TEMA 4: Penerokaan Bumi dan Angkasa Lepas BAB 9

Click here to load reader

  • date post

    22-Nov-2021
  • Category

    Documents

  • view

    0
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of TEMA 4: Penerokaan Bumi dan Angkasa Lepas BAB 9

B A B
Secara terus atau melalui orbit pindah Hohmann Directly or through the Hohmann transfer orbit
Aplikasi telefon pintar application of smartphone
Contoh: Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) Example: International Space Station (ISS)
Teknologi Angkasa Lepas Space Technology9
APAKAH TEKNOLOGI ANGKASA LEPAS? WHAT IS SPACE TECHNOLOGY?
Teknologi angkasa lepas adalah teknologi yang dibangunkan oleh sains angkasa lepas untuk digunakan dalam kapal angkasa, satelit, atau penerokaan angkasa lepas. Pada 4 Oktober 1957, USSR melancarkan satelit buatan pertama, Sputnik 1, ke angkasa lepas. Space technology is technology developed by space science for use in spaceflight, satellites, or space exploration. On October 4, 1957, USSR launched the first artificial satellite, Sputnik 1, into space.
TEMA 4: Penerokaan Bumi dan Angkasa Lepas
Satelit Satellites
Ketinggian orbit dan halaju satelit The altitude of orbits and the velocity of satelittes
Kedudukan satelit dalam orbit elips The position of satellite in elliptical orbit
Jenis-jenis orbit satelit The types of satellite orbits
Pelancaran dan penempatan satelit dalam orbit Launch and placement of satellites in orbit
Fungsi stesen angkasa The function of space stations
Kaedah menjejaki stesen angkasa Methods of tracking space station
Tujuan navigasi Navigation purpose
Bagaimana GPS berfungsi dan kegunaannya How GPS works and its uses
Kesan perkembangan teknologi angkasa lepas Impact of the development of space technology
Sistem Penentu Sejagat (GPS) Global Positioning System (GPS)
Sistem koordinat GPS GPS coordinate system
Satelit dan halaju satelit pada ketinggian orbit yang berbeza Satellite and satellite velocity at different altitudes
Kedudukan apogi dan perigi The apogee and perigee positions
Bahan buangan di angkasa lepas Space junks
115
Jenis-jenis orbit satelit 1. Terdapat lima jenis orbit satelit:
(a) Orbit rendah bumi – Ketinggian orbit antara 180 hingga 2 000 km.
(b) Orbit sederhana bumi – Ketinggian orbit antara 2 001 hingga 35 780 km.
(c) Orbit geosegerak – Ketinggian orbit 35 786 km dan satah orbit yang mempunyai sudut kecondongan terhadap satah khatulistiwa.
(d) Orbit geopegun – Ketinggian orbit 35 786 km dan satah orbit pada satah khatulistiwa.
(e) Orbit tinggi bumi – Ketinggian orbit sama atau
lebih daripada 35 780 km.
Kedudukan, ketinggian dan halaju satelit 1. Kedudukan apogi dan perigi bagi satu satelit dalam
orbit elips masing-masing adalah kedudukan satelit yang paling jauh dan paling dekat dari planet atau bintang yang dikelilingi oleh satelit tersebut.
2. Bagi sebuah satelit yang mengorbit Bumi, halaju satelit diubah-ubahkan arah gerakannya.
3. Semakin tinggi orbit satelit, semakin rendah halaju satelit.
Pelancaran satelit 1. Kenderaan pelancar menghantar satelit atau kapal
angkasa ke angkasa dengan menggunakan roket iaitu kenderaan pelancar yang digunakan sekali sahaja (roket) dan kenderaan pelancar yang diguna semula (kapal angkasa ulang alik).
2. Cara-cara menempatkan satelit ke dalam orbit adalah: (a) Secara terus mengikut satu garis lurus (b) Melalui orbit yang semakin meluas dan orbit
pindah Hohmann 3. Stesen angkasa lepas menyediakan tempat di angkasa
lepas bagi membolehkan angkasawan menjalankan penyelidikan semasa di angkasa lepas.
