Pokok-pokok Catatan: Urgensi Integrasi Observasi dan Perhitungan Astronomis dalam Penentuan Waktu Ibadah

T. Djamaluddin

Profesor Riset Astronomi dan Astrofisika, LAPAN

 

Pendahuluan

  • Penentuan awal dan akhir Ramdhan dicontohkan Rasulullah SAW dengan cara rukyat (pengamatan), karena itulah cara yang termudah pada saat itu. Rukyat seperti itu juga berlaku untuk bulan-bulan lainnya. Demikian juga dengan penentuan awal waktu shalat, pada awalnya didasarkan pada fenomena rukyat terkait posisi matahari.
  • Pada zaman Rasulullah SAW, hisab telah dikenal terbukti dengan hadits Rasul yang menyatakan bahwa bulan itu sekian dan sekian, yang menginsyaratkan 29 atau 30 hari. Itulah hisab paling sederhana yang kemudian digunakan Umar Ibn Khattab dalam menyusun kalender Islam yang pertama dengan menggunakan rujukan tahun terjadinya hijrah sebagai rujukan awal tahunnya. Tahun 1 Hijriyah bermakna, 1 tahun setelah tahun kejadian hijrah Rasul.

 

Penentuan Awal Bulan Hijriyah

  • Rukyat telah berkembang. Bermula dari rukyat hanya dengan mata tanpa alat bantu, kemudian rukyat yang dibantu dengan teleskop. Teleskop hanya berfungsi untuk memperkuat cahaya hilal. Saat ini rukyat telah menggunakan kamera untuk merekam citra hilal.
  • Problema rukyat adalah peningkatan kontras antara cahaya hilal yang sangat tipis dengan cahaya syafak (senja) sebagai pengganggunya.
  • Ketebalan hilal bergantung pada jarak sudut bulan dari matahari (elongasi bulan). Semakin besar elongasinya, hilal semakin tebal. Sedangkan faktor gangguan cahaya syafak bergantung pada ketinggian dari ufuk. Semakin tinggi posisi hilal, gangguan cahaya syafak makin berkurang.
  • Ilmu hisab berkembang dari pengamatan empirik posisi bulan mengitari bumi dan posisi matahari relatif terhadap bumi yang mengitarinya. Data rukyat jangka panjang itu yang kemudian diformulasikan dengan memperhitungkan berbagai faktor koreksinya. Saat ini posisi bulan dan matahari bisa secara cepat dihitung dengan menggunakan perangkat lunak astronomi.
  • Hasil perhitungan umumnya berupa posisi bulan relatif terhadap matahari. Parameter yang biasa dihitung adalah ketinggian serta azimut bulan dan matahari. Dari parameter tersebut dapat dihitung elongasi dan ketinggian bulan saat matahari terbenam.
  • Contoh Rasulullah SAW dalam penentuan awal bulan dengan rukyat umumnya yang dijadikan rujukan dalam kriteria awal bulan pada hisab. Kontras hilal dan syafak direpresentasikan dengan berbagai parameter, antara lain
    • umur bulan (jangka waktu sejak ijtimak/konjungsi sampai matahari terbenam);
    • beda waktu terbenam matahari dan bulan;
    • tinggi bulan dan beda azimut;
    • tinggi bulan dan elongasi; dan
    • beda tinggi bulan-matahari dan tebal hilal.
  • Berbagai kriteria telah ditawarkan, namun implementasinya bergantung pada kesepakatan ummat yang akan menggunakannya.
  • Dalam pembuatan kalender Islam, bukan hanya kesepakatan kriteria yang diperlukan, tetapi juga kesepakatan otoritas dan batas tanggalnya.
  • Rekomendasi Jakarta 2017” mengusulkan kalender Islam global dengan ketentuan berikut:
    • Otoritas adalah pemerintah atau kolektif pemerintah (MABIMS di tingkat regional atau OKI – Organisasi Kerjasama Islam – di tingkat global).
    • Batas tanggalnya sama dengan batas tanggal internasional.
    • Kriterianya: pada saat matahari terbenam, tinggi bulan minimal 3 derajat dan elongasi minimal 6,4 derajat.

