskop Galileo, teleskop angkasa Hubble dan Spitzer.
Teleskop radioTeleskop selain jenis optik yang mengesan gelombang radio dari angkasa lepasMengkaji objek yang memancarkan gelombang radio, bukan cahaya nampak sahaja
RoketApabila bahan api di dalam roket terbakar, gas yang panas dibebaskan pada kelajuan yang tinggi melalui bahagian bawah roket. Pembebasan gas ini menghasilkan daya yang menolak roket ke atas.Menghantar kapal angkasa, satelit dan kuar angkasa ke angkasa lepas
SatelitJasad yang mengorbit mengelilingi Bumi. Satelit pertama ialah Sputnik (1957).Mengumpul maklumat cuaca angkasa, keadaan angkasa lepas, penderiaan jauh, telekomunikasi dan pertahanan
Kuar angkasaKuar angkasa atau prob angkasa ialah kapal angkasa yang mengumpulkan maklumat dan menghantarnya kembali ke Bumi. Ia membawa kamera dan peralatan penderiaan jauh serta pemancar dan penerima radio.Mengumpul dan menghantar maklumat tentang jasad angkasa yang jauh. Cassini masih aktif mengorbit Zuhal selepas 20 tahun di angkasa lepas (2017).
Empat belas roket dilukis bersebelahan dari Vostok K hingga Atlas V; Saturn V antara yang tertinggi
Roket yang digunakan untuk menghantar manusia ke angkasa lepas

Rajah daripada buku teks, Gambar foto 10.1, m.s. 274. Roket Saturn V menghantar angkasawan Apollo ke Bulan.

Satelit mengorbit mengelilingi Bumi. Kuar angkasa tidak mengorbit mengelilingi Bumi seperti satelit, tetapi bergerak jauh di dalam dan di luar Sistem Suria. Kuar angkasa, bukan angkasawan, dihantar ke tempat yang jauh seperti Zuhal kerana kuar angkasa dihantar ke angkasa lepas yang jauh untuk tempoh masa yang panjang hingga berpuluh-puluh tahun.

Penderiaan jauh (remote sensing)

Penderiaan jauh ialah kaedah mengumpul dan merekodkan maklumat dari jarak jauh.

Di Malaysia, alat penderiaan jauh yang dipasang pada TiungSAT-1 menerima atau mengesan cahaya nampak, sinar ultraungu dan sinar inframerah yang dihasilkan oleh objek di permukaan atau di bawah permukaan Bumi. Data yang dikumpul kemudiannya dihantar ke dua buah stesen penerima data: Stesen Planetarium Negara, Kuala Lumpur, dan Stesen Misi Kawalan (MCGS), Bangi, Selangor. Agensi yang berkaitan dengan projek penderiaan jauh di Malaysia ialah MACRES (Agensi Remote Sensing Malaysia).

BidangKegunaan penderiaan jauh
PertanianMengesan kawasan pembangunan pertanian yang bersesuaian
GeologiMengesan lokasi seperti sumber mineral, susutan jisim dan susutan darat
Pengurusan bencanaMengenal pasti pencemaran dan pembakaran hutan; gambar aerial semasa banjir menunjukkan kawasan yang dilanda banjir
PertahananMengesan pencerobohan kapal, pesawat udara dan kenderaan musuh
Contoh
Gambar aerial yang diambil dari satelit semasa banjir menunjukkan kawasan yang ditenggelami air. Apakah kegunaannya?
Jawapan: Pasukan penyelamat dapat mengenal pasti kawasan yang dilanda banjir dan memilih tempat yang selamat untuk memindahkan mangsa.

Perlukah penerokaan angkasa lepas diteruskan?

Aktiviti 10.3 meminta anda berbahas tentang kewajaran meneruskan penerokaan angkasa lepas dalam konteks tempatan dan global. Hujah menyokong: satelit memberi maklumat cuaca dan perhubungan telekomunikasi; penderiaan jauh membantu pertanian, geologi, pengurusan bencana dan pertahanan; kuar angkasa mengumpul maklumat tentang jasad angkasa yang jauh dan sangat jauh daripada Bumi; kajian di ISS menambah pengetahuan. Hujah berhati-hati: kos yang sangat tinggi, dan teknologi roket boleh disalahgunakan, misalnya dijadikan senjata.

Nyatakan satu perbezaan antara satelit dengan kuar angkasa.
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Satelit mengorbit mengelilingi Bumi, tetapi kuar angkasa tidak mengorbit mengelilingi Bumi; ia bergerak jauh di dalam dan di luar Sistem Suria.