4. Keadaan sifar graviti adalah keadaan atau lokasi tanpa daya graviti.
Sistem Penentu Sejagat (GPS) 1. Sistem Penentu Sejagat (GPS) merupakan suatu
sistem navigasi yang memberi maklumat tentang lokasi dan masa kepada penggunanya dalam semua keadaan cuaca.
2. GPS digunakan untuk tujuan navigasi dalam pelbagai jenis pengangkutan seperti pengangkutan darat, laut, udara dan angkasa lepas.
3. Contoh aplikasi navigasi yang menggunakan koordinat GPS adalah seperti Google Maps dan Waze.
Types of satellite’s orbit 1. There are five types of satellite’s orbit:
(a) Low Earth Orbit, LEO – The orbit height is between 180 and 2, 000 km
(b) Medium Earth Orbit, MEO – The orbit height is between 2 001 and 35 780 km.
(c) Geosynchronous Orbit, GSO – The orbit height is 35 786 km and an orbital plane with a tilt angle to the equatorial plane.
(d) Geostationary Orbit, GEO – The orbit height is 35 786 km and an orbital plane on an equatorial plane.
(e) High Earth Orbit, HEO – The orbit height is equal to or greater than 35 780 km.
The position, height and velocity of satellites 1. The position of the apogee and perigee of a satellite
in its elliptical orbit are respectively the furthest and closest satellite position to the planet or star surrounded by the satellite.
2. For a satellite orbiting the Earth, the velocity of the satellite changes its direction.
3. The higher the satellite orbit, the lower the satellite velocity.
The launching of satelit 1. A launcher sends a satellite or spacecraft into space
using rockets i.e. a one-use launcher (rocket) and reusable launch vehicles (space shuttle).
2. Ways to put satellites into orbit are: (a) Directly along a straight line (b) Through the expanding orbit and Hohmann
transfer orbit 3. A space station provides a place in space that enables
astronauts to carry out research while in outer space. 4. Zero-gravity conditions are conditions or locations
without gravity.
Global Positioning System (GPS) 1. The Global Positioning System, GPS is a navigation
system that provides users with information about location and time in all weather conditions.
2. GPS is used for navigation purposes in various types of transportation such as land, sea, air and space transportation.
3. Example of a navigation application using GPS coordinates are like Google Maps and Waze.
Nota Grafik
BAB
9
116
Satelit mempunyai orbit yang berbeza bergantung pada fungsi satelit itu. Kenal pastikan jenis orbit satelit berdasarkan kedudukannya. TP1 Satellites have different orbits depending on the purpose of the satellite. Identify the types of satellite orbit based on their positions.
Orbit Sederhana Bumi Medium Earth Orbit, MEO
Orbit Tinggi Bumi High Earth Orbit, HEO
Orbit Rendah Bumi Low Earth Orbit, LEO
Orbit Geopegun Geostationary Orbit, GEO
Orbit Geosegerak Geosynchronous Orbit, GSO
Tarikh:
Types of satellite orbits
Standard Kandungan 9.1 Satelit
STM PBD
Galeri InfoGaleri Info Terdapat satelit pelayaran di orbit Bumi sperti GPS (US), GLONASS (Rusia), GALLILEO (Eropah) dan BEIDOU (China). There are navigation satellites in Earth’s orbits such as GPS (US), GLONASS (Russia), GALLILEO (Europe) dan BEIDOU (China).
(d) Orbit Tinggi Bumi
HEO
(Sama atau melebihi 35 780 km/ Equal to or exceeding 35 780 km)
(a) Orbit Geopegun
Geostationary Orbit, GEO
(35 786 km)
(c) Orbit Geosegerak
GSO
(35 786 km dan sudut kecondongan terhadap satah khatulistiwa/ 35 786 km and has an inclined angle to the equatorial plane)
(e) Orbit Rendah Bumi
Low Earth Orbit, LEO
(180 – 2 000 km)
BAB
9
117
1 Daripada rajah di bawah, nyatakan dua bentuk orbit. TP1 From the diagram below, state two shapes of orbit.
2 Kenal pasti jenis kedudukan satu satelit dalam orbit elips dan gariskan jawapan yang betul. Identify the type of position of a satellite in an elliptical orbit and underline the correct answers.
