Podstawy Geomatyki. Wykład XIII Sattelite Missions II

Transkrypt

1 Podstawy Geomatyki Wykład XIII Sattelite Missions II ESA Misje którym poświęcimy uwagę to misje klasy Earth Explorer Misje zakończone: - Envisat satelita środowiskowy obserwujący Ziemię z heliosynchronicznej orbity polarnej, badania kontynuują satelity Sentinel, wystrzelony w marcu GOCE (ang.gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) satelita zbierający dane o polu grawitacyjnym Ziemi i cyrkulacji wody w oceanach w stanie spoczynku, wyniesiony 17 marca 2009 r. Misję zakończono 11 listopada 2013 r.. Jest kontynuatorem i rozszerzeniem pomiarów pola siły ciężkości wcześniejszych misji CHAMP i GRACE.Wysokość orbity: 268 SMOS start 2 listopada 2009 CryoSat start 08 kwietnia 2010 Swarm start 22 listopada 2013 Aeolus(2017) Earthcare(2018) Biomass(2020) FLEX (2021/2022) Ceremonia podpisania umowy o przystąpieniu Polski do ESA, 13 września 2012 r.

2 Misja SMOS (ang. SoilMoistureand Ocean Salinity), uruchomiona 2 listopada 2009 r., Wykorzystuje (ang. 2D Microwave Imaging Radiometer with Aperture Synthesis, MIRAS) innowacyjny dwuwymiarowy interferometr do uzyskiwania obserwacji temperatury jasności w paśmie L (1,4 GHz). Obserwacje te przekładają się na informacje o wilgoci w glebie i zasoleniu w warstwach powierzchniowych oceanów, które są potrzebne do dalszego zrozumienia obiegu wody na Ziemi. CryoSat-2, uruchomiony 8 kwietnia 2010 r., Mierzy wahania grubości lodu zarówno na lądzie, jak i na morzu, określając, w jaki sposób zmienia się lód na Ziemi. Te informacje prowadzą do lepszego zrozumienia zależności między lodem a globalnym klimatem. CryoSatzawiera innowacyjny wysokościomierz radarowy / interferometryczny (SAR Interferometric Rdar Altimeter- SIRAL).

3 Doppler Orbit and Radio PositioningIntegration by Satellite(DORIS)- Odbiornik radiowy mierzący przesunięcie dopplerowskie sygnałów nadawanych przez sieć ponad 50 radiolatarni na świecie Retroreflektorlaserowy. Precyzyjny element optyczny odbijający światło laserowe wiązek wysyłanych przez globalną sieć laserowego namierzania satelitów 3 szukacze gwiazd Te trzy urządzenia służą do określania dokładnej pozycji statku na orbicie i względem powierzchni Ziemi. Określenie położenia anten w danym momencie jest kluczowe dla powodzenia i dokładności pomiarów. Swarm, uruchomiony 22 listopada 2013 r., Zapewnia najlepsze w historii badanie pola geomagnetycznego i jego ewolucji czasowej. Modele geomagnetyczne wynikające z misji dostarczą nowych informacji na temat wnętrza Ziemi. Informacje te doprowadzą do lepszego zrozumienia procesów atmosferycznych, a także mają praktyczne zastosowanie w takich obszarach, jak pogoda kosmiczna i zagrożenia radiacyjne. Misja składa się z trzech statków kosmicznych, które okrążają Ziemię na nieco innych orbitach polarnych -dwie latają na orbicie 450-kilometrowej, a trzecia na orbicie 530-kilometrowej o innym nachyleniu. Każdy ze statków kosmicznych zawiera pięć instrumentów: magnetometr polowy, bezwzględny magnetometr skalarny, przyrząd do pomiaru pola elektrycznego, akcelerometry i reflektor zasięgu laserowego.

