Pengenalan Sistem Koordinat Bola Langit [1]

 Oleh

Sriyatin Shadiq Al Falaky

Diperbanyak oleh

Balai Diklat Kantor Wilayah Departemen Agama

Provinsi Jawa Timur Tahun 2006.

Pendidikan dan Latihan Hisab Rukyat Se Jawa Timur

Tanggal 17 s.d 26 Mei 2006 di Surabaya.

  

Pertanyaan :

Apa yang dimaksud dengan pengenalan koordinat bola langit  ?

Jawaban :

Untuk menjawab pertanyaan singkat di atas, tetapi mempunyai jawaban yang  luas dan panjang, tentunya perlu diuraikan dan dijelaskan dengan mengetahui hal-hal di bawah ini sebagai berikut :

1. Pengenalan sistem koordinat horizon

2. Pengenalan sistem koordinat ekuator

3. Pengenalan sistem koordinat ekliptika

4. Pengenalan Waktu Matahari dan Waktu Bintang

5. Pengenalan bola langit pada titik zenith

6. Pengenalan bola langit pada titik barat

7. Pengenalan koreksi-koreksi tinggi lihat

1.   Pengenalan Sistem Koordinat Horison

a.  Dasar Sistem Koordinat Horison

Koordinat horizon adalah suatu sistem lingkaran yang dibentuk untuk mengetahui arah azimuth dan tinggi benda langit pada bola langit. Koordinat horisan terdiri dari azimuth A sama dengan azimuth benda langit dan h sama dengan tinggi benda langit.

Kaidah dasar sistem koordinat horison sebagai berikut :

Lingkaran dasar adalah lingkaran horison.

Koordinat adalah azimuth (A) dan tinggi (h)

Azimut adalah panjang busur yang dihitung dari titik Utara  searah jarum jam sepanjang   lingkaran horison  sampai  ke titik kaki langit (K).  Rentang azimuth (A) adalah 0^o  s/d 360^o

Tinggi adalah panjang busur yang dihitung dari  titik kaki langit (K) di horison  sepanjang busur ketinggian ke arah (atas) zenith (Z) jika h  positif, dan ke arah (bawah) nadir (N) jika berharga negatif. Rentang tinggi benda (h) adalah 0^o  s/d  90^o   atau  0^o s/d  – 90^o.

b.  Keuntungan dan Kelemahan

Keuntungan sistem ini  adalah  praktis, sederhana, mudah dan langsung dapat dibayangkan letak bendanya pada bola langit.

Kelemahan sistem ini :  a. tergantung tempat di muka bumi. Bila tempatnya berbeda, horisonnyapun berbeda. b. tergantung waktunya, karena terpengaruh oleh gerak harian.

c.  Macam-macam Horizon

Horizon dapat dibagi tiga macam:

1).  Horizon hakiki atau horizon sejati adalah bidang yang tegak lurus garis vertikal dan melalui pusat bumi.

2). Horizon mar’i atau horizon semu adalah bidang yang menyinggung bumi pada tempat pengamat berdiri.

3).   Horizon hissi  atau horizon kodrati adalah batas pandangan mata tempat pertemuan langit dan bumi. Di tepi laut batas itu tampak jelas, merupakan batas langit dan permukaan air laut.

d.  Cara Membuat Koordinat Horison

Letak titik koordinat (UTSB) pada bola langit dapat dibuat secara bebas, asalkan arah SBUT atau UTSB searah jarum jam.

Dalam sistem koordinat horizon bumi ini dianggap sebagai titik yang besarnya diabaikan terhadap bola langit, karena pusat bola langit juga merupakan pusat bola bumi.

Langkah-langkah dan  cara melukis koordinat Horison, sebagai berikut :

1).   Lukislah lingkaran meridian langit.

2).  Lukislah garis datar dan tegak berpotongan di titik pusat bola langit.

3).  Lukislah lingkaran horizon yang perpotongangan dengan meridian langit di titik U dan S

4).  Lukislah   lingkaran   vertikal    utama   yang perpotongannya  dengan   meridian langit  di Z  dan  N   serta  perpotongannya dengan horison di B dan T. Ingat : perhatikan urutan arah titik koordinat UTSB atau SBUT searah putaran jarum jam.