 

Penentuan Waktu Shalat

  • Rasulullah SAW memberikan contoh penentuan awal waktu shalat dengan fenomena-fenonama alam yang dapat diamati dari cahayanya atau dari bayanganya:
    • Waktu Shubuh sejak terbitnya fajar sampai terbitnya matahari.
    • Waktu Dhuhur sejak matahari mulai bergeser ke arah Barat (diketahui dari bayangan matahari) sampai datangnya waktu Asar.
    • Waktu Asar sejak bayangan sama panjangnya dengan tinggi bendanya sampai datangnya waktu Maghrib.
    • Waktu Maghrib sejak terbenamnya matahari sampai datangnya waktu Isya.
    • Wakti Isya sejak hilangnya cahaya syafak sampai datangnya waktu shubuh.
  • Dengan berkembangnya ilmu hisab, diketahui bahwa fenomena-fenomena rukyat awal waktu shalat terkait dengan posisi matahari yang bisa dihitung.
  • Hubungan fenomena cahaya dan matahari kemudian dinyatakan dengan formulasi ketinggian matahari.
  • Untuk implementasinya, kesepakatan kriteria ketinggian matahari diperlukan agar tidak menimbulkan kebingungan ummat.
  • Kesepakatan kriteria awal waktu shalat di Indonesia yang saat ini digunakan adalah sebagai berikut:
    • Shubuh dimulai saat tinggi matahari -20 derajat dan berakhir saat matahari terbit pada ketinggian matahari -50’.
    • Dhuhur ketika matahari mulai bergeser ke Barat, yaitu setelah tengah hari. Waktu tengah hari bisa dihitung dari waktu tengah antara matahari terbit sampai matahari terbenam.
    • Asar ketika panjang bayangan = tinggi bendanya ditambah dengan panjang bayangan saat tengah hari, atau tan(za) = tan(zd) + 1, dengan za = jarak zenit matahari saat asar dan zd = jarak zenit matahari saat dhuhur.
    • Maghrib ketika tinggi matahari -50’.
    • Isya ketika tinggi matahari -18 derajat.

Hujan Meteor Perseids Terdeteksi dengan Radar Meteor LAPAN

Radar Meteor di Biak

T. Djamaluddin

Profesor Riset Astronomi Astrofisika, LAPAN

 

LAPAN mempunyai dua radar meteor di Agam, Sumatera Barat, dan di Biak, Papua, hasil kerjasama dengan Universitas Kyoto, Jepang. Penjelasan deteksi hujan meteor dengan radar  meteor telah dijelaskan ketika membahas Hujan meteor Quadrantids yang terdeteksi dengan radar meteor di Agam. Berikut ini hujan meteor Perseids yang terdeteksi dengan radar meteor Biak.

Hujan meteor Perseids (titik pancar dari rasi Perseus) disebabkan oleh sisa-sisa debu komet Swift-Tuttle. Setiap tahun bumi berpapasan dengan gugusan debu sisa komet tersebut yang menyebabkan hujan meteor Perseids mulai 17 Juli sampai 24 Agustus. Puncaknya sekitar 12 Agustus dengan jumlah meteor tampak sekitar 90 meteor per jam. Dengan menggunakan radar meteor, jumlah meteor yang terdeteksi bisa ratusan meteor. Radar meteor mendeteksi jejak ionisasi di atmosfer pada ketinggian sekitar 70 – 110 km. Jejak ionisasi berasal dari debu-debu yang terbakar yang tampak seperti bintang yang melesat.

Batas 110 km digunakan Indonesia sebagai batas antara ruang udara (atmosfer) dengan ruang antariksa. Mulai ketinggian 110 km, atmosfer mulai padat yang menyebabkan debu-debu antarplanet dan sampah antariksa mulai terbakar ketika memasuki atmosfer dan  menimbulkan ionisasi. Distribusi ketinggian menyatakan distribusi ukuran dan kecepatan debu-debu yang berpasasan dengan atmosfer bumi. Debu-debu yang berukuran besar dan kecepatan tinggi sudah terbakar mulai ketinggian sekitar 110 km. Sedangkan yang ukurannya lebih kecil dan kecepatannya lebih rendah baru terbakar pada ketinggian yang lebih rendah dengan atmosfer yang lebih padat.

Data radar meteor berikut menggambarkan jumlah meteor per jam yang terdeteksi (panel atas), sebaran angular meteor di langit (panel kiri bawah), dan sebaran ketinggian meteor (panel kanan bawah). Sebaran angular menggambarkan posisi meteor yang terdeteksi di langit. Utara digambarkan di titik paling bawah, Selatan di titik paling atas, Timur di kanan, dan Barat di kiri. Terlihat distribusinya lebih banyak di Utara sesuai dengan titik pertemuan bumi dengan gugusan debu di arah rasi Perseus di langit Utara. Puncak hujan meteor terdeteksi sekitar pukul 18.30 UT (01.30 WIB). Puncaknya terdeteksi pada dini hari 11 Agustus dan 15 Agustus dengan jumlah meteor sekitar 700 meteor per jam.

