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: marekb@cbk.waw.pl
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.