5).  Melukis  azimuth, yaitu tarik  busur  dari  titik U sepanjang  lingkaran horison sampai ke titik kaki langit (K).

6).  Melukis tinggi yaitu tarik busur dari titik K ke arah Z jika harga h positif atau ke arah N jika h berharga negatif sampai ke letak benda langit.

Penjelasan :  a.  Letak  lingkaran  meridian  langit  dan  lingkaran vertikal utama dapat  ditukar  tempatnya. b.  Lingkaran  terletak  di  depan  bola  langit  digambar  garis  penuh,  di belakang garis putus-putus.

     

e. Cara Membaca Koordinat Horison

Cara membaca koordinat horizon sebagai berikut :

1, 2, 3, 4). Cara membacanya sama dengan melukis koordinat horison.

5).  Tariklah busur lingkaran vertikal dari Z melalui benda langit sampai ke N yang perpotongannya dengan horison di titik K.

6). Ukurlah azimuth benda langit dari U sampai ke K.  Arah penelusuran azimuth searah putaran jarum jam.

7). Ukurlah panjang busur dari K sampai ke posisi benda langit, untuk menentukan tinggi (h)

8). Koordinat benda langit tersebut di atas adalah azimuth (A) dan tinggi (h).

2. Pengenalan Sistem Koordinat Ekuator

a. Dasar Sistem Koordinat Ekuator

Koordinat ekuator adalah suatu sistem lingkaran yang dibentuk untuk mengetahui panjatan tegak benda langit (asensio rekta) dan deklinasi pada bola langit. Koordinat ekuator terdiri dari panjatan tegak = asensio rekta (a), dan deklinasi (d).

Kaidah dasar sistem koordinat ekuator sebagai berikut :

Lingkaran dasar adalah lingkaran Ekuator Langit

Koordinat        adalah asensio rekta (a) dan deklinasi (d)

Asensio rekta   adalah panjang busur yang dihitung dari titik Aries (titik g, Titik Musim Semi (TMS), Titik Hamal)  pada  lingkaran  ekuator  langit sampai ke titik kaki langit (K) dengan arah penelusuran  ke arah timur. Rentang asensio rekta  adalah 0 s/d 24 jam atau 0^o s/d 360^o

Deklinasi adalah panjang busur dari titik kaki langit (K) pada lingkaran ekuator langit ke arah kutub langit  sampai  ke  letak  benda pada bola langit. Deklinasi berharga positif  ke arah KLU (Kutub Lintang Utara), dan negatif  ke arah KLS (Kutub Lintang Selatan). Adapun rentang deklinasi adalah 0^o  s/d 90^o  atau 0^o  s/d – 90^o

b. Kegunaan Sistem Koordinat Ekuator

1).  Sudut  Jam Bintang Lokal  ( SJBL) adalah panjang busur dalam jam  (1 jam = 15⁰ busur dan 1 derajat = 4 menit), dihitung dari titik kulminasi atasnya pada meridian langit ke arah barat.

2).  Jam bintang adalah sudut jam bintang titik Aries.

3).   Sudut jam bintang lokal = Jam bintang – Asensio Rekta.

4).  Koordinat ekuator  bersifat universal dan standar. Sistem koordinat ini umumya dipakai  dalam  astronomi karena tidak terpengaruh  oleh  letak  dan waktu  pengamat di permukaan bumi.

Dalam penggunaan keperluan praktis umumnya sistem koordinat ekuator ini seringkali dinyatakan dalam koordinat  sudut jam lokal (t) dan deklinasi (d).

c. Cara Membuat Koordinat Ekuator

Langkah-langkah dan cara membuat koordinat Ekuator sebagai berikut :

1).  Lukislah lingkaran meridian langit.

2).  Lukislah lingkaran horison.

3).  Lalu tandai setiap perpotongan garis datar dan tegak dengan meridian langit dengan: U,T,Z,N.

4).  Tentukan letak KLS (Kutub Lintang Selatan) dan KLU (Kutub Lintang Utara) sesusai dengan lintang geografis  pengamat.  Jika lintang  positif  KLU  di  atas titik U, sebaliknya jika lintang berharga negatif maka KLS berada di atas titik S.

5).  Lalu lukislah lingkaran ekuator langit tegak lurus garis KLU-KLS. Berilah tandai huruf  S pada puncak ekuator. Titik-titik perpotongan ekuator dengan horison tandai dengan titik T dan B. Ingat : dalam memberi tanda dan penempatannya.