 

 

Tidak Perlu Koreksi Ketinggian pada Jadwal Shalat untuk Daerah Dataran Tinggi

T. Djamaluddin

Profesor Riset Astronomi-Astrofisika, LAPAN

Gambar profil Bandung Raya (Gambar dari Mahesena Putra, Astronomi ITB)

Gambar peta Bandung Raya (Gambar dari Mahesena Putra, Astronomi ITB)

Saat Ramadhan sering ada pertanyaan tentang jadwal imsakiyah yang dikeluarkan oleh oleh Badan Hisab Rukyat atau Kantor Kementerian Agama beberapa daerah yang merupakan daerah dataran tinggi, seperti Bandung. Pada jadwal maghrib ada penambahan beberapa menit dari jadwal maghrib yang biasa digunakan pada program baku jadwal shalat (seperti yang banyak digunakan di jadwal shalat digital yang dipasang di banyak masjid). Alasannya, penambahan tersebut karena adanya koreksi ketinggian. Benarkah untuk dataran tinggi juga diterapkan koreksi ketinggian seperti pada gedung pencakar langit (misalnya koreksi jadwal shalat pada Burj Khalifa di Dubai)? Jawab singkatnya, tidak benar. Koreksi ketinggian dilakukan untuk posisi yang menjulang di atas dataran, misalnya puncak gunung atau gedung pencakar langit, bukan untuk dataran tinggi.

Profil ketinggian pada potongoan A dan B. Dataran kota Bandung pada ketinggian 700 meter dari permukaan laut).

Topografi Kota Bandung, Kota Cimahi, Kabupaten Bandung, dan Kabupaten Bandung Barat. (Gambar dari Google Earth)

Kota Bandung, Cimahi, dan sebagian Kabupaten Bandung berada di cekungan Bandung yang relatif datar pada ketinggian sekitar 770 meter dari permukaan laut (dpl). Dalam perhitungan jadwal shalat, permukaan datar dataran tinggi disamakan dengan permukaan datar di permukaan laut. Alasannya (seperti dijelaskan di Koreksi Ketinggian pada Jadwal Shalat), karena untuk permukaan datar di dataran tinggi hanyalah menambah jarak dari pusat bumi menjadi (R+t), dengan R jari-jari bumi dan t ketinggian dataran tinggi. Karena t (misalnya 770 meter = 0,77 km) jauh lebih kecil dari R (6.371 km), maka ketinggian t dapat diabaikan.

Bagaimana dengan daerah berbukit yang tidak datar? Harus dilihat kasus per kasus.

  • Daerah lembah yang ufuk baratnya lebih rendah, matahari akan tampak lebih lambat terbenam beberapa menit. Untuk ketinggian 700 meter maghribnya lebih lambat sekitar 3 menit.
  • Daerah yang datar ufuknya tampak datar juga, sehingga maghribnya tidak perlu penambahan waktu.
  • Daerah yang di ufuk baratnya ada bukit, matahari akan tampak lebih cepat terbenam beberapa menit. Pada prinsipnya di daerah tersebut maghribnya lebih cepat beberapa menit.

Lalu bagaimana membuat jadwal shalatnya? Saya sarankan tetap tanpa koreksi ketinggian, karena hanya ada beberapa kasus yang ufuk baratnya menghadap lembah. Wilayah yang arah baratnya menghadap lembah, jadwal maghribnya dikoreksi secara lokal berdasarkan pengamatan setempat.

 

Khutbah Jumat: Janji Hakiki Makhluk pada Khaliqnya dan Penyatuan Kalender Islam

T. Djamaluddin

Profesor Riset Astronomi-Astrofisika, LAPAN

Anggota Tim Hisab Rukyat, Kementerian Agama

 

Khutbah Jumat 11 Mei 2018 di Masjid Salman ITB. Janji makhluk pada khaliqnya sudah dinyatakan saat alam diciptakan. Bukti ketaatan makhluk pada khaliqnya ditunjukkan dengan gerak orbit benda-benda langit yang disimulasikan dengan ibadah thawaf. Terkait dengan penyambutan Ramadhan 1439, diungkapkan juga upaya penyatuan kalender Islam dengan disepakatinya Rekomendasi Jakarta 2017.

