Możliwości wykorzystania satelitów Sentinel programu Copernicus

Możliwości wykorzystania satelitów Sentinel programu Copernicus do
monitorowania Bałtyku
Marek Banaszkiewicz i Marek Moszyński
Polska Agencja Kosmiczna, 82-172 Gdańsk, ul. Trzy Lipy 3,
email: [email protected]
Copernicus jest jednym z flagowych satelitarnych programów Unii Europejskiej
tworzonym przy pomocy Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), Europejskiej Agencji
Satelitów Meteorologicznych (EUMETSAT) i Europejskiej Agencji Środowiska (EEA). Na
ten złożony system składają się: segment obserwacji satelitarnych , segment obserwacji
naziemnych (in-situ) i segment usług, czyli serwisów
dostosowanych do potrzeb
użytkowników. Satelity Sentinel, stanowiące flotę obserwacyjną Copernicusa zostały
zaprojektowane tak, by większość z nich była wyposażona w jeden podstawowy instrument
monitorujący powierzchnię Ziemi. W przypadku Sentinela-1 jest to radar SAR pracujący w
paśmie C, Sentinel-2 natomiast jest wyposażony w wielospektralną kamerę pracującą w
obszarze widzialnym, bliskiej i krótkofalowej podczerwieni (443 - 2190 nm). Z kolei
Sentinel-3, to zestaw instrumentów dostarczających dwóch rodzajów danych: optycznych
wielokanałowych danych o fizycznych i biologicznych parametrach mórz i lądów oraz
wysokości
obserwowanych fragmentów powierzchni Ziemi. Odmienne podejście
zastosowano do instrumentów misji Sentinel-4 i Sentinel-5. Nie są to dedykowane
programowi Copernicus platformy satelitarne, ale instrumenty umieszczone na satelitach
meteorologicznych, które obsługuje EUMETSAT. W obydwu przypadkach są to
spektrometry przeznaczone do badań gęstości kolumnowej składników atmosfery, przy czym
Sentinel-4 będzie umieszczony na geostacjonarnym satelicie Metop Trzeciej Generacji,
obserwującym Europę i północną Afrykę, natomiast Sentinel-5 będzie częścią krążącego po
orbicie polarnej Metopa Drugiej Generacji. Ostatni z grupy satelitów, to Sentinel-6
z radarowym altymetrem, który będzie z dużą precyzją obserwował topografię mórz
i oceanów. Satelity Sentinel będą produkowane w seriach, tak by dwa tego samego typu
satelity krążyły jednocześnie po tej samej orbicie. W ten sposób zwiększa się niezawodność
systemu i dwukrotnie wzrasta rozdzielczość czasowa.
Większość Sentineli jest wyposażona w instrumenty pozwalające na obserwacje mórz
lub atmosfery nad nimi. Niewątpliwie najbardziej dedykowany obserwacjom morskim jest
Sentinel 3, a po nim Sentinel 1. Sentinel 6 jest głównie satelitą związanym z obserwacjami
geoidy. Nawet Sentinel 2, którego podstawowym zadaniem jest obserwacja lądów, może być
wykorzystany do obserwacji linii brzegowej i wód przybrzeżnych.
Dotychczasowe misje satelitarne zgromadziły olbrzymią liczbę danych dotyczącą
parametrów mórz i oceanów. Sensory takie jak MODIS, MERIS, SeaWIFS, czy SEVERI
były i są podstawowymi narzędziami do wyznaczania takich parametrów jak kolor morza,
zawartość chlorofilu, koncentracja alg, czy temperatura morza. Istnieją liczne algorytmy
i publikacje naukowe dotyczące monitorowania Bałtyku, zarówno grup polskich, jak
i zagranicznych.
W prezentacji przedstawiony zostanie krótko system Copernicusa, natomiast
dokładnie omówione zostaną satelity Sentinel, głównie pod kątem obserwacji Bałtyku.
Przedstawione będą parametry instrumentów umieszczonych na Sentinelach, które będą
porównane z parametrami wcześniejszych sensorów. Przedstawione zostaną możliwości
wykorzystania danych z Sentineli do tworzenia serwisów dedykowanych podstawowym
parametrom mórz i oceanów.