6).  Tentukan waktu bintang atau letak titik g pada ekuator. Lalu tarik busur dari titik  S  ke arah  Barat  sepanjang ekuator sebesar jam bintang dikalikan 15 derajat.

7).  Cara melukis Asensio Rekta atau cara menentukan  titik  K.  Tariklah  busur  dari  titik  g ke arah Timur atau berlawanan dengan arah sudut jam sampai ke titik K, sesuai dengan harga Asensio Rekta.

8).  Cara melukis deklinasi. Tariklah busur dari titik K ke arah KLU  jika  deklinasi  berharga positif  atau  ke  arah  KLS jika berharga negatif  sampai ke posisi benda langit.

9). Lalu buatlah lingkaran gerak harian benda  langit  tersebut  sejajar dengan ekuator dan arah geraknya dari Timur ke arah Barat.

d. Cara Membaca Koordinat Ekuator

Cara membaca koordinat horizon sebagai berikut :

1. s/d 6). Cara membacanya sama dengan melukis koordinat ekuator

7).  Lalu tariklah busur dari KLU  jika  benda  langit  berada  di  belahan langit Utara atau dari KLS jika berada di belahan langit Selatan yang melewati benda langit dan memotong  pada ekuator di titik  K.  Jarak busur dari  K - Bt adalah deklinasinya.

8).  Membaca sudut jam benda langit. Ukur panjang busur dari titik S ke arah barat sampai ke titik K.

9).  Jika jam bintang diketahui saat pengamatan maka  a  ditentukan dari jam bintang dikurangi sudut jam benda langit tersebut.

10).    Koordinat benda langit tersebut di atas adalah koordinat benda langit  Asensio Rekta (a ) dan deklinasi (d ).

3. Pengenalan Sistem Koordinat Ekliptika

a. Dasar Sistem Koordinat Ekliptika

Koordinat ekliptika adalah suatu sistem lingkaran yang dibentuk untuk mengetahui bujur ekliptika  dan lintang ekliptika pada bola langit. Koordinat ekliptika terdiri dari bujur ekliptika (l) dan lintang ekliptika (b).

Kaidah dasar koordinat ekliptika sebagai berikut :

Lingkaran dasar adalah lingkaran ekliptika

Koordinat adalah bujur ekliptika (l) dan lintang ekliptika (b)

Bujur ekliptika adalah panjang  busur  yang  diukur  dari titik  Aries  ke arah  timur sepanjang lingkaran ekliptika sampai ke titik kaki langit (K). Adapun rentang  bujur ekliptika (l) adalah (l) 0^o s/d  360 ^o

Lintang ekliptika adalah panjang  busur  yang  diukur  dari  titik  kaki  langit (K) di lingkaran ekliptika  ke arah  kutub  ekliptika  sampai  ke letak benda langit. Harga positif ke arah  KEU atau negatif ke arah KES. Rentang  lintang ekliptika (b) adalah  0⁰ s/d  90⁰ atau  0⁰  s/d – 90⁰

b.  Kegunaan Koordinat Ekliptika :

1).  Lingkaran   ekliptika  membuat   sudut  kemiringan  23 ½ ⁰ terhadap lingkaran ekuator langit.

2).  Titik  perpotongan  epliptika  dengan  ekuator langit setiap tanggal 21 Maret disebut titik Aries atau  Titik  Musim  Semi (TMS) di belahan  bumi  utara,   dan matahari berada maksimum  di belahan  langit  utara setiap tanggal 22 Juni    (23 ½ ⁰)  disebut  Titik   Musim Panas (TMP) atau Titik Cancer.  Matahari maksimum berada di  belahan langit selatan (-23 ½^o) dicapai matahari setiap tanggal  22 Desember, dan  dinamakan Titik Musim Dingin (TMD) atau Titik Capricornus.

3).  Sistem koordinat ekliptika  umumnya  digunakan  untuk  mengetahui posisi  matahari  dan anggota tatasurya lainnya.

c. Cara Membuat Koordinat Ekliptika

Langkah-langkah dan cara membuat koordinat Ekliptika sebagai berikut :

1 s/d 5) sama dengan melukis koordinat Ekuator.

