Teknologi Sonar

A. Sejarah Perkembangan Teknologi Sonar

 “Manusia telah melakukan perbagai percobaan untuk dapat berkomunikasi dengan lumba-lumba…”. Itulah sepenggal kalimat yang pernah saya baca di sebuah buku ensiklopedia yang saya miliki di rumah. Memangnya kita sudah dapat menerjemahkan bahasa lumba-lumba? Ataukah lumba-lumbanya yang sudah sedemikian pintar, hingga mereka dapat mengerti bahasa manusia? Ah, setelah saya baca lebih jauh lagi, ternyata media komunikasi yang digunakan adalah dengan memanfaatkan teknologi sonar. Sonar? 

Lumba-lumba dan beberapa spesies kelelawar, merupakan hewan yang menggunakan teknik mekanika sonar alamiah yang disebut dengan echo location. Teknik ini merupakan teknik yang dimiliki oleh hewan-hewan tertentu, dengan memancarkan gelombang suara khusus, untuk kemudian menangkap kembali gelombang suara pantulan yang telah dipancarkan tersebut, dan akhirnya digunakan untuk membantu hewan-hewan tersebut guna mencari makanan, menghindari rintangan, dan juga untuk saling berkomunikasi dengan satu sama lain.

Itulah sebabnya mengapa lumba-lumba dapat saling berkomunikasi dengan kelompok lumba-lumba yang lain dalam jarak yang sangat jauh, dan mengapa kelelawar dapat terbang menyusuri gua yang gelap, habitat tempat tinggal mereka. Rancangan sempurna dari Sang Maha Sempurna ini kemudian “dicontek” oleh manusia untuk diaplikasikan ke dalam berbagai aspek kehidupannya.

Sejarah mencatat pengujicobaan Sonar (yang merupakan singkatan dari SOund Navigation And Ranging) sederhana yang pertama kalinya, telah dilakukan oleh Leonardo Da Vinci pada tahun 1490; dengan memasukan sebuah tabung ke dalam air, kemudian menempelkan telinga ke corong tabung untuk mendengarkan dan mendeteksi kapal laut yang datang.

Percobaan yang lebih modern lagi telah dilakukan oleh beberapa tokoh, relatif cukup lama setelah percobaan “primitif” yang sudah lebih dulu dilakukan oleh Leonardo Da Vinci tadi. Mereka, secara berturut-turut, adalah Daniel Colloden – yang pada tahun 1822 menggunakan lonceng bawah air untuk menghitung kecepatan suara di bawah air di Swiss, diikuti oleh Lewis Nixon – menemukan alat pendengar bertipe sonar pertama untuk mendeteksi puncak gunung es pada tahun 1906, kemudian dalam perkembangan selanjutnya muncul nama Paul Langevin dan Constantin Chilowski – yang menemukan alat sonar pertama untuk mendeteksi kapal selam pada tahun 1915. Perkembangan sonar yang terakhir ini dipicu oleh adanya ketegangan yang mencuat antar negara-negara pada masa-masa Perang Dunia I. 

Ilmuwan yang bergerak di bidang kelautan, yang berasal dari Perancis, Inggris, dan Amerika Serikat, telah secara intensif melakukan eksperimen dan pengembangan seputar teknologi sonar di dalam laut pada Perang Dunia I (1914 -1918). Pihak Inggris dan Amerika Serikat (pihak sekutu) akhirnya berhasil mengembangkan sistem sonar aktif hingga periode Perang Dunia II (1939 -1945).

Kedua pihak sekutu ini sangat merahasiakan teknologi sonar yang mereka miliki tersebut, yang di kemudian hari – Perang Dunia II – membuat pihak Jerman menjadi sangat terkejut akan kemampuan pendeteksian kapal selam dari pihak sekutu. Saat itu, teknologi sonar yang dimiliki oleh pihak sekutu tersebut dapat mendeteksi keberadaan kapal selam di dalam laut hingga radius 1,5 km.

Namun teknologi sonar yang ada saat ini dapat mendeteksi keberadaan kapal selam di dalam laut hingga radius 15 km. Kemudian pada tahun 1930-an, para insinyur di Amerika Serikat mengembangkan sendiri teknologi pendeteksian suara di dalam air, dan penemuan penting telah berhasil didapatkan, diantaranya thermoclines, telah semakin menyempurnakan sistem sonar yang dimiliki oleh negara Amerika Serikat yang pada akhirnya secara resmi menggunakan istilah SONAR sebagai sebutan untuk sistem teknologi pendeteksian yang mereka kembangkan. 

B. Aplikasi Teknologi Sonar Dalam Kehidupan Manusia Sehari-hari

Sonar dapat diaplikasikan kedalam berbagai unsur kehidupan manusia, terutama untuk ruang lingkup di bidang kemiliteran, bidang ilmu pengetahuan, dan penggunaan-penggunaan lain yang bersifat komersial. Angkatan laut telah menggunakan teknologi sonar untuk mendeteksi keberadaan kapal laut, kapal selam, dan ranjau di dalam laut.

