Gangguan sinyal GPS kini tidak lagi sekadar masalah di medan tempur atau wilayah terbatas. Pemetaannya dari orbit memperlihatkan jejak yang jauh lebih luas, sampai ke ruang angkasa rendah yang selama ini dianggap relatif aman.
Temuan itu datang dari data satelit Low Earth Orbit eksperimental yang untuk pertama kalinya memetakan sebaran jamming dan spoofing GPS aktif dari luar angkasa. Hasilnya mengejutkan para insinyur kedirgantaraan karena serangan pada data Positioning, Navigation, and Timing atau PNT ternyata cukup kuat untuk menekan penerima satelit yang terbang ratusan mil di atas Bumi.
Gangguan yang meluas dari darat ke orbit
Selama bertahun-tahun, jamming dan spoofing dipandang sebagai ancaman lokal. Jamming bekerja dengan menutup sinyal satelit asli menggunakan derau, sedangkan spoofing mengirim koordinat palsu ke penerima.
Namun, dalam lima tahun terakhir, perubahan politik global mendorong lebih banyak negara memakai langkah-langkah perang elektronik. Pergeseran ini mengubah cara memandang keamanan Low Earth Orbit dari ancaman elektromagnetik yang semakin nyata.
Dampaknya tidak berhenti pada navigasi pesawat atau pengguna di darat. Sistem komersial di luar angkasa juga ikut terancam, termasuk satelit pemantau cuaca, pencitraan, dan sistem penentu ketinggian.
Mengapa sistem GPS modern begitu rentan
Kerentanan ini berakar pada desain orbit sistem navigasi modern. GPS standar dan sistem global lain beroperasi di Medium Earth Orbit, lebih dari 12.000 mil atau 19.000 kilometer di atas Bumi.
Karena sinyal harus menempuh jarak yang sangat jauh, gelombang radio yang sampai ke penerima di darat atau di udara menjadi sangat lemah. Kondisi itu membuat pemancar di permukaan lebih mudah menguasai sinyal navigasi yang sah.
Awalnya, para peneliti memperkirakan gangguan paling parah akan dirasakan pengguna di permukaan dan penerbangan sipil. Mereka belum tahu seberapa jauh medan jamming menjalar ke ruang angkasa sampai Pulsar-0 diluncurkan.
Pulsar-0 membuka peta baru
Terobosan pemetaan ini datang dari Pulsar-0, satelit uji khusus buatan Xona Space Systems. Wahana ini ditempatkan di orbit Low Earth Orbit pada ketinggian 310 mil atau 500 kilometer, dengan misi utama memvalidasi teknologi navigasi baru sebelum perusahaan mulai menggelar konstelasi 300 satelit yang direncanakan tahun ini.
Agar tetap kompatibel dengan arsitektur ruang angkasa yang ada, satelit kecil itu dibekali penerima GPS komersial dengan sensitivitas tinggi. Beberapa bulan setelah peluncuran, ketika insinyur penerbangan mengaktifkan penerima internalnya, telemetry langsung menunjukkan anomali operasional.
Saat Pulsar-0 melintasi koridor ruang angkasa dari Eropa Barat hingga perbatasan barat Pakistan, kemampuan GPS di dalam satelit itu hilang sepenuhnya. Di wilayah paling terdampak, kekuatan sinyal GPS asli turun dari sekitar 40 desibel menjadi hanya 10 desibel.
Penurunan 30 desibel itu hampir mematikan seluruh data posisi normal. Akibatnya, satelit di atas area tersebut nyaris tidak bisa menentukan ketinggian atau lokasi tepatnya dengan cepat.
Dampak bagi satelit pencitraan dan cuaca
Gangguan elektromagnetik seperti ini memberi dampak yang lebih luas daripada sekadar keterlambatan penerbangan. Satelit pengamatan dan pengindraan jarak jauh membutuhkan sinyal GPS yang jelas untuk mengarahkan kamera atau radar ke titik yang tepat sebelum mengambil citra beresolusi tinggi.
Tanpa kunci PNT yang aktif dan tidak terganggu, platform pencitraan bernilai jutaan dolar mengalami penurunan serius dalam penentuan altitudo. Kondisi itu memicu kesalahan geometrik yang besar pada data mereka.
Ancaman juga diperburuk oleh cuaca antariksa yang sulit diprediksi. Peristiwa matahari besar, seperti Gannon superstorm pada Mei 2024, menunjukkan bahwa faktor alam dapat mengganggu sinyal GNSS dan mematikan sistem otomatis di berbagai benua selama berhari-hari.
Dorongan ke solusi yang lebih kuat
Untuk membangun cadangan yang tahan terhadap jamming geopolitik sekaligus anomali matahari, para insinyur kedirgantaraan mulai beralih ke solusi yang lebih dekat ke permukaan dan berdaya lebih besar. Konstelasi seperti jaringan Pulsar milik Xona dirancang menyiarkan sinyal PNT khusus dari LEO.
Karena satelit-satelit itu beroperasi jauh lebih dekat ke permukaan dibandingkan susunan MEO tradisional, mereka dapat menghadirkan sinyal navigasi sekitar 100 kali lebih kuat daripada GPS lama. Berdasarkan profil simulasi empiris, penguatan 100 kali ini juga akan mengubah ekonomi perang elektronik.
Pemancar jamming darat yang saat ini bisa mengganggu wilayah udara seluas ratusan mil persegi diperkirakan akan kehilangan sebagian besar jangkauannya. Radius gangguannya diproyeksikan menyusut menjadi hanya 5 persen dari cakupan saat ini, sehingga blind spot sistemik yang luas bisa ditekan secara signifikan.