6).   Lukislah garis  KES –KEU  yang berpotongan  di  pusat  bola  langit  untuk membentuk sudut  23 ½^o terhadap  garis KLS-KLU.

7).  Lukislah lingkaran ekliptika tegak lurus terhadap garis KES-KEU.

8).  Lalu tentukan letak titik  g  pada ekuator. Jika kutub ekliptika terletak di meridian langit, letak titik g  berada di titik Timur atau Barat.

9).   Cara menentukan bujur ekliptika ( l ).  Ukurlah panjang busur  dari  titik  g ke  arah timur sepanjang  lingkaran ekliptika sampai ke titik K.

10).  Cara menentukan lintang ekliptika ( b ). Ukurlah panjang  busur  dari  titik K  ke  arah  KEU  jika berharga positif atau  ke arah KES jika negatif, sampai ke posisi benda langit di bola langit.

11).  Lalu  buatlah lingkaran gerak harian benda langit sejajar dengan ekuator.

 d. Cara Membaca Koordinat Ekliptika

Cara membaca koordinat ekliptika sebagai berikut :

1 s/d 8) Sama dengan melukis koordinat ekliptika.

9).   Cara menentukan bujur ekliptika ( l ). Ukurlah panjang busur dari titik g  sampai ke titik K.

10).  Cara menentukan lintang ekliptika ( b ). Tariklah garis dari KEU atau dari KES tergantung letaknya di  bola langit, melalui benda langit  sampai memotong lingkaran ekliptika di titik K.  Panjang  busur  dari  K  ke  Letak Bt adalah lintang ekliptika benda langit tersebut.

11).  Koordinat benda langit tersebut di atas adalah koordinat benda langit bujur ekliptika (l) dan lintang ekliptika (b).

Penjelasan: Seperti halnya titik Aries, KEU dan KES melakukan gerak harian dari ke arah barat, lingkaran geraknya sejajar dengan ekuator.

4.  Pengenalan Waktu Matahari dan Waktu Bintang

Di bawah ini akan dijelaskan hubungan antara waktu matahari dengan waktu bintang, sebagai berikut :

a.   Waktu Matahari Menengah (WMM) sama dengan sudut jam matahari ditambah 12 jam. Jam 0 waktu matahari adalah matahari menengah yang berada di titik kulminasi bawah. Satu hari matahari sama dengan 24 jam

b.  Waktu Bintang (waktu sideris) sama dengan sudut jam titik Aries. Jam 0 waktu bintang adalah letak titik Aries berada di titik kulminasi atas.  Satu hari bintang = 23 jam 56 menit 4.0982 detik.

c.  Letak-letak istimewa titik Aries terhadap matahari :

1).  Sekitar tanggal 21 Maret (TMS = Titik Musim Semi) adalah letak matahari berimpit dengan titik Aries. Jam 0 WMM sama  jam 12 waktu bintang.

2). Sekitar tanggal 22 Juni (TMP = Titik Musim Panas) adalah saat matahari berada di kulminasi bawah, titik Aries berimpit dengan titik Timur. Jam 0 WMM sama jam 18 waktu bintang.

3).  Sekitar tanggal 23 September (TMG = Titik Musim Gugur) adalah saat matahari berada di kulminasi bawah, titik Aries berada di titik kulminasi atas. Jam 0 WMM sama dengan jam 0 waktu bintang.

4).   Sekitar tanggal 22 Desember (TMD = Titik Musim Dingin) adalah saat matahari berada di  kulminasi bawah, titik Aries berimpit dengan titik Barat. Jam 0 WMM sama dengan jam 06 waktu bintang.

5.  Pengenalan Bola Langit Pada 0° Lintang, dilihat Dari Arah Titik Zenith ( Depag [1981 : 259] 

6.  Pengenalan Bola Langit Pada 20° Lintang Selatan Dilihat Dari Arah Barat ( Depag [1981 : 260]

7. Pengenalan Koreksi-Koreksi Tinggi Lihat dan Tinggi Nyata       (Depag [1981 : 258]

---

[1] Lebih jelasnya bacalah buku Pengantar Ilmu Falak dan Hisab Rukyat I oleh Sriyatin Shadiq Al Falaky : Surabaya, penerbit Yayasan Al Falakiyah, 2000,  hlm :