MOBILE & REMOTE OBSERVATORY SEBAGAI MEDIA PENDIDIKAN DAN PENGEMBANGAN ASTRONOMI BAGI PUBLIK TESIS

Transkripsi

1 MOBILE & REMOTE OBSERVATORY SEBAGAI MEDIA PENDIDIKAN DAN PENGEMBANGAN ASTRONOMI BAGI PUBLIK TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh Judhistira Aria Utama NIM : Program Studi Astronomi INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

2 ABSTRAK MOBILE & REMOTE OBSERVATORY SEBAGAI MEDIA PENDIDIKAN DAN PENGEMBANGAN ASTRONOMI BAGI PUBLIK Oleh Judhistira Aria Utama NIM : Dalam karya tulis ini Penulis memperkenalkan pembelajaran berbasis observasi memanfaatkan seluruh sumber daya yang tersedia dalam upaya menemukan solusi atas problem rendahnya minat terhadap matematika dan sains di kalangan siswa. Dengan pertimbangan efektivitas dan optimalisasi, seluruh sumber daya tersebut diintegrasikan menjadi sebuah sistem bagi prototipe Mobile & Remote Observatory (MRO). Mobile Observatory (MO) merupakan integrasi sistem kolektor, analisator, dan detektor serta komponen pendukung lainnya di atas sebuah wahana bergerak dalam menjalankan observasi astronomi. Mobilitas yang terdapat dalam sistem ini terutama ditujukan dalam usaha memudahkan pencarian situs pengamatan yang terhindar dari parahnya polusi cahaya kota besar. Luasnya daerah layanan dapat menjadi kendala tersendiri bagi MO sekalipun. Mengantisipasi kendala tersebut, digagaslah Remote Observatory (RO) sebagai suatu bentuk pengembangan dari MO yang dapat diakses secara remote oleh seorang pengamat dalam melakukan observasi astronomi dengan memanfaatkan fasilitas jaringan menggunakan protokol tertentu. Kelebihan prototipe sistem yang dibangun ini dibandingkan dengan sistem serupa lainnya, seperti Bradford Robotic Telescope, Telescopes in Education, dan Charles Sturt University Remote Telescope terletak pada kesederhanaan dan rendahnya biaya investasi. Sistem yang dibangun berlandaskan filosofi KIS-C (Keep It Simple and Cheap) ini sedapat mungkin memanfaatkan sumber daya perangkat lunak yang berstatus public domain. Dengan pilihan komunikasi dan kontrol multi-link dan skenario server-client control, sistem dapat mengupayakan penggunaan lisensi aplikasi seminim mungkin untuk menekan biaya pengeluaran di mana hanya satu lisensi yang perlu diperoleh untuk kemudian diinstalasi di komputer kontrol (host). Melalui pengalaman baru dalam berastronomi dengan pendekatan pembelajaran berbasis observasi ini, antusiasme yang tumbuh diharapkan dapat menjadi kekuatan dalam mempercepat proses pembelajaran sains, khususnya astronomi, di Indonesia sekaligus memicu kemunculan klub-klub astronomi amatir di tanah air. Kata kunci: Mobile Observatory, Remote Observatory, Mobile Telescope, Remote Telescope, Astronomy Education, Observation-Based Learning, Distant Learning i

3 ABSTRACT MOBILE & REMOTE OBSERVATORY AS A TOOL OF ASTRONOMY EDUCATION AND DEVELOPMENT FOR PUBLIC By Judhistira Aria Utama NIM : This paper introduces the observation-based learning method by integrating the whole resources into Mobile and Remote Observatory (MRO) prototype. Mobile Observatory (MO) is an integration of collector, filters, and detector as well as other supporting components on a vehicle. The system mobility is useful for finding dark area to conduct astronomical observation. As anticipation of large area to be serviced, the system also accommodates remote observing mode as a Remote Observatory (RO) using network connection. The advantages of the system relative to similar such as Bradford Robotic Telescope, Telescopes in Education, and Charles Sturt University Remote Telescope is on its simpleness and low cost. The underlying philosophy for system development has been Keep It Simple and Cheap (KIS-C). The system uses public domain resources almost in all of its control softwares. Apply multi-link communication system with host-client control scenario, the system can maintain the use of minimal application licensing. As only one installation is necessary, only one licence needs to be purchased. Through observation-based learning method, the enthusiasm arose wish to accelerates science learning process especially astronomy in Indonesia and attracts growing of amateur astronomy club. Keywords: Mobile Observatory, Remote Observatory, Mobile Telescope, Remote Telescope, Astronomy Education, Observation-Based Learning, Distant Learning ii

