Introduciton

INSTRUMENTASI SAINTIFIK MAGNETIC DATA ACQUISITION SYSTEMS (MAGDAS)

Tahun 2007 telah diisytiharkan sebagai International Heliophysical Year (IHY) oleh UNOOSA. Melalui rangka kerjasama IHY tersebut, pihak Space Environment Research Center (SERC), University of Kyushu, Jepun telah bersetuju untuk bekerjasama dengan ANGKASA dan Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) dalam bidang penyelidikan cuaca angkasa khususnya melalui pemantauan perubahan medan magnet Bumi yang disebabkan oleh aktiviti Matahari (seperti Rajah A di bawah) dan seterusnya memilih Observatori Negara Langkawi (ONL), Agensi Angkasa Negara (ANGKASA) di Pulau Langkawi sebagai salah satu lokasi untuk meletakkan instrumentasi saintifik, Magnetic Data Acquisition System (MAGDAS). MAGDAS telah dipasang di ONL pada 4 September 2006 dan jangka hayatnya adalah selama lima tahun. MAGDAS telah ditambah baik dengan peningkatan sistem dan penggantian kepada MAGDAS-9 pada Oktober 2010. ANGKASA telah memperoleh peralatan tersebut secara percuma dan hanya menanggung kos-kos logistik seperti pembinaan hut bagi melindungi MAGDAS daripada kesan langsung alam semula jadi. ANGKASA juga bertanggung jawab dalam menguruskan selenggara minor dan logistik yang dijalankan secara berkala. UKM dan SERC telah menandatangani suatu perjanjian data dan penyelenggaraan pada 16 Disember 2006.

ONL dipilih kerana cirian instrumentasi tersebut yang perlu diletakkan berhampiran dengan kosong (0) darjah garisan khatulistiwa magnet (magnetic equator) serta bebas dari gangguan hingar seperti motor. Oleh kerana ONL yang terletak di Pulau Langkawi (paling dekat dengan kosong (0) darjah garisan khatulistiwa magnet dan di dalam kawasan hutan simpan, maka ia memenuhi kedua-dua syarat tersebut di atas. Dengan adanya instrumentasi ini, Malaysia telah membuka peluang untuk penyelidik Malaysia khususnya pelajar-pelajar Paska-siswazah meneroka peluang kerjasama antarabangsa khususnya dalam penyelidikan cuaca angkasa. Hasil daripada kerjasama tersebut, Seminar Fizik Suria dan Kursus Fizik Suria telah diadakan pada 20 – 23 Disember 2006 yang dihadiri Prof. Dr. Kiyohumi Yumoto dari University of Kyushu, Jepun dan Dr. Bambang Setiahadi dari Watukosek Observatori, Indonesia, para penyelidik dan pelajar paska-siswazah dari Malaysia.


Stesen MAGDAS di ONL

 


Stesen MAGDAS di seluruh dunia. Bulatan merah kecil menandakan lokasi MAGDAS di ONL, Langkawi

 

OBJEKTIF MAGDAS MALAYSIA

  1. Untuk memperoleh data geomagnet bagi membolehkan ANGKASA menjalankan pemantauan cuaca angkasa dengan lebih berkesan;
  2. Memberi akses kepada saintis tempatan untuk menceburi bidang penyelidikan cuaca angkasa dan fizik suria serta pengkajian interaksi Matahari - Bumi di kawasan Equatorial;
  3. Pembangunan modal insan yang mahir dalam program penyelidikan dan pemonitoran geomagnet;
  4. Dapat memperkenalkan (LNO) sebagai salah sebuah tapak ground based bagi penyelidikan di angkasa raya; dan
  5. Salah satu inisiatif negara dalam menyumbang data yang berguna tentang ancaman angkasa terhadap kepentingan global demi keharmonian sejagat di samping memperkukuhkan jaringan antarabangsa.

JENIS DATA DAN SISTEM KONFIGURASI

  1. Instrumen merupakan alat pengukur medan magnet Bumi (dalam unit nano Tesla, nT) yang digambarkan oleh komponen-komponen melintang (Horizontal) H, Kecondongan (Declination), D dan menegak (Vertical),
  2. Suhu dalaman kepala penderia (T) juga dapat disukat.
  3. Sebanyak lebih 50 magnetometer jenis fluxgate (Gambarajah 3) telah dipasang dan data penghantaran sistem data acquistion dihantar ke Fukuoka, Jepun menerusi internet hampir pada masa sebenar (near real time)
  4. Data-data juga dilog kedalam Compact Flash Memory card bersaiz 1G
  5. Kesemua data-data mentah adalah dalam bentuk .mgd (seperti dalam Gambarajah 4) sebelum ditukar kepada ASCII untuk diproses
  6. Data-data merupakan nilai bacaan medan magnet (nT) bagi setiap minit/saat untuk medan magnet Bumi yang dicerap
  7. Hanya pemilik stesen dapat mengakses data-data MAGDAS menerusi File Transfer Protocol (FTP). Pihak luar yang berminat untuk mendapatkan data ini, perlu meminta kebenaran pihak SERC. Data segera (quick look) yang telah diplot pada masa sebenar adalah seperti dalam Gambarajah 5.  Data segera ini boleh diakses oleh orang ramai melalui laman sesawang SERC di http://magdas2.serc.kyushu-u.ac.jp/realtime/fig/mag9_LKW.png


