Sentinel-5
Die MetOp-SG A-Satelliten werden das Sentinel-5-Instrument als Mission Sentinel-5 im Rahmen des Copernicus-Programms der EU tragen. Die Entwicklung des Sentinel-5-Instruments wird von Airbus Defence and Space, Ottobrunn, im Auftrag der ESA durchgeführt. Viele europäische Unternehmen haben zu den Teilsystemen beigetragen.
Die Mission Sentinel-5 ist ebenso wie Sentinel-4 der Beobachtung der Atmosphärenzusammensetzung mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung gewidmet. Die Auswertung und Bereitstellung der Daten erfolgt über den Copernicus-Dienst Copernicus Atmosphere Services. Die Beobachtungen werden zur Erweiterung und Ergänzung der Daten des Sentinel-5P-Satelliten verwendet, der seit 2018 Luftqualitätsmessungen durchführt.
Das Instrument der Mission ist ein Spektrometer (Ultraviolet Visible Near-infrared Shortwave, UVNS) für den ultravioletten, sichtbaren, sowie den nahen und kurzwelligen Infrarotbereich.
Orbit:
Alle MetOp-Second-Generation-Satelliten befinden sich auf einer sonnensynchronen, erdnahen Umlaufbahn mit einer mittleren Höhe von 817 km und einem Knotenpunkt, der für die MetOp-SG A-Satelliten um 09:30 Uhr mittlerer lokaler Sonnenzeit erreicht wird. Auf einer sonnensynchronen Umlaufbahn wird die Oberfläche jedes Mal, wenn der Satellit über sie hinwegfliegt, unter etwa dem gleichen Sonnenwinkel beleuchtet. Es wird ein Orbit mit hoher Inklination (etwa 98,7°) verwendet. Die Bahnneigung ist der Winkelabstand der Bahnebene vom Äquator.
Der Orbitalzyklus beträgt 29 Tage (14 Umläufe pro Tag, 412 Umläufe pro Zyklus). Der Orbitzyklus ist die Zeit, die der Satellit benötigt, um über denselben geographischen Punkt am Boden mit derselben Sichtgeometrie zurückzukehren.
Mit einer Schwadbreite von etwa 2670 Kilometern wird Sentinel-5 die Atmosphäre mit einer bisher unerreichten räumlichen Auflösung von 7x7 Quadratkilometern in Nadirrichtung einmal täglich erfassen und Atmosphären- und Klimaforschern eine präzise Erkennung und Untersuchung von Emissionsquellen ermöglichen.
Die Starts sollen wie folgt ablaufen:
- Q2/2025 (Sentinel-5A) als Nutzlast auf MetOp SG A1,
- Q4/2031 (Sentinel-5B) als Nutzlast auf MetOp-SG A2,
- 2038 (Sentinel 5C) als Nutzlast auf MetOp-SG A3.
Die Nutzlast
Die Mission umfasst ein passives Spektrometer für den ultravioletten, sichtbaren, nah-infraroten und kurzwellig-infraroten Spektralbereich (UVNS). Diese spektralen Daten können u.a. mithilfe des DOAS-Verfahrens für die Erstellung von Spurengaskarten (v.a. O3, NO2, SO2, BrO, HCHO) genutzt werden.
Das UVNS arbeitet mit sieben verschiedenen Spektralbänder:
- UV-1 (270-300 nm),
- UV-2 (300-370 nm),
- VIS (370-500 nm),
- NIR-1 (685-710 nm),
- NIR-2 (745-773 nm),
- SWIR-1 (1590-1675 nm) und
- SWIR-3 (2305-2385 nm).
Das UVNS-Instrument wird mit den anderen Instrumenten an Bord der Satelliten MetOp-SG A zusammenarbeiten, darunter das Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI-NG), der Visible Infrared Imager (METimage) und der Multi-viewing Multi-channel Multi-polarisation Imager (3MI).
Ziele
Das Ziel der Copernicus Sentinel-5-Mission ist es, eine globale Überwachung der wichtigsten Spurengase wie die Treibhausgase (THG), Methan und Kohlenmonoxid, der Luftqualität, Ozonverteilung sowie der Aerosole in der Atmosphäre mit einer täglichen globalen Wiederholungsperiode zu gewährleisten.
Die neuen Datenprodukte sind jedoch nicht nur für viele wissenschaftliche Bereiche wertvoll, sondern auch für Unternehmen oder einzelne Bürger. Smartphone-Apps und Internetdienste mit Informationen zur Luftqualität oder Biowetter profitieren künftig von den hochgenauen Daten. Verschiedene Luftschadstoffe beeinträchtigen Risikogruppen wie Asthmatiker, Patienten mit Atemwegserkrankungen oder Herz-Kreislauf-Problemen, Allergiker, ältere Menschen und kleine Kinder. Detaillierte tagesaktuelle Informationen, wie etwa die örtliche Ozonbelastung, können damit wertvolle Hinweise für den Alltag liefern. Die Weltgesundheitsorganisation WHO zählt Luftverschmutzung inzwischen zu den größten Umweltrisiken weltweit.
Am 13. Oktober 2017 startete bereits die Mission Sentinel-5 Precursor (Sentinel-5P) auf einem eigenen Satelliten, um die zeitliche Lücke vor dem Start von Sentinel-5 zu überbrücken. Sentinel-5P erfasst als erster Satellit im Rahmen des Copernicus-Programms die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre.
Weitere Informationen:
- Copernicus: Sentinel-5 (eoPortal Directory)
- Sentinel-5 (CEOS EO Handbook)
- Sentinel-5 (ESA Earth Online))
- Copernicus: Sentinels-4/-5 und -5P (ESA)
- Satellites track unusual Saharan dust plume (ESA 2020)
- Sentinel-5 - ESA’s Polar-orbiting Atmospheric Composition Mission (ESA 2020)
- Coronavirus: nitrogen dioxide emissions drop over Italy (ESA)
- Ozone hole goes large again (ESA 2023)
Sentinel-4
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