Orbit: LEO, MEO, GEO

Ketinggian orbit adalah keputusan desain paling fundamental sebuah sistem satelit — ia menentukan latensi, cakupan, jumlah satelit yang dibutuhkan, umur pakai, dan biaya. Halaman ini membedah tiga kelas utama plus beberapa orbit istimewa.

Peta ketinggian

GEO   ── 35.786 km ─────────────── ● (diam relatif thd bumi)
                                        periode: 23 j 56 m
MEO   ── ±20.200 km ──────── ●          periode: ±12 jam (GPS)
      
LEO   ── 400–2.000 km ── ●              periode: ±90–120 menit
Bumi  ── (ISS: 420 km, Starlink: 550 km)

Parameter	LEO	MEO	GEO
Ketinggian	400–2.000 km	2.000–35.786 km	35.786 km
Periode orbit	90–120 menit	2–24 jam	23 j 56 m (sidereal)
Latensi RTT (bumi–satelit–bumi)	5–40 ms	100–180 ms	±480–560 ms
Cakupan per satelit	Kecil (radius ratusan km)	Regional	⅓ permukaan bumi
Satelit untuk cakupan global	Ratusan–ribuan	10–30	3–4
Antena pengguna	Harus melacak (phased array)	Melacak	Diam (dipasang sekali)
Contoh	Starlink, ISS, observasi bumi	GPS, Galileo, O3b	TV broadcast, VSAT klasik, SATRIA-1

GEO (Geostationary Orbit)

Di ketinggian tepat 35.786 km di atas ekuator, periode orbit satelit sama dengan rotasi Bumi — satelit "menggantung" di titik langit yang sama selamanya. Konsep ini dipopulerkan Arthur C. Clarke pada 1945, sehingga sabuk GEO kadang disebut Clarke Belt.

Keunggulan yang membuatnya legendaris:

• Antena bumi cukup dipasang sekali, tanpa motor pelacak — kunci murahnya VSAT dan parabola TV.
• Tiga satelit cukup untuk menutup hampir seluruh bumi.
• Ideal untuk broadcast: satu pancaran = satu benua.

Harganya:

• Latensi fisika: 35.786 km ÷ 299.792 km/s ≈ 120 ms sekali jalan ke satelit; pengguna→satelit→gateway→balik lagi ≈ 500 ms RTT. Tidak bisa dikurangi oleh teknologi apa pun — ini kecepatan cahaya.
• Sinyal melemah drastis (rugi lintasan ∝ jarak²) — butuh antena dan daya besar.
• Tidak melayani lintang kutub (>±81°; sudut elevasi terlalu rendah di atas ±70°).
• Slot orbit terbatas: sabuk GEO adalah "kavling" internasional yang dijatah ITU per negara — bagian dari alasan geopolitik satelit itu rumit.

Satelit GEO tua dipensiunkan ke graveyard orbit (±300 km di atas GEO) dengan sisa bahan bakar terakhirnya, agar slotnya bisa dipakai penggantinya.

MEO (Medium Earth Orbit)

Wilayah luas antara LEO dan GEO. Penghuni utamanya adalah sistem navigasi (GNSS) di ±20.200 km dengan periode ±12 jam:

• GPS (AS, 31 satelit), Galileo (Eropa), BeiDou (Tiongkok), GLONASS (Rusia).
• Ketinggian ini kompromi pas: tiap satelit terlihat dari area luas (cukup 24–30 satelit agar minimal 4 selalu terlihat — syarat menghitung posisi 3D + waktu), tapi sinyal masih cukup kuat untuk chip kecil di ponsel.

Untuk komunikasi, konstelasi O3b/mPOWER (SES) di 8.062 km membuktikan jalan tengah: latensi RTT ±150 ms (jauh lebih nyaman dari GEO) dengan jumlah satelit jauh lebih sedikit dari LEO.

LEO (Low Earth Orbit)

Rumah bagi ISS, satelit observasi bumi, dan konstelasi internet modern. Dekat berarti:

• Latensi kecil (RTT 20–40 ms — setara internet kabel).
• Sinyal kuat — antena pengguna bisa sekecil kotak pizza.
• Tapi satelit melintas cepat (±7,6 km/s): dari satu titik di bumi, satelit hanya terlihat beberapa menit → butuh ribuan satelit dan antena yang terus berpindah target (handover) agar layanan tak terputus.

Konstelasi LEO modern

Starlink (±7.000+ satelit aktif di ±550 km), OneWeb/Eutelsat, dan Kuiper mengubah ekonomi satelit: diproduksi massal, diluncurkan puluhan sekaligus, umur pendek (5–7 tahun, lalu deorbit dan terbakar di atmosfer). Terminal pengguna memakai phased array — antena datar yang mengarahkan beam secara elektronik tanpa bagian bergerak — dan generasi barunya saling terhubung laser antar-satelit (inter-satellite link), membentuk jaringan mesh yang benar-benar melakukan routing di angkasa.

Sisi gelap: sampah antariksa

LEO makin padat. Puing (satelit mati, bekas roket, serpihan tabrakan) melesat ±7,5 km/s — sekrup kecil pun berenergi peluru meriam. Skenario terburuknya sindrom Kessler: tabrakan beruntun yang membuat orbit tak terpakai. Mitigasi kini menjadi kewajiban desain: deorbit ≤5 tahun setelah misi, kemampuan manuver menghindar, dan pelacakan objek oleh radar jaringan space surveillance.

Orbit istimewa lainnya

• SSO (Sun-Synchronous Orbit) — LEO polar (±600–800 km) yang presesinya disetel agar selalu melintas suatu tempat pada jam matahari yang sama; wajib bagi satelit pencitraan yang butuh pencahayaan konsisten.
• HEO / Molniya — elips ekstrem (perigee ±600 km, apogee ±40.000 km); satelit "berlama-lama" di atas lintang tinggi yang tak terjangkau GEO — solusi klasik Rusia untuk komunikasi kutub.
• GTO (Geostationary Transfer Orbit) — elips antara LEO dan GEO; halte transit satelit GEO yang baru diluncurkan sebelum menyalakan motornya sendiri menuju orbit final.

Elemen orbit (sekilas untuk yang penasaran)

Posisi dan bentuk sebuah orbit dijelaskan enam elemen Kepler — dua yang paling sering muncul dalam percakapan:

• Inklinasi — sudut bidang orbit terhadap ekuator: 0° = orbit ekuatorial (GEO), ±90° = polar (melintasi kutub), 51,6° = ISS.
• Eksentrisitas — kebulatan orbit: 0 = lingkaran sempurna, mendekati 1 = elips memanjang (Molniya ±0,74).

Data orbit satelit dipublikasikan dalam format TLE (two-line element) dan bisa dipakai siapa saja untuk menghitung kapan satelit lewat — inilah yang dikerjakan perangkat lunak pelacak di ground station.

Memilih orbit = memilih kompromi

Kalau prioritasmu...	Pilih	Alasannya
Broadcast TV satu benua	GEO	Satu satelit, antena murah tanpa pelacak
Internet interaktif latensi rendah	LEO	RTT ~20–40 ms
Navigasi global	MEO	Geometri & jumlah satelit optimal
Backhaul terpencil dengan CAPEX kecil	GEO (VSAT)	Terminal murah, ekosistem matang
Komunikasi wilayah kutub	HEO / LEO polar	GEO tak menjangkau

Ketinggian sudah dipilih — sekarang bagaimana sinyal benar-benar menempuh jarak itu? Lanjut ke Komunikasi Satelit.