Data mentah dalam format ".mgd" yang diakses melalui FTP

 


Data medan magnet Bumi ONL yang diplot secara segera hampir masa sebenar yang diperoleh daripada laman web SERC

 

PENYELIDIKAN MENGGUNAKAN MAGDAS DI MALAYSIA

Di antara penyelidikan-penyelidikan menggunakan MAGDAS di Malaysia adalah seperti di Jadual 1. Milestone pembangunan penyelidikan MAGDAS adalah seperti di jadual 2 di bawah:

Jadual 1: Penyelidikan-penyelidikan geomagnet menggunakan MAGDAS di ONL
  

Jadual 2:  Milestone Penyelidikan Cuaca Angkasa khususnya melalui instrumentasi MAGDAS

PENYELIDIKAN MEDAN MAGNET BUMI (GEOMAGNET)

Penghuni Bumi amat bertuah kerana beribu-ribu kilogram plasma yang telah dilepaskan oleh Matahari telah dilindungi oleh satu lapisan yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar iaitu medan magnet Bumi atau lebih dikenali sebagai Geomagnet. Lapisan Geomagnet ini bertindak sebagai perisai (Seperti Gambarajah 6 di bawah) terhadap plasma yang datang seterusnya mengurangkan kemudaratan terhadap penghuni Bumi daripada menerima kesan langsung daripada hentaman plasma tersebut yang boleh mengakibatkan hidupan-hidupan di Bumi turut mengion dan berlakunya mutasi. 


Aktiviti Matahari mempengaruhi cuaca angkasa seterusnya memberi kesan kepada planet Bumi
yang dilindungi oleh medan magnet Bumi atau lebih dikenali sebagai geomagnet

Kesan perubahan medan magnet Bumi yang terlampau tinggi boleh mempengaruhi ketepatan petunjuk arah pada kompas magnetik. Kesan terhadap biologi dan hidupan liar seperti burung Merpati juga terjejas apabila tidak dapat pulang ke habitat asal ataupun tersesat kerana perubahan pada medan geomagnet ini yang bertindak sebagai sistem navigasi utama dan rujukan dalam penunjuk arah ketika penerbangannya.

Fenomena ini juga boleh mewujudkan aruhan arus elektrik pada permukaan tanah. Kesan aruhan yang tidak konsisten dan berulang-ulang ini akan mengakibatkan kerosakan terhadap transformer dan sistem agihan grid bekalan kuasa elektrik. Sistem telekomunikasi berwayar juga boleh terganggu dengan fenomena ini. Begitu juga dengan sistem perpaipan gas dan air yang akan terjejas disebabkan oleh aliran elektrik yang wujud akibat terjadinya aruhan ini dan seterusnya mengakibatkan hakisan dan karat. Ini ditambah lagi dengan faktor-faktor lain seperti suhu, kelembapan dan iklim negara yang boleh mempercepatkan proses ini terjadi.

RELEVAN TERHADAP NEGARA

Program MAGDAS ini dilihat selaras dengan program pembangunan angkasa dan keperluan kerajaan dalam melancarkan satelit telekomunikasinya menjelang Rancangan Malaysia ke-11 (RMK11) nanti di mana proses penyelidikan dan peningkatan mutu tenaga manusia perlu dimulakan dari sekarang.

Program ini juga berpotensi untuk menjadi nilai tambah terhadap penyelidikan dan pemantauan bidang medan geomagnet lebih-lebih lagi di kawasan equatorial. Sungguhpun penyelidikan dan pemantauan medan geomagnet ini telah dibuat dengan giat, namun kebanyakannya hanya tertumpu di bahagian hemisfera utara dan selatan dan tidak pula di kawasan  equatorial di mana terletaknya Malaysia.

Pelancaran satelit RazakSat yang merupakan satelit pencerap Bumi yang pertama di dunia yang mengorbit equatorial Bumi serta pertumbuhan teknologi negara dalam memenuhi kehendak dan cita rasa rakyat seperti sistem telekomunikasi dan perbekalan tenaga elektrik menjadikan kursus ini lebih signifikan. Ini ditambah lagi dengan pertambahan penggunaan rakyat terhadap sistem teknologi angkasa seperti telekomunikasi satelit, broad casting dan Global Positioning System (GPS) yang merupakan sebahagian daripada keperluan negara dan trend gaya hidup rakyat Malaysia pada waktu kini.

MAGDAS ini juga sebagai alat sokongan terhadap sistem pemantauan cuaca angkasa selaras dengan penubuhan National Space Weather Center (NSWC) oleh Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi pada 2011 dalam usaha untuk mewujudkan sistem amaran awal kepada negara dalam menghadapi fenomena Matahari Maksimum 24.

KESIMPULAN

Dengan pemasangan MAGDAS di Malaysia di samping sokongan para penyelidik dan kepakaran tempatan yang baru dilakhirkan ini, Malaysia menegaskan komintmennya dalam memperkukuh penyelidikan geomagnet untuk kepentingan sejagat.

Go to top