4 MOBILE & REMOTE OBSERVATORY SEBAGAI MEDIA PENDIDIKAN DAN PENGEMBANGAN ASTRONOMI BAGI PUBLIK Oleh Judhistira Aria Utama NIM : Program Studi Astronomi Institut Teknologi Bandung Menyetujui Tim Pembimbing Tanggal 1 Oktober 2007 Pembimbing I Pembimbing II (Dr. Djoni N. Dawanas, DEA) (Dr. Chatief Kunjaya, M.Sc.) iii

5 PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. iv

6 Dipersembahkan kepada Sang PENCIPTA & para penikmat keindahan langit, Semua orang tuaku, terutama Mama yang tak sekali pun surut dari rasa bangga terhadap putranya ini Hani Pelangi Mulyani, dan our lovely Izzaddin The Great guru yang biasa-biasa hanya akan bercerita, seorang guru yang baik akan menjelaskan, guru yang lebih baik memberikan demonstrasi, dan seorang guru besar mampu menginspirasi (William Arthur Ward) v

7 PRAKATA Segala puji hanya bagi ALLAH SWT, Sang Pencipta, Pemelihara, sekaligus Pemilik alam semesta ini, yang berkat kasih sayangnya Penulis dapat menyelesaikan pendidikan magister di Institut Teknologi Bandung. Perjalanan panjang telah Penulis lalui sebelum akhirnya berkesempatan untuk mengenyam pendidikan magister dengan karya tulis yang mengambil topik pendidikan dan pengembangan astronomi ini. Bermula pada awal tahun 2003 silam, melalui korespondensi dengan seorang rekan, kami bersepakat untuk mengikuti HONDA The Power of Dream Contest guna memperoleh dukungan dana dalam mewujudkan mimpi yang dikemas di dalam sebuah makalah berjudul Mobile Telescope bagi Pendidikan Sains Publik. Apa yang kami kemukakan dalam makalah merupakan gambaran aktivitas yang berjalan melalui organisasi Himpunan Astronom Amatir Bandung (HAAB), di mana bersama sejumlah rekan lainnya Penulis terlibat sebagai pendiri sekaligus pengurusnya. Meski belum berhasil pada kesempatan tersebut, gagasan yang ada tetap kami pupuk dan komunikasikan dengan sejumlah pihak, termasuk menyajikannya sebagai makalah poster dalam kesempatan APRIM (Asian-Pacific IAU Regional Meeting) ke-9 di Nusa Dua Bali pada 2005 silam. Pada pertengahan tahun 2005 pula, Penulis memperoleh beasiswa untuk melanjutkan studi magister di Program Studi Astronomi dengan pilihan program Pengembangan dan Pendidikan Astronomi. Hadirnya kesempatan ini membuat gagasan di atas seperti menemukan tempatnya untuk dapat dituangkan sebagai sebuah dokumen akademik yang komprehensif. Karya tulis yang saat ini sedang Pembaca nikmati, adalah salah satu fase dari rangkaian evolusi gagasan tersebut. Pada halaman ini Penulis hendak menyampaikan ungkapan terima kasih yang mendalam kepada Mama dan Papa di Bekasi untuk doa-doa yang senantiasa terlantun dan kesetian mereka berdua sejak awal dalam memberikan dukungan atas pilihan Penulis untuk menekuni astronomi dan bidang pendidikan. Peran seorang Hani Mulyani, wanita yang telah menghadiahi Penulis permata hati yang menggemaskan Izzaddin Dharmeswara Utama memberi Penulis kekuatan untuk mampu bertahan hingga akhir. Tak terlupa, kedua orang tua di Majalaya yang berkenan untuk direpotkan dengan hadirnya keluarga kecil kami di kediaman mereka selama masa studi berjalan. v

