BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Metode

26
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah studi observasi
monitoring, yaitu dengan melakukan pengamatan dalam interval waktu tertentu
dengan mengukur kecerahan langit menggunakan alat SQM jenis LE dan LU.
Perbedaan LU dan LE adalah dari jenis keluarannya, LE adalah SQM dengan
koneksi Ethernet sedangkan LU dengan koneksi USB.
3.2 Objek Penelitian
Objek penelitian dalam skripsi ini adalah kecerahan langit malam di
Observatorium Bosscha di arah timur, barat, utara, dan selatan pada sudut z=45°,
ditambah arah zenit pada z = 0º, zenit adalah titik hayal di atas kepala pengamat.
Penelitian ini pun bertujuan untuk mendapatkan kapan terjadinya fajar sebagai
awal waktu salat Shubuh dan waktu salat Isya
3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Observatorium Bosscha di atas Teleskop Surya,
dengan koordinat 1070 32’ 42.3’’ BT, 60 51’ 22.9’’ LS; dan ketinggian 1330 dpl.
Lokasi ini sangat strategis karena merupakan pusat peneropongan utama di
Indonesia dan secara letaknya tidak berdempetan dengan daerah urban. SQM yang
dipakai berjumlah tiga buah, 1 dipasang ke arah z = 0° dan 2 SQM yang dipasang
bergantian ke 4 arah (timur, barat, utara, dan selatan) di z = 45°.
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
27
Gambar 3.1 Lokasi penelitian kecerahan langit, alat SQM di pasang di atas atap teleskop surya
observatorium bosscha lembang
(sumber: Koleksi Pribadi)
Pengambilan data dimulai dari bulan September 2012 sampai Oktober 2012.
Penelitian dilakukan setiap hari dari 17.30 WIB sampai 05.30 WIB hari
berikutnya (12 jam pengambilan data). Pengambilan data diambil secara kontinu
menggunakan SQM yang terhubung dengan perangkat komputer setiap 3 detik
sekali.
Selain dengan pengamatan langsung pada musim basah, penelitian juga
didukung dengan data SQM yang sudah ada pada musim kering, yaitu pada
selama bulan Juni 2012. Data pada musim kemarau diperlukan agar hasil pada
kedua musim bisa dibandingkan, baik untuk kecerahan langit ataupun dalam
penetapan awal waktu salat Shubuh dan Isya.
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
28
3.5 Alur Proses Pengambilan Data
Secara ringkas alur pengamatan dapat dilihat dalam bagan di bawah ini:
Mulai
Pengamatan
Tiap 3 detik
Data
Pengolahan data menggunakan perangkat
lunak (MS. Excel)
Rajah dalam grafik
intensitas terhadap waktu
Analisis
Selesai
Gambar 3.2 Diagram Alur Pengambilan Data
3.5 Alat yang Digunakan
Instrumen utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah 2 SQM LU
yang di pasang ke arah timur-barat dan utara-selatan pada jarak z=45° dan 1 SQM
LE yang mengarah ke arah zenit pada z=0°. Kedua jenis ini bisa dilihat dalam
gambar 3.3a dan b.
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
29
Gambar 3.3 a. SQM-LU
(Sumber: www. Unihedron.com)
Gambar 3.3 b. SQM-LE
(Sumber: www. Unihedron.com)
Gambar 3.4 SQM yang dipasang ke arah timur, barat dan zenit
(Sumber: Koleksi Pribadi)
Pengukuran untuk mendapatkan nilai kecerahan langit diarahkan ke zenit
dengan menggunakan SQM jenis Ethernet (SQM-LE). Sedangkan pengukuran
untuk mendapatkan waktu salat Shubuh dan Isya menggunakan 2 SQM jenis USB
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
30
yang diarahkan ke sudut 450 Timur dan sudut 45° Barat. Penggunaan 2 SQM ini
sebelum digunakan haruslah melalui proses kalibrasi agar bacaan yang dihasilkan
sama.
Proses kalibrasi 2 SQM ini sudah dilakukan oleh Mahasiswa Magister ITB
Eka Puspita Armaningtyas yang menggunakan 2 SQM yang sama untuk
penelitian Tesis yang dia gunakan untuk daerah ITB, Jombang dan Cimahi
melalui pengukuran stabilisasi, pengukuran linearitas, dan pengukuran offset 2
SQM ini.
Dua SQM yang dipakai dalam penelitian memiliki stabilisasi juga
memiliki linearitas yang bagus. Pengukuran offset antar 2 alat yang digunakan
tidak jauh berbeda hasilnya karena berasal dari pabrik yang sama.
3.6 Metode Pengukuran Kecerahan langit
SQM dipasang pada sebuah tiang besi yang sudah dibuat mengarah ke arah
zenit dan 45 derajat ke timur dan barat sesuai gambar 3.4. SQM dimasukan ke
dalam tabung yang sudah dibuat sedemikian rupa sehingga SQM aman dari
gangguan hewan atau cuaca yang tidak diinginkan. Lalu setelah terpasang dengan
arah yang diinginkan SQM dihubungkan dengan komputer yang sudah tersedia di
ruang teleskop surya.