3 Baca pernyataan di bawah dan kemudian jawab soalan-soalan. TP2 Read the statement below and then answer the questions.
Untuk tetap berada di orbit, suatu satelit perlu bergerak dengan kelajuan yang sangat tinggi bergantung pada ketinggian satelit itu. To stay in orbit, a satellite has to travel at a very high velocity, which depends on the height of the satellite.
(a) Apakah hubungan antara ketinggian orbit dengan halaju satelit? What is the relationship between the height of an orbit and the velocity of the satellite?
Semakin tinggi orbit, semakin rendah halaju satelit.
The higher the orbit, the lower the velocity of the satellite.
(b) Berikan sebab kepada jawapan anda di 3(a)(i)./Give a reason for your answer in 3(a)(i). TP2
Semakin tinggi orbit, semakin lemah daya tarikan graviti terhadap satelit.
The higher the orbit, the weaker the gravitational force acts on the satellite.
(c) Ramalkan apakah yang akan berlaku kepada sebuah satelit yang sedang bergerak dalam orbit tetap jika halajunya/Predict what will happen to a satellite moving in a fixed orbit if its speed TP3/KBAT
(i) berkurangan terlalu rendah?/reduces too low? Satelit ini akan terjatuh ke arah bumi./The satellite will fall towards the Earth.
(ii) meningkat terlalu tinggi?/Increases too high? Satelit akan bergerak ke angkasa lepas./The satellite will move off into space.
Tarikh:
AKTIVITI PERBINCANGAN STM
PBD9.2 Bentuk orbit, kedudukan dan halaju satelit The orbital shape, positions and the velocity of satellites
Video
Bentuk bulatan sempurna dan elips . Perfectly circular and elliptical shapes.
Video
(a) Kedudukan (apogi, perigi) adalah kedudukan satelit yang paling jauh dari planet atau bintang yang dikelilingi oleh satelit tersebut. The (apogee, perigee) position is the most distant satellite position from the planet or star surrounded by the satellite.
(b) Kedudukan (apogi, perigi) adalah kedudukan satelit yang paling dekat dari planet atau bintang yang dikelilingi oleh satelit tersebut. The (apogee, perigee) position is the closest satellite position from the planet or star surrounded by the satellite.
Buku teks m/s 236 – 243
BAB
9
118
Tarikh:
PBD9.3 Pelancaran dan penempatan satelit Launching and placement of satellites
1 Kenal pasti cara pelancaran dan penempatan satelit dalam orbit oleh kenderaan pelancar. TP1 Identify the methods of the launching and placing of satellites in orbits by launch vehicles.
(a) (b)
2 Baca pernyataan di bawah. Read the statement below.
Kenderaan pelancar ialah kenderaan yang digunakan untuk menghantar satelit atau kapal angkasa ke angkasa dengan menggunakan roket. Launch vehicles are vehicles used to send satellites or spacecraft into space using rockets.
Kenal pasti jenis kenderaan pelancar. Identify the types of launch vehicle.
Kenderaan pelancar yang digunakan sekali sahaja Expendable launch vehicle, ELV
Kenderaan pelancar guna semula Reusable launch vehicle, RLV
Kenderaan pelancar guna semula Reusable launch vehicle, RLV
Kenderaan pelancar yang digunakan sekali sahaja Expendable launch vehicle, ELV
Video
Melalui orbit yang semakin meluas dan orbit pindah Hohmann Through a widening orbit and Hohmann transfer orbits.
Pindah secara terus ke orbit melalui trajektori linear Transfer directly into orbit through a linear trajectory
• Pindah secara terus ke orbit melalui trajektor linear. Transfer directly into orbit through a linear trajectory.
