BAB III METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 26 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah studi observasi monitoring, yaitu dengan melakukan pengamatan dalam interval waktu tertentu dengan mengukur kecerahan langit menggunakan alat SQM jenis LE dan LU. Perbedaan LU dan LE adalah dari jenis keluarannya, LE adalah SQM dengan koneksi Ethernet sedangkan LU dengan koneksi USB. 3.2 Objek Penelitian Objek penelitian dalam skripsi ini adalah kecerahan langit malam di Observatorium Bosscha di arah timur, barat, utara, dan selatan pada sudut z=45, ditambah arah zenit pada z = 0º, zenit adalah titik hayal di atas kepala pengamat. Penelitian ini pun bertujuan untuk mendapatkan kapan terjadinya fajar sebagai awal waktu salat Shubuh dan waktu salat Isya 3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di Observatorium Bosscha di atas Teleskop Surya, dengan koordinat BT, LS; dan ketinggian 1330 dpl. Lokasi ini sangat strategis karena merupakan pusat peneropongan utama di Indonesia dan secara letaknya tidak berdempetan dengan daerah urban. SQM yang dipakai berjumlah tiga buah, 1 dipasang ke arah z = 0 dan 2 SQM yang dipasang bergantian ke 4 arah (timur, barat, utara, dan selatan) di z = 45.

2 27 Gambar 3.1 Lokasi penelitian kecerahan langit, alat SQM di pasang di atas atap teleskop surya observatorium bosscha lembang (sumber: Koleksi Pribadi) Pengambilan data dimulai dari bulan September 2012 sampai Oktober Penelitian dilakukan setiap hari dari WIB sampai WIB hari berikutnya (12 jam pengambilan data). Pengambilan data diambil secara kontinu menggunakan SQM yang terhubung dengan perangkat komputer setiap 3 detik sekali. Selain dengan pengamatan langsung pada musim basah, penelitian juga didukung dengan data SQM yang sudah ada pada musim kering, yaitu pada selama bulan Juni Data pada musim kemarau diperlukan agar hasil pada kedua musim bisa dibandingkan, baik untuk kecerahan langit ataupun dalam penetapan awal waktu salat Shubuh dan Isya.

3 Alur Proses Pengambilan Data Secara ringkas alur pengamatan dapat dilihat dalam bagan di bawah ini: Mulai Pengamatan Tiap 3 detik Data Pengolahan data menggunakan perangkat lunak (MS. Excel) Rajah dalam grafik intensitas terhadap waktu Analisis Selesai Gambar 3.2 Diagram Alur Pengambilan Data 3.5 Alat yang Digunakan Instrumen utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah 2 SQM LU yang di pasang ke arah timur-barat dan utara-selatan pada jarak z=45 dan 1 SQM LE yang mengarah ke arah zenit pada z=0. Kedua jenis ini bisa dilihat dalam gambar 3.3a dan b.

4 29 Gambar 3.3 a. SQM-LU (Sumber: www. Unihedron.com) Gambar 3.3 b. SQM-LE (Sumber: www. Unihedron.com) Gambar 3.4 SQM yang dipasang ke arah timur, barat dan zenit (Sumber: Koleksi Pribadi) Pengukuran untuk mendapatkan nilai kecerahan langit diarahkan ke zenit dengan menggunakan SQM jenis Ethernet (SQM-LE). Sedangkan pengukuran untuk mendapatkan waktu salat Shubuh dan Isya menggunakan 2 SQM jenis USB

5 30 yang diarahkan ke sudut 45 0 Timur dan sudut 45 Barat. Penggunaan 2 SQM ini sebelum digunakan haruslah melalui proses kalibrasi agar bacaan yang dihasilkan sama. Proses kalibrasi 2 SQM ini sudah dilakukan oleh Mahasiswa Magister ITB Eka Puspita Armaningtyas yang menggunakan 2 SQM yang sama untuk penelitian Tesis yang dia gunakan untuk daerah ITB, Jombang dan Cimahi melalui pengukuran stabilisasi, pengukuran linearitas, dan pengukuran offset 2 SQM ini. Dua SQM yang dipakai dalam penelitian memiliki stabilisasi juga memiliki linearitas yang bagus. Pengukuran offset antar 2 alat yang digunakan tidak jauh berbeda hasilnya karena berasal dari pabrik yang sama. 3.6 Metode Pengukuran Kecerahan langit SQM dipasang pada sebuah tiang besi yang sudah dibuat mengarah ke arah zenit dan 45 derajat ke timur dan barat sesuai gambar 3.4. SQM dimasukan ke dalam tabung yang sudah dibuat sedemikian rupa sehingga SQM aman dari gangguan hewan atau cuaca yang tidak diinginkan. Lalu setelah terpasang dengan arah yang diinginkan SQM dihubungkan dengan komputer yang sudah tersedia di ruang teleskop surya. SQM dijalankan dengan perangkat lunak yaitu SQM Reader. Aplikasi ini dapat membaca nilai kecerahan langit dalam bentuk MPSAS (mag/arcsec²) sampai tiap 5 menit dengan format keluaran berbentuk csv. Penggunaan SQM Reader dimulai dengan memilih dahulu tipe SQM yang digunakan (SQM-LU atau SQM-LE), lalu ditentukan rentang waktu pengambilan data dengan menekan panel sebelah kanan Read Every. Dengan menekan tombol Read Now pada jendela SQM Reader maka data akan otomatis terbaca dan tersimpan secara otomatis dalam komputer dalam bentuk csv. Tampilan SQM Reader bisa dilihat pada gambar 3.5

