Сентинел-3 - Sentinel-3

Сентинел-3
Космический аппарат Sentinel-3 model.svg
ПроизводительThales Alenia Space[1]
ОператорЕВМЕТСАТ
ПриложенияНаблюдение Земли
Характеристики
Тип космического корабляспутник
АвтобусПрима
Созвездие2
Дизайн жизни7 лет[2]
Стартовая масса1250 кг (2756 фунтов)[2]
Размеры3,710 × 2,202 × 2,207 м (12,2 × 7,2 × 7,2 футов)[2]
Мощность2100 Вт[2]
Производство
Положение делАктивный
Построен2
На заказ2[3]
Запущен2
Оперативный2
Первый запускСентинел-3А
16 февраля 2016 г.
Последний запускСтраж-3D
≥ 2021[3]
← Сентинел-2Сентинел-4 →

Сентинел-3 является Спутник наблюдения Земли созвездие, разработанное Европейское космическое агентство как часть Программа Коперник.[4][5][6] В настоящее время (по состоянию на 2020 год) состоит из 2-х спутников: Сентинел-3А и Сентинел-3Б. Еще два спутника, Сентинел-3С и Страж-3D, находятся под заказ.

Copernicus, ранее называвшаяся Глобальным мониторингом окружающей среды и безопасности, - это европейская программа по созданию европейского потенциала для наблюдения Земли, предназначенная для предоставления европейским политикам и государственным органам точной и своевременной информации для лучшего управления окружающей средой, а также для понимания и смягчения последствий изменение климата.

Обзор

14 апреля 2008 г. Европейское космическое агентство и Thales Alenia Space подписал контракт на 305 миллионов евро на строительство первого GMES Sentinel-3 в своем Каннский космический центр Манделье.[7] Бруно Беррути возглавил группу, которая отвечала за доставку спутников Copernicus Sentinel-3 с чертежной доски на орбиту.[8] Спутниковая платформа была доставлена ​​во Францию ​​для окончательной интеграции в 2013 году.[9] Системы связи были завершены Thales Alenia Space España в начале 2014 года.[10]

Сентинел-3А был запущен 16 февраля 2016 г. Рокот автомобиль из Космодром Плесецк, расположенный недалеко от Архангельска, Россия.[11][12] За этим первым запуском последовал запуск Сентинел-3Б 25 апреля 2018 г. также на борту Rokot.[13]

Основная цель миссии Sentinel-3 - измерение топографии морской поверхности, температуры поверхности моря и суши, а также цвета поверхности океана и суши с точностью для поддержки систем прогнозирования океана, а также для мониторинга окружающей среды и климата.[4][6][5] Sentinel-3 основывается непосредственно на наследии, впервые созданном ERS-2 и Envisat спутники. Данные в режиме, близком к реальному времени, будут предоставляться для прогнозирования состояния океана, составления карт морского льда и служб безопасности на море о состоянии поверхности океана, включая температуру поверхности, морские экосистемы, качество воды и мониторинг загрязнения.[6]

Пара спутников Sentinel-3 обеспечит короткое время повторного визита менее двух дней для прибора OLCI и менее одного дня для SLSTR на экваторе. Это будет достигнуто за счет одновременного использования спутников Sentinel-3A и Sentinel-3B.[11] Спутниковая орбита обеспечивает 27-дневный повтор для пакета топографии с 4-дневным субциклом.[6]

Цели

Цели миссии:[4][6]

  • Измерение топографии морской поверхности, высоты морской поверхности и значительной высоты волн
  • Мера океан и температура поверхности земли
  • Измерение цвета океана и поверхности суши
  • Мониторинг морского и наземного льда топография
  • Качество морской воды и загрязнение мониторинг
  • Мониторинг внутренних водоемов, включая реки и озера
  • Помогать прогноз погоды на море с полученными данными
  • Климат мониторинг и моделирование
  • Мониторинг изменений в землепользовании
  • Картирование лесного покрова
  • Обнаружение пожара
  • Прогноз погоды
  • Измерение теплового излучения Земли для использования в атмосфере

Характеристики миссии

  • Роль: Спутник наблюдения Земли
  • Стартовая масса: ок. 1150 кг (2540 фунтов)
  • Орбита: солнечно-синхронная
  • Высота: 814 км (506 миль)
  • Наклонение: 98,6 °
  • Местное время нисходящего узла: 10:00 утра.
  • Цикл орбиты: ~ 100 минут
  • Номинальная продолжительность: 7,5 лет.