• Melalui orbit yang semakin meluas dan orbit pindah Hohmann. Through a widening orbit and Hohmann transfer orbit.
(a) (b)
BAB
9
119
Tarikh:
PBD 9.4 Stesen angkasa Space stations
1 (a) Foto di bawah menunjukkan satu stesen angkasa. Tandakan ( ) fungsi-fungsi stesen angkasa. The photo below shows a space station. Tick ( ) the functions of the space station. TP1
Menyediakan kediaman bagi kru
angkasawan di angkasa lepas. It serves as a home where crews of
astronauts live in space.
Menyediakan tempat di angkasa
lepas bagi membolehkan angkasawan menjalankan penyelidikan saintifik semasa di angkasa lepas./It provides a place in space that enables astronauts to carry out scientific research while in outer space.
Tempat pelancaran satelit buatan manusia ke dalam orbit mengelilingi Bumi. A place of man-made satellite launches into orbit around the Earth.
(b) Angkasawan di dalam stesen angkasa mengalami satu keadaan tanpa tindakan daya graviti. Bulatkan keadaan yang dihadapi oleh angkasawan tersebut. TP1 Astronauts in a space station experience a state of action without gravity. Circle the state faced by astronauts.
Keadaan sifar graviti Zero gravity
Asterisme Asterism
Jatuh bebas Free fall
2 Lengkapkan ruang tentang kesan perkembangan pesat dalam teknologi angkasa lepas. Fill in the blanks about the impact of rapid development in space technology.
Bahan X yang mengelilingi Bumi di orbit rendah Bumi mungkin terdiri daripada bahan-bahan yang berikut: Substance X that surrounds the Earth in low Earth orbit may consist of the following substances: • Serpihan satelit/Satellite debris • Satelit yang tidak berfungsi/Malfunctioned satellite • Bahagian ELV yang terpakai/Used ELV parts • Roket yang habis dibakar
Exhausted rockets
(a) Apakah nama yang diberi kepada bahan X? TP1 What is the name given to substance X? Bahan buangan di angkasa lepas/Waste in space/Space junk
(b) Apakah risiko yang dihadapi oleh satelit terhadap bahan X? TP2 What is the risk that satellites face to substance X?
Perlanggaran satelit dengan bahan X.
The collision of satellites with substance X. Video
Video
Aktiviti susulan! Follow up activity! Menjejaki kedudukan Stesen Angkasa dengan menggunakan aplikasi telefon pintar seperti ISS Spotter, GoISSWatch atau RunaR. Muat turunkan aplikasi tersebut. Keep track of Space Station positions by using the smartphone apps such as ISS Spotter, GoISSWatch or RunaR. Download the apps.
X
BAB
9
120
1 Rajah di bawah menunjukkan bagaimana GPS berfungsi. The diagram below shows how the GPS functions.
Daripada rajah, senaraikan tiga segmen GPS. TP1 From the diagram, list the three GPS segments. Segment kawalan, segmen angkasa dan
segmen pengguna./Control segment, space
segment and user segment.
2 Tuliskan segmen-segmen GPS berdasarkan fungsinya. TP1 Write the GPS segments based on their functions.
Segmen GPS GPS segment
(a) Segmen kawalan Control segment
Satu stesen kawalan utama dan lima stesen pengawasan yang dilengkapi dengan jam atom menerima isyarat daripada satelit GPS seperti data atmosfera dan almanak, disemak dan ditambah baik lalu dihantar kembali ke satelit GPS dari antena di Bumi./One main control station and five surveillance stations equipped with atomic clocks receive signals from GPS satellites such as atmospheric and almanac data, are reviewed and refined and sent back to GPS satellites from Earth antennas.
(b) Segmen angkasa Space segment
Rangkaian satelit GPS yang mengorbit Bumi yang menghantar maklumat dari segmen kawalan ke alat penerima GPS seperti posisi satelit GPS dan masa isyarat itu dihantar./Earth-orbiting GPS satellite networks that transmit information from the control segments to GPS receivers such as GPS satellite position and signal time that are transmitted.