4 Aelousto piąta z ośmiu zatwierdzonych do wyniesienia misji w klasie Earth Explorer: ADM-Aeolus(ang. Atmospheric Dynamics Mission Aeolus). Jest pierwszym w historii satelitą przeznaczonym do obserwacji profilów wiatru. Zadaniem satelity jest nakreślenie w czasie rzeczywistym pola ziemskiego wiatru przy pomocy nowatorskiej techniki laserowej. Został wystrzelony na niską heliosynchronicznąorbitę okołoziemską 22 sierpnia 2018 roku. EarthCARE-misja satelity Earth CloudAerosol i RadiationExplorer pozwala lepiej zrozumieć rolę, jaką odgrywają chmury i aerozole w odbijaniu padającego promieniowania słonecznego z powrotem w przestrzeń kosmiczną i zatrzymywaniu promieniowania podczerwonego emitowanego z powierzchni Ziemi. EarthCARE okrąży Ziemię na wysokości około 393 km. The Atmospheric Lidar (ATLID) provides vertical profiles of aerosols and thin clouds. The Cloud Profiling Radar (CPR) provides vertical profiles measurements of clouds The Multi-Spectral Imager (MSI) provides across-track information on clouds and aerosols with channels in the visible, near infrared, shortwave-and thermal infrared. The Broad-Band Radiometer (BBR) provides measurements of top-of-the-atmosphere radiances and fluxes.

5 Sentinel (pol. strażnik, wartownik) seria europejskich misji kosmicznych o charakterze teledetekcyjnym. Misje Sentinel są częścią programu Copernicus, zainicjowanego i finansowanego przez Unię Europejską. Nadzór technologiczny nad budową satelitów i instrumentów Sentinel sprawuje Europejska Agencja Kosmiczna (ESA). Misje Sentinel-1, S-2, S-3 realizowane będą jako mini-konstelacje, tzn. na wspólną orbitę trafią pary identycznych satelitów oznaczonych jako A i B. Satelity znajdą się dokładnie po przeciwnej stronie orbity, czyli w odległości kątowej 180 stopni. Misje Sentinel-4 to para bliźniaczych instrumentów, które zostaną zainstalowane na pokładzie europejskich satelitów meteorologicznych Meteosattrzeciej generacji. Trafią na orbitę geostacjonarną, z punktem podsatelitarnymna przecięciu równika z południkiem zerowym. Misje Sentinel-5 to trzy identyczne instrumenty, które zostaną zainstalowane na pokładzie okołobiegunowych satelitów meteorologicznych MetOpdrugiej generacji. Ponieważ wystrzelenie pierwszego z satelitów MetOpdrugiej generacji zostanie wykonane nie wcześniej niż w roku 2021, Unia Europejska i ESA podjęły decyzje o realizacji misji Sentinel-5P ( P od prekursor), która ma skrócić czas oczekiwania na dane Sentinel-5[7]. Poniższa tabela zestawia podstawowe informacje dotyczące misji Sentinel. Dla satelitów poruszających się po orbicie heliosynchronicznej podany został czas przecięcia płaszczyzny równika (ECT, equatorialcrossingtime) podczas zstępującej fazy lotu. GEO oznacza orbitę geostacjonarną. Misja Wystrzelenie Typ misji ECT Instrument(y) Sentinel-1A [8] samodzielny satelita 06:00 SAR-C Sentinel-1B samodzielny satelita 06:00 SAR-C Sentinel-1C 2021[9] samodzielny satelita 06:00 SAR-C Sentinel-1D 2022[9] samodzielny satelita 06:00 SAR-C Sentinel-1A (2. generacja) 2027[9] Sentinel-1B (2. generacja) 2028[9] Sentinel-2A [10] samodzielny satelita 10:30 MSI Sentinel-2B [10] samodzielny satelita 10:30 MSI Sentinel-2C 2022 (plan)[9] samodzielny satelita 06:00 MSI Sentinel-2D 2022 (plan)[9] samodzielny satelita 06:00 MSI Sentinel-2A (2. generacja) 2028 (plan)[9]- - - Sentinel-2B (2. generacja) 2029 (plan)[9]- - - Sentinel-3A [11] samodzielny satelita 10:00 MWR, OLCI, SLSTR, SRAL Sentinel-3B [11] samodzielny satelita 10:00 MWR, OLCI, SLSTR, SRAL Sentinel-3C 2022 (plan)[9] samodzielny satelita 10:00 MWR, OLCI, SLSTR, SRAL Sentinel-3D 2023 (plan)[9] samodzielny satelita 10:00 MWR, OLCI, SLSTR, SRAL Sentinel-3A (2. generacja) 2028 (plan)[9]- - - Sentinel-3B (2. generacja) 2029 (plan)[9]- - - Sentinel-4A 2019 (plan)[9] instrument satelity MTG-S1 GEO UVN Sentinel-4B 2027 (plan)[9] instrument satelity MTG-S2 GEO UVN Sentinel-5P [12] samodzielny satelita 01:30 TROPOMI Sentinel-5A 2021 (plan) instrument satelity Metop-SG-A1 09:30 UVNS Sentinel-5B 2028 (plan) instrument satelity Metop-SG-A2 09:30 UVNS Sentinel-5C 2035 (plan) instrument satelity Metop-SG-A3 09:30 UVNS Instrumenty: MSI Multi-Spectral Imager, MWR Micro-Wave Radiometer, OLCI Ocean and Land Colour Imager, SAR-C Synthetic Aperture Radar C-band, SLSTR Sea and Land Surface Temperature Radiometer, SRAL Synthetic aperture Radar Altimeter, TROPOMI Tropospheric Monitoring Instrument, UVNS Ultra-violet Visible and Near-infrared Sounder, UVN Ultra-violet Visible and Near-infrared sounder.