6 31 Gambar 3.5 Jendela SQM Reader dalam memilih jenis SQM Untuk mendapatkan data yang lebih detail yaitu per detik, maka kita bisa menggunakan aplikasi lain yang disediakan dengan format.tcl Gambar 3.6 Tampilan sqm-display.tcl Gambar 3.6 adalah tampilan sqm-display.tcl. Pengaktifan SQM dilakukan dengan terlebih dahulu memilih port selector koneksi SQM-LU / SQM-LE yang bersesuaian. Nomor port selector untuk windows 2007 dapat dilihat di control

7 32 panel/ administrative tools/ computer management/ device manager/. Interval pembacaan ada dua pilihan yaitu manual update atau auto update. Dengan mengaktifkan panel auto update interval dapat dipilih mulai 1-60 detik. Dengan mengaktifkan salah satu panel tersebut bacaan SQM dapat disimpan di komputer, untuk kemudian dapat diolah dengan MS. Excel. Kelemahan dari perangkat lunak SQM Reader dan sqm-display adalah tidak bisa diatur secara otomatis mematikan dan menghidupkan SQM. Untuk melakukan pengamatan yang berlangsung tiap hari, SQM harus dimatikan di siang hari, yaitu di saat hari menjelang pagi sampai menjelang malam, maka dengan bantuan SQM Reader Pro hal ini dapat diatur dengan menonaktifkan secara otomatis dan menghidupkan kembali secara otomatis. Data yang dihasilkan akan langsung tersimpan di komputer dalam bentuk.csv atau.tcl. Data tersebut dimasukan ke dalam Ms. Excel dengan format yang sudah ditabelkan, lalu dibuat grafik magnitude/arcsec² terhadap waktu pengamatan. Mengolah data kecerahan langit yang sudah didapat bisa melalui beberapa tahap sebagai berikut: 1. Buka perangkat lunak pengolah data ( Microsoft Excel) 2. Pemilihan data dengan mengklik Open di menu File. Untuk melihat data yang akan diolah diubah terlebih dahulu keluaran data menjadi all files di sebelah kanan bawah, seperti yang ada pada gambar Setelah memilih data yang akan diolah, maka akan muncul jendela text import wizard-step 1-3. Pada step pertama maka kita pilih delimited lalu next, pada step kedua centang tab, space dan comma agar keluaran data sudah dalam bentuk kolom. Terakhir pada step 3 klik general lalu finish. Semuanya bisa dilihat pada gambar 3.8a-c. 4. Setelah itu data akan muncul dalam Excel dengan 10 kolom seperti pada gambar 3.9 Waktu dimulai dari jam 00:00-05:30 am dilanjut 05:30-12:00 pm 5. Untuk memulai memplot grafik, maka urutan waktu harus diubah terlebih dahulu sesuai penelitian yaitu dari jam 05:30 pm sampai jam 05:30 am. Ini terlihat pada gambar 3.10

8 33 6. Delete Kolom serial no, NELM, Protocol, Model, dan Feature, karena tidak akan banyak difungsikan, selain itu akan menambah beban memori dalam komputer, seperti pada gambar Ubah format waktu menjadi 24 jam, lalu diubah menjadi bentuk desimal dengan bantuan rumus dalam MS. Excel. Seperti terlihat pada gambar Untuk menghasilkan grafik yang mudah dibaca, maka ubah waktu menjadi 2 bagian, yaitu sebelum jam 12 malam dan sesudahnya, seperti terlihat pada gambar Plot grafik dengan mengklik menu insert lalu pilih jenis grafik yang akan digunakan dan masukan data x untuk waktu pengamatan dan y untuk nilai kecerahan langit dalam bentuk mag/arcsec² (MPSAS), seperti terihat pada gambar 3.14 Gambar 3.7. Data SQM dibuka dalam perangkat lunak MS. Excel

