OBSERVATORIUM MAGNET BUMI INDONESIA UNTUK PEMANTAUAN DAN ANTISIPASI TSUNAMI MATAHARI 2013

Oleh : Dimas Salomo

PENDAHULUAN

Kupang Magnetic Observatory

Tsunami matahari merupakan istilah yang mengarah pada perkiraan akan terjadinya badai matahari pada pertengahan 2013 mendatang. Menurut hasil pengamatan sejak tahun 2000, jumlah bintik matahari cenderung menurun hingga mencapai tingkat terendah pada tahun 2009. Saat ini, matahari sedang berada pada awal siklus ke-24. Menurut perhitungan, puncak siklus ini terjadi pada sekitar pertengahan tahun 2013. Bintik matahari diperkirakan akan mencapai jumlah tertinggi. Pada saat itu akan terjadi flare yang sangat besar yang mempengaruhi medan magnet bumi.

Kejadian ini akan menyebabkan gangguan pada sistem komunikasi HF, navigasi, operasional satelit, dan jaringan listrik. Saat ini, perlu dilakukan kajian mengenai dampak badai geomagnet tersebut agar meminimalkan dampak yang ditimbulkannya di Indonesia. Observatorium magnet bumi milik Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) maupun stasiun magnet milik Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) harus dioptimalkan fungsinya agar bisa memberikan peringatan dini bilamana badai geomagnet diperkirakan akan terjadi.

BADAI GEOMAGNET DAN DAMPAKNYA

Di daerah bintik hitam, terjadi puntiran garis medan magnet matahari. Ini berpotensi menimbulkan flare atau ledakan di permukaan matahari akibat terbukanya kumparan medan magnet.  Selain melepaskan partikel berenergi tinggi, flare juga memancarkan radiasi gelombang elektromagnetik dan menimbulkan badai matahari.

Badai magnet di permukaan bintang raksasa tersebut bisa memicu timbulnya flare atau ledakan yang melontarkan seperenam energi yang dihasilkan matahari setiap detik.

Jika badainya cukup kuat, akan terjadi Coronal Mass Ejections (CME), yaitu awan plasma berukuran besar yang bergerak pada kecepatan jutaan mil per jam. Awan plasma tersebut terdiri dari proton dan elektron yang energik, dengan tambahan sejumlah kecil helium, oksigen dan logam.

Pada waktu terjadinya badai Matahari, sebuah ledakan matahari (solar flare) akan disertai oleh semburan radiasi elektromagnet (termasuk radio dan gelombang yang terlihat, ditambah gamma, ultraviolet, dan sinar X).

Sekira 10 sampai 20 menit setelah ledakan awal akan disusul dengan semburan penuh dengan energi proton. Kemudian, 10 sampai 30 jam ke depan, sebuah CME akan menghantam magnetosfer (lapisan medan magnet) Bumi lalu menyebabkan aliran listrik sepanjang pipa minyak serta saluran listrik tegangan tinggi.

Dampak badai geomagnet ini memang tidak dirasakan secara langsung oleh manusia. Tetapi berdampak pada teknologi tinggi yang diciptakan manusia. Dampak tersebut antara lain : terganggunya sinyal radio (HF) dan terganggunya satelit sehingga jaringan komunikasi terganggu. Hal ini akan dirasakan pada penggunaan handphone, Wi-Fi, GPS dan BTS. Maka penerbangan dan pelayaran yang mengandalkan satelit GPS sebagai sistem navigasi harus menggunakan metode manual.

Dampak lainnya antara lain yaitu kemungkinan terbakarnya trafo pembangkit atau distribusi listrik. Dampak yang dialami bumi ini akan semakin besar jika ledakan matahari mengarah tepat ke bumi. Partikel berenergi tinggi yang ikut terlontar akan menyusup masuk ke bumi mengikuti arah medan magnet bumi dari kutub utara dan menyebar memasuki atmosfer. Hal ini yang pernah terjadi pada siklus ke-22 tahun 1989. Saat itu trafo pembangkit listrik di Quebec, Kanada terbakar dan kerugian mencapai ratusan juta dollar.

Dampak ini mengacu pada kemunculan Geomagnetically Induced Current (GIC) pada sistem trafo listrik. Di daerah lintang tinggi dan menengah, studi GIC telah banyak dilakukan, sedangkan di lintang rendah-ekuator terutama di Indonesia belum banyak dilakukan. Beberapa penelitian menyebutkan bahwa pada saat badai geomagnet, fenomena kemunculan GIC potensial terjadi di Indonesia.

Pada saat badai geomagnet, fluktuasi medan geomagnet menimbulkan fluktuasi arus ionosfer yang mengalir di permukaan bumi. Aliran arus ionosfer ini menimbulkan perbedaan potensial di atas permukaan bumi yang dinamakan Earth Surface Potential (ESP). ESP ini bertindak sebagai sumber tegangan yang berlaku di antara 2 ground netral autotransformer yang terletak pada ujung-ujung jaringan panjang transmisi arus. ESP juga menghasilkan arus-arus induksi yang diketahui sebagai Geomagnetically Induced Current (GIC), melewati ground netral autotransformer dan mengalir sepanjang jaringan kabel transmisi.