8 Terima kasih Penulis sampaikan kepada Institut Teknologi Bandung atas beasiswa yang telah diberikan. Juga kepada Dr. Djoni N. Dawanas, DEA dan Dr. Chatief Kunjaya, M.Sc. selaku pembimbing yang senantiasa sabar dan siap sedia manakala Penulis butuhkan. Dr. Taufiq Hidayat Kepala Observatorium Bosscha yang telah memberikan izin kepada Penulis untuk mengeksplorasi intrumen yang tersedia dalam penyusunan karya tulis ini. Dr. Dhani Herdiwijaya Ketua Program Studi Astronomi dan Dr. Suhardja D. Wiramihardja Ketua Kelompok Keahlian Astronomi atas kesediaan beliau berdua menjadi penguji dalam sidang magister dan untuk saran-saran serta dukungan moril mereka agar terus menyalakan api biru gagasan Mobile & Remote Observatory (MRO) dan mewujudkannya. Dr. Mahasena Putra, Dr. Hakim L. Malasan, Dr. Budi Dermawan, dan Muhammad Irfan Hakim, M.Si. untuk diskusinya selama masa penyusunan karya tulis ini. Staf perpustakaan Observatorium Bosscha dan Program Studi Astronomi untuk kesigapannya dalam melayani kebutuhan informasi Penulis, staf Tata Usaha, staf teknik, staf keamanan yang selalu menemani hingga selesainya kegiatan-kegiatan observasi, rekan-rekan mahasiswa magister seangkatan (Mas Sungging Mumpuni, Rukman Nugraha, Ratna Satya Ningsih, Dading Hani Nugroho, dan Bang Ferry Mukharradi Simatupang) untuk kebersamaan mereka, maupun para yunior di Program Studi Astronomi yang telah memberi warna tersendiri selama masa-masa perjuangan. Tidak lengkap bila tidak menyebut Hendro Kyai Sudrun Setyanto, M.Si. dan Moch. Irfan, M.Si. beserta keluarga mereka masing-masing yang kerap Penulis repotkan dengan segala macam permasalahan, baik yang akademis maupun bukan, yang timbul selama masa studi. Akhirnya, Penulis berharap bahwa karya tulis ini dapat memberikan kontribusi bagi pendidikan dan pengembangan astronomi di tanah air. Antusiasme publik yang difasilitasi akan menjadi sumber kekuatan yang luar biasa dalam pembelajaran sains, khususnya astronomi, yang berperan dalam membentuk masyarakat Indonesia yang SADAR IPTEK & SADAR LANGIT. Semoga. Bandung, 1 Oktober 2007 Judhistira Aria Utama vi

9 DAFTAR ISI ABSTRAK i ABSTRACT ii HALAMAN PENGESAHAN iii PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS iv HALAMAN PERSEMBAHAN v PRAKATA vi DAFTAR ISI viii DAFTAR LAMPIRAN x DAFTAR GAMBAR DAN ILUSTRASI xi DAFTAR TABEL xii Bab I Pendahuluan 1 I.1 Latar Belakang 1 I.2 Kajian Masalah 3 I.3 Motivasi dan Tujuan 4 I.4 Lingkup Permasalahan 4 I.5 Metodologi 5 I.6 Sistematika Penulisan 5 Bab II Mobile Observatory 6 II.1 Definisi dan Tinjauan Sejarah 6 II.2 Desain Mobile Observatory 10 II.3 Komponen Mobile Observatory 14 Bab III Pengembangan Mobile Observatory Menuju Remote Observatory 18 III.1 Definisi, Tinjauan Sejarah, dan Perkembangan Saat Ini 18 III.2 Terminologi Remote Observing 21 III.3 Motivasi Menuju Remote Observatory 22 III.4 Desain dan Konfigurasi Remote Observatory 22 III.5 Prosedur Operasional Standar Remote Observatory 34 III.6 Pro dan Kontra Remote Observing 35 viii