Pertimbangan Sains Antariksa untuk Penyatuan Kalender Islam

T. Djamaluddin

Profesor Riset Astronomi-Astrofisika, LAPAN

Kepala LAPAN

Pokok-pokok Rekomendasi Jakarta 2017

Pertimbangan Sains Antariksa untuk Penyatuan Kalender Islam (File pdf untuk diunduh)

 

Pada 28-30 November 2017 telah dilaksanakan Seminar Internasional Fikih Falak yang menghasilkan Rekomendasi Jakarta 2017. Rekomendasi itu dari sudut pandang sains antariksa telah mengakomodasi sebagian besar pendapat ormas-ormas Islam yang selama ini berbeda dalam penentuan awal bulan-bulan Islam, khususnya Ramadhan, Syawal, dan Dzuhijjah. LAPAN sebagai lembaga Pemerintah yang salah satu tugas fungsinya berkaitan dengan pemberian pertimbangan dan saran kepada Pemerintah (dalam hal ini Menteri Agama) dan pihak-pihak terkait (Majelis Ulama Indonesia dan Ormas-ormas Islam) tentang upaya penyatuan Kalender Islam dari sudut pandang sains antariksa (astronomi). Surat LAPAN berikut ini dipublikasi untuk menjadi pendorong semua pihak dalam mengupayakan titik temu, khususnya implementasi Rekomendasi Jakarta 2017, sehingga penyatuan Kalender Islam segera terwujud dan kalender Islam bersesuaian dengan hasil rukyat untuk itsbat (penentuan) waktu ibadah.

Penentuan Waktu Shubuh: Pengamatan dan Pengukuran Fajar di Labuan Bajo

T. Djamaluddin

Profesor Riset Astronomi-Astrofisika, LAPAN

Anggota Tim Hisab Rukyat Kementerian Agama

 

Pada 23-25 April 2018 dilaksanakan Temu Kerja Hisab Rukyat Kementerian Agama RI di Labuan Bajo, sekaligus dimanfaatkan untuk pengamatan fajar untuk penentuan waktu shubuh. Beberapa waktu sebelumnya ada kalangan yang meragukan waktu shubuh yang ada di jadwal shalat yang berlaku di Indonesia saat ini. Oleh karenanya Tim Hisab Rukyat Kementerian Agama RI melakukan pengamatan fajar di daerah yang minim polusi cahaya. Labuan Bajo tergolong minim polusi cahaya karena cahaya lampu kota belum terlalu banyak, sehingga galaksi Bima Sakti (Milky Way) pun terlihat dengan jelas dengan mata telanjang.

Milky Way - Labuan Bajo - Ismail

Milky Way (Galaksi Bima Sakti) terlihat ketika polusi cahaya sangat minim. (Foto Ismail –Kemenag– di lokasi pengamatan fajar di Labuan Bajo)

Milky Way - Labuan Bajo-AR Sugeng

Milky Way (Galaksi Bima Sakti) terlihat ketika polusi cahaya sangat minim. (Foto AR Sugeng –CASA Assalam– di lokasi pengamatan di Labuan Bajo)

Tim melakukan pengukuran dengan menggunakan SQM (Sky Quality Meter), kamera, dan secara visual sebelum fajar sampai matahari terbit. Pengukuran SQM dilakukan oleh Hendro Setyanto (astronom pengelola Imah Nong) pada 24 April 2018 dan Rukman Nugraha (astronom BMKG) pada 25 April 2018. Pemotretan dengan kamera DSLR dilakukan AR Sugeng Riyadi (astronom amatir, Kepala Observatorium Assalam) dan diolah oleh Dr. Rinto Anugraha (Dosen Fisika UGM, Pengajar Falak di UIN Semarang). Saya melakukan pengamatan visual dan mendokumenasikan dengan kamera HP. Hasilnya, munculnya fajar pada saat ketinggian matahari -20 derajat mempunyai dukungan data pengamatan, jadi jadwal shalat yang dikeluarkan Kementerian Agama tidak terlalu cepat. Berikut rinciannya.

 

Pengukuran SQM oleh Hendro Setyanto (kurva biru) dan Rukman Nugraha (kurva coklat). Sumbu mendatar adalah waktu (WITa) dan sumbu tegak adalah ukuran kecerlangan langit dalam satuan MPSAS (Magnitude per Square Arc Second).