Hasil studi sistem distribusi jaringan listrik di Indonesia menunjukkan bahwa tipe trafo distribusi jaringan listrik di Indonesia adalah tipe Y, artinya seluruh trafo distribusi jaringan listrik PLN mempunyai arus netral. Studi menunjukkan bahwa dampak badai geomagnet pada trafo jaringan listrik ini berpotensi terjadi di Indonesia namun masih sulit untuk menentukan magnitudenya.

MITIGASI BADAI GEOMAGNET

                Di Indonesia., perlu diberikan perhatian terhadap kajian dan penelitian geomagnet untuk meminimalkan dampak yang ditimbulkan badai geomagnet. Hal yang harus dilakukan yaitu pemantauan dan antisipasi menjelang puncak aktifitas matahari. Hal yang sangat ideal dilakukan sebagai mitigasi yaitu mematikan sementara jaringan satelit dan jaringan listrik saat terjadi badai matahari.

Pemantauan dilakukan oleh observatorium magnet bumi milik BMKG dan stasiun magnet milik LAPAN.  BMKG mengoperasikan lima observatorium magnet bumi di tempat berikut :

1.       Observatorium magnet bumi Tuntungan di Sumatera Utara,

2.       Observatorium magnet bumi Tangerang,

3.       Observatorium magnet bumi Tondano di Sulawesi Utara,

4.       Observatorium magnet bumi Kupang di Nusa Tenggara Timur,

5.       Observatorium magnet bumi Pelabuhan Ratu di Jawa Barat.

Pekerjaan bidang geomagnet ini dilakukan oleh Sub Bidang Magnet Bumi dan Listrik Udara, Bidang Geofisika Potensial dan Tanda Waktu, Pusat Seismologi Teknik Geofisika Potensial dan Tanda Waktu, Deputi Bidang Geofisika BMKG.

Selain itu, LAPAN melakukan pemantauan, penelitian, dan pengembangan terpadu tentang perubahan kondisi lingkungan antariksa (space weather) meliputi aktivitas matahari, hujan meteor, variasi geomagnet, dan variasi ionosfer serta dampaknya pada orbit satelit dan lingkungan bumi.

Pekerjaannya dilakukan oleh Bidang Geomagnet dan Magnet Antariksa, Pusat Sains Antariksa, Deputi Bidang Sains, Pengkajian dan Informasi Kedirgantaraan, LAPAN yang melaksanakan penelitian dan pengembangan pengetahuan geomagnet, seismo-elektrogeomagnet, magnet antariksa serta pemanfaatannya. LAPAN melakukan pengamatan dengan peralatan pengukuran yang berada di tempat-tempat berikut :

1.        Stasiun Tanjungsari,

2.       Stasiun Biak,

3.       Stasiun Pontianak.

PENUTUP DAN SARAN-SARAN

                Dengan adanya observatorium dan stasiun yang secara khusus mengamati dan mencatat besarnya medan magnet bumi, Indonesia bisa membangun sistem peringatan dini badai geomagnet di Indonesia menjelang puncak siklus matahari pada 2013. Sistem ini bisa diintegrasikan dengan sistem peringatan dini meteorologi dan klimatologi dan/atau sistem peringatan dini tsunami (InaTEWS). Dalam arti, diseminasi peringatan dilakukan menumpang pada sistem-sistem tersebut sehingga tidak memerlukan sistem diseminasi baru. Hal ini akan lebih efisien mengingat lembaga yang bertugas merupakan lembaga yang sama.

Ketika potensi badai geomagnet ada, sistem peringatan dini bisa segera menginformasikan kepada pemerintah dan masyarakat melalui media massa agar melakukan tindakan seperti mematikan jaringan listrik, komunikasi radio dan satelit untuk sementara.

***

Referensi :

http://bocahiseng.blogspot.com/2010/03/badai-matahari.html, diakses pada 19 Juli 2012 pukul 17.00 WIB

http://green.kompasiana.com/iklim/2012/01/03/indonesia-terkena-tsunami-matahari-2013/  diakses pada 19 Juli 2012 pukul 17.00 WIB

Ruhimat,Mamat,dkk. Penentuan Pola Hari Tenang Untuk Mendapatkan Tingkat Gangguan Geomagnet di Biak. Paper Penelitian. LAPAN            

Santoso,Anwar,dkk. Kajian Dampak Badai Geomagnet Pada Trafo Distribusi Listrik. Majalah Sains dan Teknologi Dirgantara LAPAN, Maret 2010

SOLAR SUPER STORMS, How They Could Impact Our High-Tech World, National Geographic Magazine June 2012 Page 36-53

www.lapan.go.id diakses pada 19 Juli 2012 pukul 17.30 WIB