6 Sentinel1A satelita radarowej obserwacji Ziemi. Pierwszy satelita programu Copernicus (dawnego GMES). Porusza się wraz z Sentinel-1B po tej samej orbicie. Satelita przenosi radar z syntetyczną aperturą pracujący w paśmie C (5,405 GHz) do całodobowego zobrazowania powierzchni lądów i mórz (rozdzielczość od 5 do 25 metrów na piksel). Tryby pracy radaru zapewniają ciągłość z danych z poprzednimi misjami, jak ERS-2 i Envisat. Tryby pracy: strip-szerokość pola widzenia 80 km, rozdzielczość 5 5 metrów na piksel szeroki interferometryczny -250 km szerokości, 5 20 metrów na piksel bardzo szeroki -400 km szerokości, metrów na piksel falowy -obrazy km na odcinku 100 km, z rozdzielczością 5 5 metrów, wykonane pod kątem 23 i 36,5 Sentinel2A pierwszy satelita serii Sentinel2. Głównym celem satelity jest systematyczne fotografowanie powierzchni Ziemi od szerokości geograficznej 86 N do 56 S w celu przekazywania bezchmurnych obrazów danego obszaru, typowo co dni w przypadku Europy. Głównym instrumentem satelity jest 13-kanałowy skaner wielospektralnyo rozdzielczości od 10 do 20 m i szerokości pasa detekcyjnego 290 km. Porusza się wraz z Sentinel- 2B po tej samej orbicie.

7 Sentinel-5 Precursor(Sentinel-5P) to satelita obserwacyjny Ziemi mający zamknąć lukę w ciągłości obserwacji między Envisatem i Sentinel-5 Sentinel-5 Precursorto pierwsza misja programu Copernicus poświęcona monitorowaniu zanieczyszczenia powietrza. Jego instrumentem jest spektrometr w podczerwieni o ultrafiolecie, widzialnym, bliskiej i krótkiej fali o nazwie Tropomi. Satelita działa na 824-kilometrowej orbicie heliosynchronicznej. Sentinel3A Pierwszy satelita serii Sentinel-3. Jego zadaniem jest obserwacja oceanów. Porusza się wraz z Sentinel-3B po tej samej orbicie. Sentinel-3 będzie systematycznie obrazował oceany, lądy, lodowce i atmosferę na Ziemi, aby monitorować i rozumieć globalną dynamikę na dużą skalę. Sentinel-3 mierzy temperaturę, kolor i wysokość powierzchni morza, a także grubość lodu morskiego. Pomiary te zostaną wykorzystane na przykład do monitorowania zmian poziomu morza, zanieczyszczenia mórz i produktywności biologicznej.