Инструменты

Sentinel-3 будет использовать несколько измерительных приборов:[4][6]

  • SLSTR (Радиометр температуры поверхности моря и суши) будет определять глобальную температуру поверхности моря с точностью лучше 0,3K (0,3 ° C; 0,5 ° F). Он измеряет в девяти спектральных каналах и двух дополнительных полосах, оптимизированных для мониторинга пожара. Первые шесть спектральных полос охватывают видимый и ближний инфракрасный (VNIR) спектр, а также коротковолновый инфракрасный (SWIR) спектр; VNIR для диапазонов 1–3 и SWIR для диапазонов 4–6.[14] Эти 6 полос имеют пространственное разрешение 500 м (1600 футов), тогда как полосы с 7 по 9, а также две дополнительные полосы имеют пространственное разрешение 1 км (0,6 мили).[14] Для прибора SLSTR на Sentinel 3 калибровка на борту является одной из самых вредных задач для теплового и инфракрасного каналов. Этот инструмент имеет два черных тела, на которые нацелены: одно при более низкой температуре, чем предполагалось, а другое при более высокой температуре. Следовательно, диапазон между высокими и низкими температурами этих черных тел измеряет температуру поверхности океана.[15]
  • OLCI (Ocean and Land Color Instrument) - это средство визуализации среднего разрешения. спектрометр который использует пять камер для обеспечения широкого поля зрения. OLCI - это продвинутая или сканер "толкать метлу", что означает, что матрица датчиков расположена перпендикулярно траектории полета.[16] Этот метод по существу устраняет масштабное искажение по краю изображения, которое характерно для поперечных или сканеры "веник". OLCI имеет 21 спектральный диапазон с длинами волн от оптического до ближнего инфракрасного.[17] Полосы различаются по ширине от 400 до 1020 нм и служат для различных целей, в том числе для измерения водяной пар абсорбция аэрозоль уровни и хлорофилл абсорбция.[17] SLSTR и OLCI - это оптические инструменты с перекрытием их траектории, что позволяет использовать новые комбинированные приложения. Из-за факторов изменения климата внутренние прибрежные районы стали предметом повышенного беспокойства, и с 2002 по 2012 год спектрометр изображения среднего разрешения (MERIS) обеспечивал качественные наблюдения для анализа. OLCI улучшает MERIS в том, что он был построен с шестью дополнительными спектральными полосами, более высоким отношением сигнал / шум (SNR), уменьшенным солнечным ярким светом, максимальным пространственным разрешением 300 м и увеличенным наземным покрытием, позволяющим определять уровни цианобактерий. во внутренних прибрежных экосистемах.[18] В настоящее время это единственный датчик в космосе, способный обнаруживать цианобактерии.[1]
  • SRAL (радиолокационный высотомер с синтезированной апертурой) является основным топографическим прибором для обеспечения точных топографических измерений морского льда, ледяных щитов, рек и озер. Он использует двухчастотный Kты и Группа C и поддерживается микроволновый радиометр (MWR) для атмосферной коррекции и приемник DORIS для определения местоположения на орбите. Это позволяет инструменту, основанному на унаследованных миссиях, таких как CryoSat и миссии Джейсона.[19], чтобы обеспечить разрешение 300 метров и общую погрешность дальности 3 см.[20] Частота повторения импульсов прибора составляет 1,9 кГц (LRM) и 17,8 кГц (SAR).[21]
  • ДОРИС (Доплеровская орбитография и радиопозиционирование, интегрированные со спутника) - это приемник для орбитального позиционирования.
  • MWR (микроволновый радиометр) будет измерять содержание водяного пара и воды в облаках, а также тепловое излучение, излучаемое Землей. Датчик MWR имеет радиометрическую точность 3,0 K (3,0 ° C; 5,4 ° F).[22]
  • LRR (Laser Retroreflector) будет использоваться для точного определения местоположения спутника на орбите с помощью системы лазерной локации. При использовании в сочетании с SRAL, DORIS, MWR они будут получать подробные топографические измерения океана и внутренних вод.
  • GNSS (глобальная навигационная спутниковая система) обеспечит точное определение орбиты и может отслеживать несколько спутников одновременно.

Работа спутников и поток данных

Sentinel-3 эксплуатируется Европейским центром космических операций (ESA) и Eumetsat. Операции на орбите для Sentinel-3 координируются Eumetsat в Дармштадте, Германия. Это включает в себя мониторинг состояния спутника и приборов, а также координацию служебной телеметрии и команд в главном центре управления полетом в Дармштадте, Германия. Esa поддерживает резервный центр управления полетами на наземной станции в Кируне, Швеция. Кроме того, ESA управляет базовой станцией диапазона x на Свальбарде, Норвегия. Эта станция отвечает за получение данных, собранных Sentinel-3.[23] Затем данные анализируются Совместным наземным сегментом Sentinel и компилируются в компонент Copernicus Space Component (CSC). CSC - это программа наблюдения Земли, проводимая ЕКА с целью обеспечения непрерывного мониторинга Земли высокого качества.[6]

Приложения

Применение Sentinel-3 разнообразно. Используя набор датчиков на борту Sentinel-3, он может определять температуру океана и суши, а также изменение цвета. Инструмент цвета океана и суши (OLCI) имеет разрешение 300 м (980 футов) с 21 отдельным диапазоном, что обеспечивает глобальный охват менее чем за четыре дня. Затем этот датчик может быть использован исследователями для исследования качества воды и мониторинга земель.[24] Спутник также имеет возможность контролировать температуру моря, земли и льда с помощью радиометра температуры поверхности моря и суши (SLSTR). Sentinel-3 также имел возможность обнаруживать изменения высоты поверхности моря и морского льда с помощью радиолокационного высотомера с синтезированной апертурой и микроволнового радиометра, двух из самых сложных датчиков на спутнике.[24]

