Sentinel-2

Družice pro pozorování Země Sentinel-2
Popis tohoto obrázku, také komentován níže Umělecký dojem ze satelitu Sentinel-2. Všeobecné údaje
Organizace Evropská kosmická agentura
Program Copernicus
Pole Optické pozorování půdy
Postavení Ve službě
Zahájení Sentinel-2A: 23. června 2015
Sentinel-2B: 7. března 2017
Spouštěč Vega
Život 7,25 let
Stránky sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-2
Technická charakteristika
Mše při startu 1200 kg
Obíhat
Obíhat Sluneční synchronní oběžná dráha
Periapsis 786 km
Sklon 98,5 °
Hlavní nástroje
MSI Multispektrální zobrazovač

Sentinel-2 je série satelitů na pozorování Země z Evropské kosmické agentury vyvinut jako součást programu Copernicus , první dvě kopie byly uvedeny na oběžnou dráhu v roce 2015 a 2017. Cílem programu je poskytnout kompletní a up-to-date údaje pro evropské země, které jim umožňují kontrolovat a sledovat životní prostředí. Družice Sentinel-2 tvoří jednu z vesmírných složek tohoto programu, který rovněž zahrnuje zejména Sentinel-1 (radarové pozorování za každého počasí) a Sentinel-3.. Musí poskytovat optické snímky s vysokým rozlišením umožňující pozorování půdy (využití půdy, vegetace, pobřežní oblasti, řeky atd.), Jakož i řešení mimořádných situací (přírodní katastrofy atd.).

Každý satelit o hmotnosti přibližně 1 200  kg nese užitečné zatížení skládající se z multispektrálního zobrazovače MSI, které poskytuje pohledy ve 13 spektrálních pásmech ve viditelném a blízkém infračerveném světle s rozlišením mezi 10 a 60  metry a šířkou 290  km . Družice obíhají v 10:30 ráno - synchronní oběžnou dráhu . V provozní konfiguraci bude kosmická agentura udržovat dva satelity, aby každých pět dní procházely stejnými oblastmi. Minimální délka života je 7,25 let. Sentinel-2 mají laserový systém přenosu dat, který umožňuje jejich přenos na geostacionární satelity EDRS velmi vysokou rychlostí.

Kontext

Družice Sentinel-2 jsou součástí programu Copernicus financovaného Evropskou unií, který na jedné straně zahrnuje vesmírnou složku spravovanou Evropskou kosmickou agenturou na straně druhé, sběr dat in situ organizovaných ze země, zpracování dat stejně jako jejich restituce ve formě služeb přizpůsobených uživatelům. Cílem je poskytnout evropským zemím standardizovaným a nepřetržitým způsobem informace o půdě , oceánech , nouzovém ošetření, atmosféře , bezpečnosti a změně klimatu . Program je v procesu implementace.

Vesmírný segment programu vychází v roce 2015 z nástrojů mnoha evropských satelitů s heterogenními charakteristikami, z nichž nejtypičtější byl ENVISAT, který ukončil svoji činnost v roce 2012. Aby nahradila a standardizovala sběr dat, rozhodla se Evropská kosmická agentura vyvinout 7 rodin satelitů nebo nástrojů:

Rozvoj programu

Kontrakt na výrobu prvního modelu Sentinel-2 ve výši 195  milionů EUR byl udělen 17. dubna 2008 společnosti EADS Astrium Satellites, z níž se následně stala společnost Airbus Defence and Space . Zařízení ve Friedrichshafenu ( Německo ) odpovídá za návrh satelitního systému, platformy, integraci a testování. Zařízení Toulouse ( Francie ) dodává multispektrální přístroj MSI, zatímco madridské ( Španělsko ) odpovídá za mechanickou strukturu satelitu, tepelných zařízení a kabelových svazků. Dalšími významnými průmyslovými účastníky jsou Jena-Optronik (Německo), Boostec (Francie), Sener a GMV  (en) (Španělsko). Stavba druhého satelitu Sentinel-2b byla 31. března 2010 udělena také společnosti Airbus za částku 105 milionů EUR.

Na konci listopadu 2011 byla struktura platformy postavená společností CASA ve Španělsku instalována v čisté místnosti závodu Friedrichshafen Astrium / Airbus, čímž byla zahájena montáž satelitu. 16. prosince 2011 si ESA vybrala nový evropský odpalovací systém Vega pro obíhání prvního satelitu Sentinel-2. 9. února 2012 si ESA vybrala pro oběžnou dráhu druhého satelitu Sentinel-2b odpalovací zařízení Rokot. Montáž Sentinel-2a byla dokončena v létě roku 2014 a satelit zahájil počátkem srpna řadu testů mechanických, tepelných a elektromagnetických v IABG v Ottobrunu. Na konci dubna je satelit transportován letadlem do vesmírného centra Kourou, aby jej bylo možné sestavit na jeho odpalovacím zařízení.