Kurva cahaya yang terukur dengan SQM menunjukkan bahwa penurunan magnitudo terjadi mulai pada pukul 04.46 WITa dan 04.44 WITa. Penurunan magnitudo mengindikasikan mulai munculnya cahaya fajar astronomi. Waktu tersebut bersesuaian dengan posisi matahari -19,5 dan -20 derajat.

Pemotretan dengan kamera DSLR yang disajikan mulai pukul 04.36 WITa (bersesuaian dengan ketinggian matahari -22 derajat) sampai pukul 05.00 WITa (bersesuaian dengan ketinggian matahari -16 derajat) dengan sudut pandang yang tetap dan waktu ekspos 25 detik. Citra foto kemudian diolah untuk menghilangkan gangguan polusi cahaya. Caranya, setiap citra dikurangi (proses substraksi) dengan citra pada posisi matahari -22 derajat saat sebelum fajar. Hasilnya kemudian ditingkatkan kontrasnya (enhanced). Hasilnya sebagai berikut:

Fajar belum tampak pada pukul 04.40 WITa ketika posisi matahari -21 derajat.

Cahaya mulai tampak pada pukul 04.44 WITa ketika posisi matahari -20 derajat (untuk melihat cahaya fajar secara jelas, klik gambar di atas untuk membesarkannya). Posisi pusat fajar bersesuaian dengan posisi titik matahari terbit. Cahaya ini benar fajar shadiq (fajar sesungguhnya), bukan fajar kadzib (fajar semu) karena melebar di ufuk.

Citra fajar pada pukul 04.48 WITa (posisi matahari -19 derajat).

Citra fajar pada pukul 04.52 WITa (posisi matahari -18 derajat).

Citra fajar pada pukul 04.56 WITa (posisi matahari -17 derajat).

Citra fajar pada pukul 05.00 WITa (posisi matahari -16 derajat).

Tiga foto asli oleh AR Sugeng Riyadi (sebelum diolah) yang menggambarkan kondisi polusi cahaya (ada cahaya lampu di ufuk Timur), fajar yang sudah cukup terang, dan titik posisi matahari terbit.

Pengamatan visual yang saya lakukan secara umum menggambarkan karakteristik fajar astronomi sebagai awal shubuh, fajar nautika, dan fajar sipil.

1. Fajar astronomi tampak di ufuk Timur dalam kondisi masih gelap. Galaksi Bima Sakti di atas kepala masih terlihat dan kita belum bisa mengenali orang di sekitar kita. Itu sesuai dengan ungkapan dalam hadits Aisyah, bahwa sesudah shalat bersama Rasul para wanita pulang tidak saling mengenal. Juga sesuai dengan isyarat di dalam QS Ath-Thur (52):49 “Dan bertasbihlah kepada-Nya pada sebagian malam dan ketika bintang-bintang meredup”. Munculnya fajar shadiq (fajar sesungguhnya, fajar astronomi) ditandai dengan meredupnya bintang-bintang di ufuk timur karena mulai munculnya cahaya akibat hamburan cahaya matahari oleh atmosfer. Itulah awal waktu shubuh.

2. Fajar nautika ditandainya dengan mulai makin terangnya ufuk timur. Itu ditandainya dengan garis batas ufuk mulai terlihat dengan jelas. Di Labuan Bajo ufuk timur ada bukit. Cahaya fajar di latar belakang yang makin terang mulai menampakkan bentuk bukit yang lebih jelas. Orang di samping kita masih terlihat remang-remang, wajahnya belum tampak jelas.

Fajar nautika saya foto dengan kamera hp. Bukit di ufuk timur mulai terlihat jelas batasnya.

3. Fajar sipil ditandai dengan makin terangnya kondisi di sekitar kita, sebelum matahari terbit. Warna fajar mulai agak memerah di bagian bawahnya. Wajah orang sudah bisa kita kenali dengan baik.

Fajar sipil ditandai dengan fajar yang mulai memerah.

Akhir fajar adalah terbitnya matahari.

 

 

 

Kajian Isra’ Mi’raj di Masjid UI

Kajian Isra’ Mi’raj di Masjid UI, Depok, pada 15 April 2018 oleh Dr. Eng. Yunus Daud, MSc (Dosen UI) dan Prof. Dr. Thomas Djamaluddin (LAPAN). Uraian Isra’ Mi’raj bisa dibaca di blog saya.

Video rekamannya dapat disimak pada video berikut (dari FB Masjid UI), khususnya pemaparan oleh T. Djamaluddin mulai t= 1:01:00.