Наблюдения, полученные миссией, будут использоваться совместно с другими миссиями по наблюдению за океаном, чтобы внести свой вклад в Глобальная система наблюдений за океаном (ГСНО), целью которой является создание постоянной системы наблюдения за океаном.[24]

  • Данные о цвете океана и отражательной способности суши
  • Температура моря, суши и поверхности льда
  • Активный мониторинг пожаров и гари
  • Данные топографии морской поверхности

Галерея

  • Берингово море

  • Камчатка, Россия

  • объединенное Королевство

Рекомендации

  1. ^ а б «Коперник: Страж-3». eoPortal. Европейское космическое агентство. Получено 21 декабря 2015.
  2. ^ а б c d "Sentinel-3 Технические данные" (PDF). Европейское космическое агентство. август 2013. Получено 17 ноября 2016.
  3. ^ а б Генри, Калеб (10 февраля 2016 г.). "ЕКА заключает контракты со спутниками Sentinel 3C и D компании Thales Alenia Space". Через спутник. Получено 17 ноября 2016.
  4. ^ а б c d "Страж 3". Европейское космическое агентство. 2015. Получено 10 июн 2015.
  5. ^ а б Donlon, C .; Berruti, B .; Buongiorno, A; Феррейра, М-Н; Femenias, P .; и другие. (2012). "Миссия Sentinel-3 Глобального мониторинга окружающей среды и безопасности (GMES)". Дистанционное зондирование окружающей среды. 120: 27–57. Bibcode:2012RSEnv.120 ... 37D. Дои:10.1016 / j.rse.2011.07.024.
  6. ^ а б c d е ж грамм «Коперник: Страж-3». Европейское космическое агентство. 2015 г.. Получено 11 июн 2015.
  7. ^ «Подписан контракт на спутник наблюдения Земли Sentinel-3». Европейское космическое агентство. 14 апреля 2008 г.. Получено 17 августа 2014.
  8. ^ «Бруно Беррути: руководитель проекта». Европейское космическое агентство. Получено 26 января 2019.
  9. ^ "Собираем Sentinel-3 вместе". Европейское космическое агентство. 6 марта 2013 г.. Получено 17 августа 2014.
  10. ^ «Вклад Thales Alenia Space España в европейские спутники Sentinel». Thales Alenia Group. 24 апреля 2014 г.. Получено 17 августа 2014.
  11. ^ а б "Sentinel-3 - миссии EO EO". Земля в сети. Европейское космическое агентство. Получено 13 марта 2018.
  12. ^ «О запуске». Европейское космическое агентство. Получено 19 февраля 2019.
  13. ^ Кларк, Стивен (25 апреля 2018 г.). «Европейский экологический обозреватель, запущенный российской ракетой». Космический полет сейчас. Получено 25 апреля 2018.
  14. ^ а б «Радиометрическое разрешение». Sentinel Online. Европейское космическое агентство. Получено 9 марта 2019.
  15. ^ Биркс, Эндрю; Кокс (14 января 2011 г.). "SLSTR: документ с определением теоретических основ алгоритмов для наблюдаемых уровня 1" (PDF). Совет по науке и технологиям Лаборатория Резерфорда Эпплтона: 173.
  16. ^ «Полезная нагрузка прибора OLCI». Sentinel Online. Европейское космическое агентство. Получено 19 февраля 2019.
  17. ^ а б "Руководство пользователя Sentinel-3". 1.0. Европейское космическое агентство. 2 сентября 2013 г. GMES-S3OP-EOPG-TN-13-0001. Архивировано из оригинал 5 марта 2016 г.
  18. ^ Кравиц, Джереми., Мэтьюз, Марк, Бернард, Стюарт, Гриффит, Дерек (2020). «Применение Sentinel 3 OLCI для извлечения chl-a над небольшими внутренними водными объектами: успехи и проблемы». Дистанционное зондирование окружающей среды. 237 (февраль 2020 г.): 111562. Bibcode:2020RSEnv.237k1562K. Дои:10.1016 / j.rse.2019.111562.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  19. ^ "Инструменты". www.esa.int. Получено 2020-03-06.
  20. ^ «Sentinel-3 - Приборная нагрузка - Альтиметрия - Sentinel Online». sentinel.esa.int. Получено 2020-03-06.
  21. ^ «Sentinel-3 - Приборная нагрузка - Альтиметрия - Sentinel Online». sentinel.esa.int. Получено 2020-03-06.
  22. ^ «Полезная нагрузка для альтиметрических приборов». Sentinel Online. Европейское космическое агентство. Получено 19 февраля 2019.
  23. ^ "Поток данных". Сентинел-3. Европейское космическое агентство. Получено 3 апреля 2018.
  24. ^ а б c "Sentinel-3 складывается". Европейское космическое агентство. 24 апреля 2014 г.. Получено 21 декабря 2015.

внешняя ссылка