Helikopter dapat menurunkan unit sonar ke dalam laut dengan menggunakan kabel untuk fungsi pendeteksian yang hampir sama. Sedangkan pesawat udara dapat menjatuhkan unit sonar khusus yang disebut sonobuoys, dimana kemudian alat tersebut dapat mengirimkan sinyal balik melalui gelombang radio, dan membantu pihak militer untuk mendeteksi komposisi dan keberadaan musuh di suatu areal tertentu.

Para ilmuwan telah menggunakan sonar jenis khusus untuk memindai keadaan dasar laut dan dasar danau, mereka kemudian menggunakan perangkat lunak komputer khusus untuk memperkirakan peta penampang dasar laut dan/atau dasar danau dengan tingkat akurasi yang sangat tinggi.

Beberapa tipe sonar telah membantu para ilmuwan untuk memperkirakan jenis material yang membentuk kanvas area di dasar laut dan/atau dasar danau, dan bahkan dapat memperkirakan apa yang berada di balik dasar laut dan/atau dasar danau tersebut.

Kapal-kapal penangkap ikan juga telah memanfaatkan teknologi sonar untuk mendeteksi keberadaan dan kedalaman kumpulan ikan pancingan, serta untuk menentukan areal penangkapan ikan yang optimal.
Alat ultrasound juga merupakan salah satu hasil dari pengembangan teknologisonar.

Dokter menggunakan alat ultrasound tersebut untuk memindai dan mendiagnosa penyakit jantung, mengamati dan memeriksa proses perkembangan janin, dan mendeteksi anomali serta gangguan internal tubuh lainnya. Perusahaan kilang minyak pun dapat memanfaatkan teknologi sonar ini untuk mendeteksi kemungkinan lokasi tambang minyak bumi untuk proses pengeboran minyak bumi lepas pantai.

Ah, tidak lupa fenomena ilmu pengetahuan yang telah saya sampaikan di awal tulisan ini; penggunaan teknologi sonar yang memungkinkan manusia untuk dapat berkomunikasi dengan hewan, khususnya dengan lumba-lumba.

C. Cara Kerja Sonar

Pembahasan detail mengenai sistem kerja sonar ini akan membutuhkan pemaparan yang cukup panjang, namun secara sederhana – tanpa mengurangi keakurasian dari prinsip dasar prosedur operasionalnya – cara kerja sistem sonar ini cukup mudah untuk dipahami oleh kita.
Pada dasarnya terdapat dua tipe sonar; aktif dan pasif.

Sonar aktif menggunakan transmitter, yang mengkonversi energi listrik menjadi energi suara, dan memancarkan gelombang suara tersebut. Transmitter ini, bila digunakan di dalam air, dapat menghasilkan gelombang suara berdenging yang kuat.

Gelombang suara ini merambat di dalam air hingga akhirnya menabrak sebuah objek, kemudian objek tersebut memantulkan gelombang suara tadi ke segala arah. Beberapa gelombang pantulan akan memantul kembali ke alat sonar dan ditangkap oleh sebuah alat receiver. Lalu receiver ini mengkonversikan energi suara pantulan tersebut kembali ke bentuk energi sinyal listrik, kemudian komputer akan menganalisa sinyal listrik ini untuk menentukan lokasi dan jarak objek dari alat sonar.

Sonar akan memperhitungkan jarak objek dengan mengukur waktu yang dibutuhkan oleh gelombang suara untuk memancar dari transmitter, memantul dari objek, dan diterima kembali oleh receiver. Metode perhitungan jarak ini disebut echo ranging. Untuk informasi tambahan; gelombang suara memiliki kecepatan tempuh 1,5 km/detik di dalam air.

Sedangkan tipe sonar pasif, hanya dapat menerima gelombang suara yang dipancarkan oleh sumber suara lain, dan tidak dapat memancarkan gelombang suara. Tipe sonar ini dapat digunakan untuk memperkirakan arah dari sebuah objek, namun tidak dapat digunakan untuk menentukan jarak lokasi objek tersebut.

Dalam penggunaan di bidang kemiliteran, sonar pasif memiliki kelebihan tersendiri, yaitu tidak dapat dideteksi oleh sonar yang dimiliki oleh pihak lawan. Pada umumnya, semua kapal selam menggunakan sonar tipe ini, sedangkan hampir seluruh kapal laut tempur yang berada di atas permukaan air menggunakan sonar aktif karena jenis kapal ini mengeluarkan bunyi yang terlalu bising sehingga tidak memungkinkan penggunaan tipe sonar pasif. 

Semoga bermanfaat. Selamat berbincang dengan lumba-lumba... (EL)

Sumber : http://www.anneahira.com/sonar.htm