SQM dijalankan dengan perangkat lunak yaitu SQM Reader. Aplikasi ini
dapat membaca nilai kecerahan langit dalam bentuk MPSAS (mag/arcsec²)
sampai tiap 5 menit dengan format keluaran berbentuk csv. Penggunaan SQM
Reader dimulai dengan memilih dahulu tipe SQM yang digunakan (SQM-LU atau
SQM-LE), lalu ditentukan rentang waktu pengambilan data dengan menekan
panel sebelah kanan Read Every. Dengan menekan tombol Read Now pada
jendela SQM Reader maka data akan otomatis terbaca dan tersimpan secara
otomatis dalam komputer dalam bentuk csv. Tampilan SQM Reader bisa dilihat
pada gambar 3.5
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
31
Gambar 3.5 Jendela SQM Reader dalam memilih jenis SQM
Untuk mendapatkan data yang lebih detail yaitu per detik, maka kita bisa
menggunakan aplikasi lain yang disediakan dengan format .tcl
Gambar 3.6 Tampilan sqm-display.tcl
Gambar 3.6 adalah tampilan sqm-display.tcl. Pengaktifan SQM dilakukan
dengan terlebih dahulu memilih port selector koneksi SQM-LU / SQM-LE yang
bersesuaian. Nomor port selector untuk windows 2007 dapat dilihat di control
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
32
panel/ administrative tools/ computer management/ device manager/. Interval
pembacaan ada dua pilihan yaitu manual update atau auto update. Dengan
mengaktifkan panel auto update interval dapat dipilih mulai 1-60 detik. Dengan
mengaktifkan salah satu panel tersebut bacaan SQM dapat disimpan di komputer,
untuk kemudian dapat diolah dengan MS. Excel.
Kelemahan dari perangkat lunak SQM Reader dan sqm-display adalah tidak
bisa diatur secara otomatis mematikan dan menghidupkan SQM. Untuk
melakukan pengamatan yang berlangsung tiap hari, SQM harus dimatikan di
siang hari, yaitu di saat hari menjelang pagi sampai menjelang malam, maka
dengan bantuan SQM Reader Pro hal ini dapat diatur dengan menonaktifkan
secara otomatis dan menghidupkan kembali secara otomatis.
Data yang dihasilkan akan langsung tersimpan di komputer dalam bentuk .csv
atau .tcl. Data tersebut dimasukan ke dalam Ms. Excel dengan format yang sudah
ditabelkan, lalu dibuat grafik magnitude/arcsec² terhadap waktu pengamatan.
Mengolah data kecerahan langit yang sudah didapat bisa melalui beberapa
tahap sebagai berikut:
1. Buka perangkat lunak pengolah data ( Microsoft Excel)
2. Pemilihan data dengan mengklik Open di menu File. Untuk melihat data yang
akan diolah diubah terlebih dahulu keluaran data menjadi all files di sebelah
kanan bawah, seperti yang ada pada gambar 3.7
3.
Setelah memilih data yang akan diolah, maka akan muncul jendela text
import wizard-step 1-3. Pada step pertama maka kita pilih delimited lalu next,
pada step kedua centang tab, space dan comma agar keluaran data sudah
dalam bentuk kolom. Terakhir pada step 3 klik general lalu finish. Semuanya
bisa dilihat pada gambar 3.8a-c.
4. Setelah itu data akan muncul dalam Excel dengan 10 kolom seperti pada
gambar 3.9 Waktu dimulai dari jam 00:00-05:30 am dilanjut 05:30-12:00 pm
5. Untuk memulai memplot grafik, maka urutan waktu harus diubah terlebih
dahulu sesuai penelitian yaitu dari jam 05:30 pm sampai jam 05:30 am. Ini
terlihat pada gambar 3.10
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
33
6. Delete Kolom serial no, NELM, Protocol, Model, dan Feature, karena tidak
akan banyak difungsikan, selain itu akan menambah beban memori dalam
komputer, seperti pada gambar 3.11
7. Ubah format waktu menjadi 24 jam, lalu diubah menjadi bentuk desimal
dengan bantuan rumus dalam MS. Excel. Seperti terlihat pada gambar 3.12
8. Untuk menghasilkan grafik yang mudah dibaca, maka ubah waktu menjadi 2
bagian, yaitu sebelum jam 12 malam dan sesudahnya, seperti terlihat pada
gambar 3.13
9. Plot grafik dengan mengklik menu insert lalu pilih jenis grafik yang akan
digunakan dan masukan data x untuk waktu pengamatan dan y untuk nilai
kecerahan langit dalam bentuk mag/arcsec² (MPSAS), seperti terihat pada
gambar 3.14
Gambar 3.7. Data SQM dibuka dalam perangkat lunak MS. Excel
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
34
Gambar 3. 8a. Jendela text import wizard 1, pilih Delimited
Gambar 3.8b. Jendela text import wizard 2, centang Tab, Comma, dan Space
Gambar 3.8c. Jendela text import wizard 3, klik general lalu klik finish
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
35
Gambar 3.9. Tampilan data dalam MS. Excel
Gambar 3.10. Merubah susuan data sesuai urutan pengamatan
Gambar 3.11. Menghapus sebagaian fungsi yang tidak digunakan
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
36
Gambar 3.12. Merubah format waktu menjadi bentuk desimal
Gambar 3.13. kolom interval time adalah untuk membedakan waktu sebelum tengah malam dan
setelah tengah malam
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
37
Gambar 3.14. Tampilan grafik sky brightness
3.9 Metode Penentuan Awal Waktu Salat Shubuh dan Isya
Metode pengukuran dan pengolahan data untuk awal waktu salat Shubuh dan
Isya hampir sama dengan metode pengolahan data kecerahan langit, tetapi data
yang dipakai dimulai saat menjelang fajar sampai matahari terbit untuk salat
Shubuh dan pada saat matahari terbenam sampai malam gelap untuk mendapatkan
waktu salat Isya.