9 34 Gambar 3. 8a. Jendela text import wizard 1, pilih Delimited Gambar 3.8b. Jendela text import wizard 2, centang Tab, Comma, dan Space Gambar 3.8c. Jendela text import wizard 3, klik general lalu klik finish

10 35 Gambar 3.9. Tampilan data dalam MS. Excel Gambar Merubah susuan data sesuai urutan pengamatan Gambar Menghapus sebagaian fungsi yang tidak digunakan

11 36 Gambar Merubah format waktu menjadi bentuk desimal Gambar kolom interval time adalah untuk membedakan waktu sebelum tengah malam dan setelah tengah malam

12 37 Gambar Tampilan grafik sky brightness 3.9 Metode Penentuan Awal Waktu Salat Shubuh dan Isya Metode pengukuran dan pengolahan data untuk awal waktu salat Shubuh dan Isya hampir sama dengan metode pengolahan data kecerahan langit, tetapi data yang dipakai dimulai saat menjelang fajar sampai matahari terbit untuk salat Shubuh dan pada saat matahari terbenam sampai malam gelap untuk mendapatkan waktu salat Isya. Fajar Shadiq adalah fajar yang dijadikan awal waktu salat Shubuh, fajar ini bisa diamati dengan mata telanjang. Dengan demikian alat SQM yang memiliki ketidakpastian ± 0,1 MPSAS akan sangat membantu mengamati terjadinya perubahan waktu malam menuju fajar. Pola perubahan kecerahan langit dari kondisi gelap menuju terang sebagai acuan masuknya waktu fajar Shadiq atau waktu salat Shubuh. Gambar 3.15 adalah hasil grafik fajar yang didapatkan setelah diolah menggunakan MS. Excel. Untuk mendapatkan secara lebih akurat kapan awal waktu Salat? Maka dicari simpangan kecerahan langit pada waktu bacaan SQM masih stabil di akhir malam. Ketika hasil simpangan memiliki nilai minus, maka disanalah awal waktu salat Shubuh, lalu disesuaikan dengan waktu dan depresi Matahari pada waktu tersebut.

13 Mag/arc sec² Mag/arc sec² 38 Untuk mendapatkan awal waktu salat Isya, maka data yang digunakan adalah data yang diperoleh dari mulai sore hari sampai malam, awal waktu salat Isya dimulai saat kondisi bacaan SQM mulai stabil. Data akan diolah dengan bantuan Ms. Excel lalu diplot dalam bentuk grafik akhir senja seperti pada gambar Awal waktu Isya dimulai ketika nilai simpangan kecerahan langit mulai memiliki nilai positif. Setelah mendapatkan awal waktu salat Shubuh dan Isya, hasilnya dianalisis dan dibandingkan dengan acuan yang dipakai Pemerintah menggunakan alat bantu perangkat lunak Accurate Times Awal Fajar :30 3:44 3:58 4:13 4:27 4:42 4:56 5:10 5:25 5:39 Waktu Pengamatan Gambar Grafik tampilan awal fajar Akhir Senja :30 17:44 17:58 18:13 18:27 18:42 18:56 19:10 Waktu Pengamatan Gambar Grafik tampilan akhir senja astronomi

14 Interpretasi Pada tahap interpretasi, kecerahan langit malam maksimum di arah Zenit, Barat, Utara, dan Selatan Observatorium Bosscha didapat dari hasil plot grafik kecerahan langit yang stabil dari awal malam sampai awal pagi, nilai maksimum dicari menggunakan MS. Excel dan juga dicari waktu terjadinya nilai tersebut, ketidakteraturan pembacaan harus dianalisis dengan mengamati kondisi dan situasi pada malam pengamatan dan dicari faktor-faktor yang mempengaruhi kecerahan langit baik dari Integrated Starlight, Zodiacal Light, polusi cahaya, adanya awan, pencahayaan Bulan atau gangguan langsung dari aktivitas manusia. Pada grafik fajar dan senja astronomi yang telah diplot, lalu dicari nilai polinomial dan persamaan garis liniernya, setelah itu dianalisis awal waktu Shubuh dan Isya berdasarkan waktu dan depresi Matahari. Menggunakan statistik untuk dicari simpangan kecerahan langit, simpangan kecerahan langit stabil untuk Isya dan tidak stabil untuk Shubuh.