Satelit adalah salah satu pencapaian terbesar dalam teknologi modern dan memainkan peran penting dalam berbagai fungsi, mulai dari komunikasi hingga perkiraan cuaca dan navigasi.

Namun, untuk dapat menjalankan tugas-tugas vital tersebut, satelit memerlukan sumber energi yang handal. Artikel ini akan membahas berbagai sumber energi yang digunakan untuk mengoperasikan satelit, serta teknologi yang memungkinkan mereka berfungsi dengan optimal di luar angkasa.

Energi Surya: Sumber Energi Utama

Sumber energi yang paling umum dan paling banyak digunakan untuk satelit adalah energi surya. Karena angkasa tidak memiliki atmosfer yang dapat menghalangi sinar matahari, satelit yang mengorbit bumi mendapatkan pasokan energi matahari yang sangat melimpah. Untuk memanfaatkan energi ini, satelit dilengkapi dengan panel surya besar yang mengubah sinar matahari menjadi listrik melalui sel fotovoltaik.

Panel surya ini biasanya terbuat dari bahan berkualitas tinggi seperti silikon, yang dapat mengubah energi matahari menjadi daya listrik. Energi yang dihasilkan oleh panel surya digunakan untuk mengoperasikan seluruh sistem satelit, termasuk perangkat komunikasi, sensor, dan sistem propulsi. Panel-panel ini dipasang secara strategis untuk memastikan satelit bisa menerima paparan sinar matahari maksimal saat mengorbit Bumi.

Energi surya menjadi pilihan ideal di angkasa karena sifatnya yang berkelanjutan. Selama satelit berada dalam orbit dan terpapar sinar matahari, pasokan energi yang dibutuhkannya hampir tak terbatas. Oleh karena itu, energi surya menjadi sumber utama bagi sebagian besar satelit, baik dari yang kecil seperti CubeSats hingga satelit komunikasi besar.

Penyimpanan Daya dengan Baterai: Menjamin Ketersediaan Energi Saat Malam Hari

Meskipun panel surya merupakan sumber energi utama, satelit juga memanfaatkan baterai untuk menyimpan kelebihan energi yang dihasilkan saat terpapar sinar matahari. Energi ini digunakan saat satelit berada dalam bayangan Bumi dan tidak dapat menghasilkan daya dari matahari. Baterai-baterai ini akan terisi selama satelit terpapar sinar matahari dan akan mengalirkan daya ketika dibutuhkan, biasanya saat malam atau saat satelit melintasi bagian tertentu dari orbit.

Baterai yang digunakan pada satelit sering kali berbahan lithium-ion atau nickel-hydrogen dengan kapasitas tinggi, karena keduanya mampu menyimpan dan mengalirkan energi secara efisien. Kapasitas baterai ini sangat penting untuk menjaga operasional satelit saat memasuki periode gelap atau penutupan dari sinar matahari, memastikan satelit tetap berfungsi tanpa gangguan. Setelah satelit keluar dari bayangan Bumi dan mendapatkan kembali sinar matahari, panel surya akan mulai mengisi ulang baterai untuk siklus berikutnya.

Energi Nuklir: Untuk Misi Jangka Panjang di Ruang Angkasa

Dalam beberapa kasus, terutama untuk misi luar angkasa atau satelit yang mengorbit planet jauh, energi surya tidak cukup karena sinar matahari yang terbatas. Untuk misi seperti ini, energi nuklir menjadi pilihan yang lebih handal. Energi nuklir biasanya dimanfaatkan melalui Radioisotope Thermoelectric Generators (RTGs), yang mengubah panas dari peluruhan isotop radioaktif menjadi energi listrik.

RTGs digunakan pada satelit dan wahana antariksa yang menjelajah sistem tata surya luar, seperti wahana Voyager, atau untuk misi ke planet dengan sinar matahari yang lemah, seperti Mars. Keunggulan energi nuklir adalah kemampuannya menyediakan sumber energi yang kontinu dan jangka panjang tanpa tergantung pada ketersediaan sinar matahari, memungkinkan satelit beroperasi selama bertahun-tahun atau bahkan beberapa dekade.

Meskipun energi nuklir tidak digunakan secara luas pada satelit yang mengorbit Bumi, energi ini tetap menjadi sumber penting untuk eksplorasi ruang angkasa. Teknologi ini sangat andal dan memungkinkan satelit bertahan dalam kondisi paling terpencil di tata surya.

Sistem Konversi dan Distribusi Energi

Untuk memastikan energi yang dihasilkan oleh panel surya atau baterai digunakan secara efisien, satelit dilengkapi dengan sistem konversi dan distribusi daya. Sistem ini mengatur aliran listrik dari panel surya ke sistem satelit, memastikan setiap komponen mendapatkan tegangan dan arus yang tepat.

Unit konversi daya, termasuk regulator dan inverter, menyesuaikan output energi untuk memenuhi kebutuhan spesifik berbagai komponen satelit. Dengan demikian, peralatan sensitif seperti sistem komunikasi, sensor, dan instrumen ilmiah menerima pasokan energi yang stabil dan kontinu. Selain itu, sistem ini juga mengelola konsumsi energi satelit, memastikan tidak ada daya yang terbuang sia-sia.

Tren Masa Depan: Menjelajahi Sumber Energi Alternatif

Seiring kemajuan teknologi satelit, semakin banyak penelitian yang dilakukan untuk mengeksplorasi sumber energi alternatif yang dapat menggantikan atau melengkapi energi surya dan nuklir. Salah satu area yang sedang diteliti adalah penggunaan sistem penyimpanan energi canggih, seperti superkapasitor dan baterai dengan kepadatan energi tinggi, yang dapat menyediakan penyimpanan yang lebih efisien dan daya yang lebih tahan lama.

Selain itu, salah satu konsep yang sedang diuji adalah penggunaan space-based solar power, yaitu mengumpulkan energi matahari di luar angkasa dan mengirimkannya kembali ke Bumi. Meskipun masih dalam tahap eksperimen, teknologi ini berpotensi merevolusi cara kita menghasilkan energi, baik untuk satelit maupun untuk kebutuhan energi di Bumi.

Satelit mengandalkan kombinasi energi surya, penyimpanan baterai, dan dalam beberapa kasus, energi nuklir untuk menjaga operasional mereka di angkasa. Energi surya tetap menjadi sumber utama bagi sebagian besar satelit, menjamin bahwa mereka dapat beroperasi secara berkelanjutan dan efisien saat mengorbit Bumi. Namun, untuk misi di luar orbit Bumi, energi nuklir menyediakan cadangan vital untuk memastikan pasokan energi yang berkelanjutan.

Melihat ke depan, kemajuan dalam penyimpanan energi dan sumber energi alternatif dapat semakin meningkatkan keberlanjutan operasional satelit. Dengan terus berinovasi, sistem energi yang menggerakkan satelit akan menjadi lebih efisien, memungkinkan kita untuk mengeksplorasi batas-batas baru dalam ruang angkasa dengan pasokan energi yang lebih andal dan berkelanjutan.