Fajar Shadiq adalah fajar yang dijadikan awal waktu salat Shubuh, fajar ini
bisa diamati dengan mata telanjang. Dengan demikian alat SQM yang memiliki
ketidakpastian ± 0,1 MPSAS akan sangat membantu mengamati terjadinya
perubahan waktu malam menuju fajar.
Pola perubahan kecerahan langit dari kondisi gelap menuju terang sebagai
acuan masuknya waktu fajar Shadiq atau waktu salat Shubuh. Gambar 3.15 adalah
hasil grafik fajar yang didapatkan setelah diolah menggunakan MS. Excel. Untuk
mendapatkan secara lebih akurat kapan awal waktu Salat? Maka dicari simpangan
kecerahan langit pada waktu bacaan SQM masih stabil di akhir malam. Ketika
hasil simpangan memiliki nilai minus, maka disanalah awal waktu salat Shubuh,
lalu disesuaikan dengan waktu dan depresi Matahari pada waktu tersebut.
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
38
Untuk mendapatkan awal waktu salat Isya, maka data yang digunakan adalah
data yang diperoleh dari mulai sore hari sampai malam, awal waktu salat Isya
dimulai saat kondisi bacaan SQM mulai stabil. Data akan diolah dengan bantuan
Ms. Excel lalu diplot dalam bentuk grafik akhir senja seperti pada gambar 3.16.
Awal waktu Isya dimulai ketika nilai simpangan kecerahan langit mulai memiliki
nilai positif.
Setelah mendapatkan awal waktu salat Shubuh dan Isya, hasilnya dianalisis
dan dibandingkan dengan acuan yang dipakai Pemerintah menggunakan alat bantu
perangkat lunak Accurate Times 5.3.
Awal Fajar
Mag/arc sec²
21
16
11
6
3:30
3:44
3:58
4:13
4:27
4:42
4:56
5:10
5:25
5:39
Waktu Pengamatan
Gambar 3.15. Grafik tampilan awal fajar
Akhir Senja
21
Mag/arc sec²
19
17
15
13
11
9
7
17:30
17:44
17:58
18:13
18:27
18:42
18:56
19:10
Waktu Pengamatan
Gambar 3.16. Grafik tampilan akhir senja astronomi
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
39
3.7 Interpretasi
Pada tahap interpretasi, kecerahan langit malam maksimum di arah Zenit,
Barat, Utara, dan Selatan Observatorium Bosscha didapat dari hasil plot grafik
kecerahan langit yang stabil dari awal malam sampai awal pagi, nilai maksimum
dicari menggunakan MS. Excel dan juga dicari waktu terjadinya nilai tersebut,
ketidakteraturan pembacaan harus dianalisis dengan mengamati kondisi dan
situasi pada malam pengamatan dan dicari faktor-faktor yang mempengaruhi
kecerahan langit baik dari Integrated Starlight, Zodiacal Light, polusi cahaya,
adanya awan, pencahayaan Bulan atau gangguan langsung dari aktivitas manusia.
Pada grafik fajar dan senja astronomi yang telah diplot, lalu dicari nilai
polinomial dan persamaan garis liniernya, setelah itu dianalisis awal waktu
Shubuh dan Isya berdasarkan waktu dan depresi Matahari. Menggunakan statistik
untuk dicari simpangan kecerahan langit, simpangan kecerahan langit stabil untuk
Isya dan tidak stabil untuk Shubuh.
Ahmad Ridwan Al Faruq, 2013
Kecerahan Langit Malam Arah Zenit Di Observatorium Bosscha Dan Analisis Awal Waktu Shubuh
Dan Isya Menggunakan Sky Quality Meter
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu