Data ephemeris Matahari dan Bulan dengan ketelitian tinggi dibutuhkan untuk perhitungan dalam ilmu falak, misalnya penentuan waktu shalat gerhana Matahari dengan tepat sesuai dengan tuntunan syariat yang waktu pelaksanaannya sangat terkait dengan reguralitas posisi pergerakan dua benda langit tersebut. NASA melalui salah satu divisinya, Jet Propulsion Laboratory (JPL), selama ini telah merilis beberapa seri Development Ephemeris (DE) untuk mendukung berbagai misi astronomis. Seri DE200 (1981) yang menjadi basis munculnya teori VSOP82 dan dikembangkan menjadi VSOP87 dan juga menjadi basis munculnya teori ELP2000. JPL juga merilis DE405 (1945) yang kemudian dijadikan basis data untuk merilis prediksi gerhana Matahari pada rentang waktu 2011 – 2020. Sementara sebelum tahun 2011 dan setelah 2020, NASA menggunakan teori VSOP87 dan ELP2000 yang berbasis pada DE200. Mengapa NASA tetap menggunakan DE200 (yang diimplementasikan dalam VSOP87/ELP2000) sementara seri yang lebih update yaitu DE405 sudah dirilis? Studi ini dimaksudkan untuk menjawab permasalahan: (1) Bagaimana algoritma perhitungan data ephemeris dan gerhana Matahari berbasis JPL NASA? (2) Bagaimana karakteristik akurasi data ephemeris berbasis JPL NASA dalam implementasinya untuk perhitungan gerhana Matahari? Permasalahan tersebut dibahas melalui studi perbandingan akurasi antara beberapa seri data DE yaitu DE200, DE405, DE406 dan DE421. Sumber data DE tersebut dijadikan sumber data untuk mendapatkan data ephemeris yang akan diimplementasikan dalam perhitungan gerhana Matahari dan hasilnya akan dibandingkan dengan laporan observasi gerhana Matahari yang telah dilakukan oleh Fred Espenak.
Kajian ini menjunjukkan bahwa: (1) Algoritma perhitungan data ephemeris berbasis JPL NASA pada prinsipnya melalui 2 (dua) langkah utama yaitu file data blok ASCII dikonversi menjadi file binary kemudian baru bisa diperoleh data ephemeris Matahari dan Bulan. Sedangkan algoritma perhitungan gerhana Matahari total atau cincin yaitu jika ∆ <= sum_SD dan terjadi sebelum waktu puncak gerhana, maka saat itu adalah waktu kontak pertama, jika ∆ >= sum_SD dan terjadi setelah waktu puncak gerhana, maka saat itu adalah waktu kontak terakhir. Sedangkan puncak gerhana terjadi ketika nilai sudut elongasi paling kecil dalam rentang waktu perkiraan terjadinya gerhana Matahari. (2) Ada kesamaan karakteristik antara seri DE yang satu dengan yang lain, yaitu pada interval 0,01 detik atau lebih kecil semua seri DE cenderung stabil pada nilai selisih tertentu. Lonjakan selisih akurasi terjadi pada interval data ephemeris 0,1 detik. Sedangkan di awal interval (1 detik) ada dua pola yang ada yaitu semua interval mempunyai selisih yang sama dan pola yang ke dua antara DE200 dan seri DE yang lain berbeda jauh selisih akurasinya. Selanjutnya karakter akurasi DE405 selalu sama dengan DE406 pada semua interval dan peristiwa gerhana Matahari yang diuji pada penelitian ini. Sedangkan seri DE200 pada interval setelah 1 detik (lebih kecil dari 1 detik) akurasinya untuk memprediksi waktu gerhana Matahari total atau cincin di kota tertentu selalu lebih baik dibanding dengan seri DE yang lain kemudian disusul oleh DE421 dan yang terakhir adalah seri DE405 dan DE406. Temuan tersebut bisa digunakan utntuk memprediksi waktu gerhana Matahari total atau cincin di kota tertentu dan rangkaian ibadah shalat gerhana Matahari dengan tepat waktu sesuai dengan tuntunan syariat.

ABSTRACT:

High-precision ephemeris data of the Sun and the Moon are required for calculations in astronomy, such as the timing of the solar eclipse prayer precisely according to the shari'a guidance. Because the time is closely related to the regurality of the position of the Sun and the Moon movement. NASA through the Jet Propulsion Laboratory (JPL), has been releasing several series of Development Ephemeris (DE) to support various astronomical missions. DE200 which was released in 1981 became the base of VSOP82 theory and developed into VSOP87 and also became the basis of ELP2000 theory. JPL also released DE405 (1945) which then used as a database to release the prediction of the solar eclipse in the 2011-2020 timespan, while before 2011 and after 2020, NASA used the theory of VSOP87 and ELP2000 based on the DE200. Why does NASA still use the DE200 (which is implemented in VSOP87 / ELP2000) while the more updated series DE405 has been released? This study is to answer the problem: (1) How is the algorithm of calculation of ephemeris data and solar eclipse based on JPL NASA? (2) How is NASA's JPL-based ephemeris accuracy characteristics as well as its implementation for solar eclipse calculations? These problems are discussed through a comparative study of the accuracy between DE200, DE405, DE406 and DE421 series. The DE series is used as a data source for obtaining ephemeris data that will be implemented in the solar eclipse calculations and the results will be compared with the observed solar eclipse observations made by Fred Espenak, LangitSelatan and BMKG.
This study shows that: (1) NASA JPL-based ephemeris data calculation algorithm in principle through 2 (two) major steps is converting ASCII data block files into binary files that can generate ephemeris data of the Sun and the Moon. While the total solar eclipse algorithm or ring is if Δ <= sum_SD and occurs before the greatest eclipse, then it is the first contact time, if Δ >= sum_SD and occurs after the peak time of the eclipse, then it is the last contact time . while the greatest eclipse occurs when the value of the smallest elongation angle within the estimated time frame of the solar eclipse. There are similar characteristics between the DE series that are one with the other, ie at 0.01 second or lower intervals all DE series tend to be stable at certain difference values. The spike in difference occurs at 0.1 second ephemeris data interval. While at the beginning of the interval (1 second) there are two existing patterns that all intervals have the same difference and the second pattern between DE200 and the other DE series differs considerably from the difference in accuracy. The DE405 accuracy character is always the same as DE406 on all the solar eclipse intervals and events tested in this study. While the accuracy of the DE200 series at intervals after 1 second (less than 1 second) to predict the total solar eclipse time or the ring in a particular city is always better than the other DE series then followed by DE421 and the last is the DE405 and DE406 series. This study can be used to predict the total or annular solar eclipse in a particular city, so that the implementation of solar eclipse prayer can be timely in accordance with the guidance of sharia.