(c) Segmen pengguna User segment
Pengguna alat penerima GPS seperti telefon pintar. Users of GPS receivers such as smartphones.
3 Tandakan ( ) maklumat yang boleh diperoleh oleh pengguna daripada satelit GPS selain koordinat GPS. Mark ( ) the information that users can obtain from GPS satellites other than GPS coordinates.
Kedudukan pengguna GPS Location of GPS users
Kawalan polis Police control
Kemalangan jalan raya Road accident
Keadaan trafik Traffic situation
Lintasan dibuat Track created
Kerja penyelenggaraan jalan Road maintenance work
Mengesan orang yang hilang yang tiada telefon pintar To track a missing person with no smartphone
Tarikh:
Global positioning system (GPS)
STM DSKP
Segmen angkasa Space segment
Segmen kawalan Control segment
Segmen pengguna User segment
Galeri InfoGaleri Info Sistem Penentu Sejagat (GPS) merupakan suatu sistem navigasi yang memberi maklumat tentang lokasi dan masa kepada penggunaanya dalam semua keadaan cuaca. Global Positioning System (GPS) is a navigation system which gives information on location and time to its users in all weather conditions.
Buku teks m/s 243 – 247
BAB
9
121
Tarikh:
PBD9.6 Penentuan lokasi dengan Sistem Penentu Sejagat (GPS) Determination of locations by Global Positioning System (GPS)
Bergerak dari satu lokasi ke satu lokasi lain (dengan jarak minimum 10 m) dalam kawasan sekolah menggunakan koordinat GPS To travel from one location to another (with a minimum distance of 10 m) within the school area using GPS coordinates
Pita pengukur, telefon pintar Measuring tape, smartphone
1 Bahagikan murid dalam kelas kepada beberapa kumpulan. Divide students in the class into groups.
2 Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan di padang sekolah. Conduct this activity in groups in the school field.
3 Tandakan lima lokasi dengan jarak minimum 10 m di antara satu dengan yang lain./Mark five locations with a minimum distance of 10 m from each other.
4 Gunakan telefon pintar untuk menentukan koordinat GPS pada lokasi tersebut dalam DMS dan DD./Use the smartphone to determine the GPS coordinates of the location in DMS and DD.
5 Rekod koordinat bagi lima lokasi tersebut dalam jadual yang diberikan. Record the coordinates of the five locations in the given table.
Lokasi Location
1
2
3
4
5
[Jawapan murid/Student’s answer] 1 Apakah DMS dan DD?/What are DMS and DD? TP1
(a) DMS: Darjah, minit dan saat/Degree, minute and second
(b) DD : Darjah decimal/Decimal degree
2 Mengapakah aktiviti ini dijalankan di kawasan lapang dan bukan di dalam kelas? Why is this activity carried out in an open space and not in class?
Membolehkan maklumat dari satelit GPS diterima tanpa dihalang oleh dinding dalam kelas.
Enable information from GPS satellites to be received without being obstructed by the classroom wall.
3 Nyatakan tujuan utama dalam mengaplikasikan sistem koordinat GPS. State the main purpose of using GPS coordinates. Untuk navigasi/For navigation
4 Nyatakan dua aplikasi navigasi dalam kehidupan harian yang menggunakan sistem koordinat GPS. TP1
State two navigation applications in everyday life that use GPS system of coordinates. Google Maps dan/and Waze.
GPS digunakan untuk tujuan navigasi. GPS is used in the navigation purposes.
Tujuan
BAB
9
122
Arahan: Setiap soalan diikuti oleh empat pilihan jawapan, A, B, C dan D. Pilih jawapan yang terbaik. Instructions: Each question is followed by four options A, B, C and D. Choose the best answer.