Cíle

Družice Sentinel-2 musí poskytovat multispektrální snímky s vysokým rozlišením, které musí umožňovat pokračování ve sběru dat prováděných misemi Landsat a Spot při zlepšování jejich kvality. To zahrnuje zásobování operačních služeb Koperníka pozorováním nově vzniklých zemí a bezpečnostními službami:

Technická charakteristika

Sentinel-2 je rovnoběžnostěnný satelit dlouhý 3,4  m s úsekem o maximálním rozměru 1,8 x 2,35  m ve složené poloze. Jeho startovací hmotnost je 1 200  kg, z toho 290  kg pro přístroj MSI a 117  kg hydrazinu. Družice využívá standardizovanou platformu Airbus AstroBus-L určenou pro mise na nízké oběžné dráze s přímým vstřikováním odpalovacím zařízením na cílovou oběžnou dráhu. Družice má stabilitu ve 3 osách . Stanovení orientace je dosaženo díky vícehlavým hvězdicovým zaměřovačům namontovaným přímo na konstrukci nesoucí nástroj MSI, aby byla zajištěna lepší přesnost a stabilita jejich zaměřování. Toto zařízení je doplněno o dvoufrekvenční GPS přijímače , magnetometry , solární a zemní senzory, dvě redundantní inerciální jednotky a akcelerometry. Pro změnu své orientace používá satelit čtyři reakční kola, tři magneto-spojky a malé pohonné hmoty spalující hydrazin poskytující tah 1 newton. Družice si je vědoma své polohy v prostoru s přesností menší než 20 metrů a své orientace s přesností menší než 10 μrad.

Tyto solární panely řiditelné se skládají z fotovoltaických článků na arsenid galia třívrstvých a má plochu 7,2  m 2 . Na konci své životnosti poskytují 1,7  kW, zatímco průměrná spotřeba je 1,4 kW. Energie se ukládá v lithium-iontových bateriích s kapacitou 87 ampérhodin. Družice má kapacitu pro ukládání dat 2,4 terabitu . Výměna dat probíhá v pásmu X s efektivní propustností 520 megabitů za sekundu. Telekomunikace lze provádět také optickými prostředky (laserem) prostřednictvím relé poskytovaných satelity EDRS umístěnými na geostacionární oběžné dráze . Příkazy a provozní parametry satelitu jsou přenášeny v pásmu S rychlostí 64 kilobitů pro uplink a 2 megabitů pro downlink. Družice je navržena pro minimální životnost 7,25 let s cílem 12 let.

Přístroj MSI

Družice Sentinel-2 jsou vybaveny jediným nástrojem, multispektrálním zobrazovacím zařízením MSI o hmotnosti 275  kg . MSI používá techniku pushbroom . Je vybaven anastigmatickým dalekohledem se třemi zrcadly s clonou 150 mm a ohniskovou vzdáleností přibližně 600 mm; okamžité zorné pole je přibližně 21 ° o 3,5 °. Zrcadla jsou obdélníková a jsou vyrobena z karbidu křemíku , což je technologie podobná technologii používané na satelitu Gaia . Používají se dva typy senzorů, respektive detektor v CMOS technice pro viditelné světlo a detektor v rtuť-kadmiu teluridové technologii pro infračervené záření . MSI pracuje ve třinácti spektrálních pásmech od viditelného po střední infračervené . Snímky ve čtyřech spektrálních pásmech (modré (490 nm), zelené (560 nm), červené (670 nm) a blízké infračervené (850 nm)) jsou poskytovány s rozlišením 10  m . Tři spektrální pásma (440, 940 a 1370 nm) jsou určena pro atmosférické korekce s rozlišením 60  m, zatímco ve zbývajících šesti pásmech je rozlišení 20 m. Přístroj pořizuje snímky na šířku 290  km . Následující tabulka shrnuje charakteristiky každého spektrálního pásma.