10 Bab IV Eksperimen Pembuatan Prototipe Remote Observatory 37 Bab V Program Pembelajaran Astronomi dengan Mobile & Remote Observatory 41 V.1 Pembelajaran Berbasis Observasi 41 V.2 Observasi Dengan Teleskop Kecil 43 Bab VI Simpulan dan Saran 45 VI.1 Simpulan 45 VI.2 Saran dan Pekerjaan Lanjutan 45 DAFTAR PUSTAKA 48 LAMPIRAN ix

11 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Proposal Penggunaan Instrumen 49 Lampiran B Daftar Cek Ketersediaan Aksesoris, Instrumen 51 Pelengkap, dan Perangkat Lunak Lampiran C Gambar Contoh Ragam Desain Mobile Observatory Dari Tabel II.3 52 x

12 DAFTAR GAMBAR DAN ILUSTRASI Gambar II.1 MO dari kendaraan model SUV yang dimodifikasi dengan sistem akuisisi data yang terpasang di atasnya 11 (dilihat dari arah belakang kendaraan) ( Gambar II.2 MO dari kendaraan model SUV yang dimodifikasi yang 12 dilengkapi batang penggeser dari baja berdiameter 1,5 inci ( Gambar II.3 Empat buah penyangga hidrolik yang dapat diadaptasi 13 pada desain MO. Penyangga hidrolik diaktifkan saat wahana berada dalam kondisi parkir untuk meredam getaran. Gambar II.4 Lift jack (inzet) sebagai alternatif bagi penyangga hidrolik 13 untuk meredam getaran ( Gambar III.1 Halaman yang akan dijumpai pengguna setelah melakukan log in di situs Bardford Robotic Telescope ( 19 Gambar III.2 Halaman muka situs telescopes in Education 20 ( Gambar III.3 Halaman muka situs Charles Sturt University Remote 21 Telescope ( Gambar III.4 Ragam sistem kontrol: Direct-Link vs Multi-Link (Menke 23 & Menke 2002). Gambar III.5 Skema host-client control. 25 Gambar III.6 Skema direct control. 25 Gambar III.7 Konfigurasi RO yang memanfaatkan jaringan lokal di 27 Observatorium Bosscha. Gambar III.8 Tampilan perangkat lunak Cartes du Ciel dengan menu antarmuka teleskop ber-platform ASCOM. 28 Gambar III.9 Tampilan perangkat lunak CCDOPS. Untuk 29 berkomunikasi dengan komputer server, pengguna dapat masuk ke menu Camera atau dengan langsung meng-klik toolbar EstLnk. Gambar III.10 Tampilan perangkat lunak FocusMax yang mendukung 32 platform ASCOM. Gambar III.11 Diagram alir prosedur penggunaan instrumen. 34 Gambar IV.1 Port serial yang berada di belakang sebuah PC sebagai 37 jalur komunikasi antara komputer dan teleskop. Gambar IV.2 Konektor USB yang digunakan oleh kamera CCD. 39 Gambar VI.1 Desain jaringan teleskop kecil dengan Observatorium Bosscha ITB sebagai sentralnya. 46 xi

13 DAFTAR TABEL Tabel II.1 Pendefinisian Keempat Wilayah Menurut Intensitas 8 Cahaya yang Diizinkan (A CIE Technical Report 1995) Tabel II.2 Usulan Pengklasifikasian Wilayah Menurut Jenis 9 Observasi dan Pengukuran Astronomi yang Dilakukan (A CIE Technical Report 1995) Tabel II.3 Ragam Desain Mobile Observatory Menurut Karoseri 10 dan Peletakan Perangkat Keras Astronomi di Dalamnya Tabel II.4 Parameter Fisik Teleskop Tipe Schmidt-Cassegrain 8 Inci 15 Tabel II.5 Aksesoris Teleskop Reflektor Tipe Schmidt-Cassegrain 8 16 Inci Tabel III.1 Komponen Perangkat Keras & Lunak dalam Desain Remote Observatory (RO) 24 xii