1 Rajah 1 menunjukkan beberapa kedudukan satelit. Diagram 1 shows a few positions of a satellite.
Rajah 1/Diagram 1
Antara A, B, C dan D, yang manakah merupakan kedudukan apogi satelit? Which of the A, B, C and D is the apogee position of the satellite?
2 Apakah bentuk-bentuk bagi orbit satelit? What are the shapes of the orbit of satellites? I Bulat/Circular II Elips/Elliptical III Spiral/Spiral IV Tidak seragam/Irregular A I dan II C II dan IV
I and II II and IV B I dan III D I, II dan III
I and III I, II and III
3 Apakah jenis orbit satelit dengan ketinggian antara 180 hingga 2 000 km? What is the type of satellite orbit with altitude between 180 and 2, 000 km? A Orbit Sederhana Bumi
Medium Earth Orbit B Orbit Geosegerak
Geosynchronous Orbit C Orbit Rendah Bumi
Low Earth Orbit D Orbit Tinggi Bumi
High Earth Orbit
4 Antara yang berikut, yang manakah menunjukkan hu- bungan antara tinggi orbit dan halaju satelit? Which of the following shows the relationship between the height of an orbit and the velocity of a satellite? A Semakin tinggi orbit satelit,
semakin rendah halaju satelit The higher the satellite orbit, the lower the satellite velocity
B Semakin tinggi orbit satelit, semakin tinggi halaju satelit The higher the satellite orbit, the higher the satellite velocity
C Semakin tinggi orbit satelit, semakin tidak tetap halaju satelit/The higher the satellite orbit, the less the satellite velocity becomes
D Semakin tinggi orbit satelit, semakin seragam halaju satelit/The higher the satellite orbit, the more uniform the satellite velocity
5 Rajah 2 menunjukkan pelancaran satelit ke orbit bumi oleh kenderaan pelancar. Diagram 2 shows the launch of a satellite into orbit by a launching vehicle.
Rajah 2/Diagram 2
Apakah jenis pemindahan satelit ini?/What is this type of satellite transfer? A Bi-elliptic transfer
Pemindahan dwi-elips
B Pindah secara terus ke orbit melalui trajektori linear Transfer directly into orbit through a linear trajectory
C Melalui orbit yang semakin meluas tanpa orbit pindah Hohmann Through the expanding of orbit without Hohmann’s transfer orbit
D Melalui orbit yang semakin meluas dan orbit pindah Hohmann Through a widening orbit and Hohmann transfer orbit
6 Rajah 3 menunjukkkan satu kenderaan pelancar. Diagram 3 shows a launch vehicle.
Rajah 3/Diagram 3
Apakah kenderaan pelancar ini?/What is the launch vehicle? A Kenderaan pelancar yang
digunakan sekali sahaja Expendable launch Vehicle
B Kenderaan pelancar guna semula Reusable launch vehicle
C Kenderaan Pelancaran Satelit Polar Polar Satellite Launch Vehicle
D Kenderaan Pelancaran Satelit Geosegerak Geosynchronous Satellite Launch Vehicle
B
C
Bahagian B/Section B
1 Rajah 1 menunjukkan sebuah satelit geopegun yang mengorbit bumi. Satelit jenis ini mengorbit Bumi mengikut tempoh dan arah putaran Bumi. Diagram 1 shows a geostationary earth orbiting satelit. Satellites of this type orbit the Earth according to the duration and direction of rotation of the Earth. (a) Bagaimana satelit seperti itu kelihatan apabila dilihat dari permukaan
Bumi? TP2 How will such a satellite appear when viewed from the surface of the Earth? Satelit ini kelihatan tetap pegun di langit.
These satellite appears to remain fixed in the sky.
[1 markah/1 mark]
(b) Kedudukan satelit pada ketika ini adalah paling dekat dengan Bumi. Nyatakan kedudukan ini. TP1 The position of this satellite at this moment is closest to Earth. State this position. Perigi/Perigee
[1 markah/1 mark]
(c) Apakah yang akan berlaku kepada satelit ini jika halajunya terlalu rendah?…