Spektrální pásma nástroje MSI na palubě Sentinel-2
Sentinel-2 pásma Sentinel-2A Sentinel-2B
Střední vlnová délka (nm) Šířka pásma (nm) Střední vlnová délka (nm) Šířka pásma (nm) Prostorové rozlišení (m)
Pásmo 1 - pobřežní aerosol 442,7 21 442,2 21 60
Kapela 2 - modrá 492,4 66 492,1 66 10
Pásmo 3 - zelené 559,8 36 559,0 36 10
Pásmo 4 - červená 664,6 31 664,9 31 10
Pásmo 5 - vegetace „Red edge“ 704,1 15 703,8 16 20
Pásmo 6 - vegetace „Red edge“ 740,5 15 739,1 15 20
Pásmo 7 - vegetace „Red edge“ 782,8 20 779,7 20 20
Pásmo 8 - PIR 832.8 106 832,9 106 10
Pásmo 8A - „úzký“ PIR 864,7 21 864,0 22 20
Pásmo 9 - Vodní pára 945,1 20 943,2 21 60
Pásmo 10 - SWIR - Cirrus 1373,5 31 1376,9 30 60
Pásmo 11 - SWIR 1613.7 91 1610.4 94 20
Pásmo 12 - SWIR 2202,4 175 2185.7 185 20

Provádění mise

První satelit ze série, Sentinel-2A, umístil na oběžnou dráhu odpalovací zařízení European Vega výstřel 23. června 2015 na 1  h  52 GMT ze základny Kourou . Druhým měl být odpalovací zařízení Rockot v roce 2016, ale nakonec byl umístěn na oběžnou dráhu evropským odpalovacím zařízením Vega výstřel 7. března 2017 na 1  h  49 GMT ze základny Kourou. Družicová mise musí trvat nejméně sedm let, případně ji lze prodloužit o pět let.

Oběžná dráha a krytá oblast

Zachovaná sluneční synchronní oběžná dráha (nadmořská výška 786 km , sklon 98,5 °) se blíží oběžné dráze  družic Landsat a Spot, zatímco doba průchodu (10:30) je stejná jako doba průchodu Landsatu. Tato volba by měla zajistit kontinuitu dat shromážděných těmito satelity a umožnit konstrukci dlouhodobých časových řad. Tyto dva satelity budou obíhat s fázováním o 180 °, což umožní opakovanou frekvenci 5 dní na rovníku. Údaje by měly být shromažďovány systematicky po pevnině a pobřežních oblastech mezi zeměpisnými šířkami 56 ° jižní šířky a 84 ° severní šířky, a to i přes ostrovy, pokud je jejich plocha větší než 100  km 2 . Rovněž budou pokryty ostrovy Evropské unie a všechny ostrovy ve vzdálenosti méně než 20 km od pobřeží, celé Středozemní moře , uzavřené moře, jezera.

Poznámky a odkazy

  1. (in) „  Podepsána smlouva o satelitu GMES Sentinel-2  “ , Evropská kosmická agentura,17. dubna 2008.
  2. (in) „  Astrium postaví druhý satelit ESA Sentinel-2 pro GMES  “ , Evropská kosmická agentura,31. března 2010.
  3. (in) „  ESA Sentinel-2 se připravuje na testování  “ , Evropská kosmická agentura,30. listopadu 2011.
  4. (in) „  Dva satelity GMES budou lancé na novou evropskou raketu Vega  “ , Evropská kosmická agentura,16. prosince 2011.
  5. (in) „  Rockot vypustí dva satelity Sentinel  “ , Evropská kosmická agentura,9. února 2012.
  6. (in) „  Křídlo pro Sentinel-2A  “ , Evropská kosmická agentura,1 st 09. 2014.
  7. (in) „  Poslední úsek předtím, než bude těsně zabalen  “ , Evropská kosmická agentura,8. dubna 2015.
  8. (in) „  Copernicus Sentinel-2 - optická zobrazovací mise pro pozemní služby  “ , portál EO (ESA) (přístup ke dni 22. června 2015 ) .
  9. (en) „  Sentinel-2 - datový list  “ , Evropská kosmická agentura (zpřístupněno 22. června 2015 ) .
  10. (in) Vincent Chorvalli (9. října 2012). „  GMES Sentinel-2 MSI Telescope Alignment  “ na mezinárodní konferenci o vesmírné optice. 9. – 12. Října 2012. Ajaccio, Francie. . 
  11. „  MultiSpectral Instrument (MSI) Overview  “ , Evropská kosmická agentura (přístup 3. prosince 2018 )
  12. (in) „  Druhý environmentální satelit Copernicus bezpečně na oběžné dráze  “ , Evropská kosmická agentura,23. června 2015.
  13. http://www.esa.int/esaLP/SEM097EH1TF_LPgmes_0.html .
  14. „  Sentinel-2  “ , ESA Earth Online (přístup k 17. srpnu 2014 ) .
  15. esa , „  Vypuštění druhého satelitu programu Copernicus nabízejícího polychromované vidění  “, Evropská kosmická agentura ,7. března 2017( číst online , konzultováno 7. března 2017 ).

Referenční dokumenty

Podívejte se také

Související články

externí odkazy