Sentinel-3A: Die Ozeane im Blick
Am 16. Februar 2016 wurde der mit vier Instrumenten ausgestattete Erdbeobachtungssatellit Sentinel-3A in eine sonnensynchrone polare Umlaufbahn in etwa 800 Kilometern Höhe befördert . Er erfasst kontinuierlich die Höhe des Meeresspiegels, die Temperatur der Land- und Meeresoberflächen sowie die unterschiedlichen Chlorophyll- und Schwebstoffgehalte der Meere . Die Messergebnisse dienen sowohl maritimen Vorhersagediensten als auch der Überwachung der Umwelt und der Gewinnung von Klimadaten.
Sein Start erfolgte vom russischen Kosmodrom Plessezk mit einer Rockot-Trägerrakete. Zur Vervollständigung der Sentinel-3-Weltraumkomponente soll 2017 ein zweiter baugleicher Satellit auf dieselbe Umlaufbahn geschickt werden. Der Start von Sentinel-3B ist vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch Guayana mit einer Vega-Rakete geplant.
Sein Start erfolgt vom russischen Kosmodrom Plessezk mit einer Rockot-Trägerrakete. Zur Vervollständigung der Sentinel-3-Weltraumkomponente soll 2017 ein zweiter baugleicher Satellit auf dieselbe Umlaufbahn geschickt werden. Der Start von Sentinel-3B ist vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch Guayana mit einer Vega-Rakete geplant.
Breites Aufgabenspektrum
ESA-Projektmanager Bruno Berruti sieht in den beiden Sentinel-3-Satelliten die künftigen „Arbeitspferde“ des Copernicus-Programms, die große Teile der Beobachtungen der europäischen Fernerkundungssatelliten ERS und Envisat in neuer Qualität fortsetzen.
Zentrale Aufgabe der beiden Satelliten ist die exakte Vermessung der Meeresspiegelhöhe in hoher Auflösung. Dieser steigt derzeit im globalen Mittel jährlich um etwa 3 mm. Noch vor wenigen Jahren waren es nur 1,5 mm.
Aus den Datenreihen eines Radarhöhenmessers (eng. Radar-Altimeter) lassen sich Karten der Meeresspiegelhöhe und -topografie ableiten. Die Wissenschaftler können daraus auch auf die Struktur und Variabilität der globalen Ozeanzirkulation schließen, was wiederum Eingang in verbesserte Klimamodelle findet.
Der Temperatursensor an Bord von Sentinel-3 erlaubt eine genaue Bestimmung der Temperatur der Land- und Meeresoberflächen – und zwar regelmäßig und global. Diese finden Verwendung in der Klima- und Wettermodellierung, tragen aber auch zu einer besseren Erfassung von Meeresströmungen bei. Darüber hinaus lassen sich mit diesen Daten Hochtemperaturereignisse wie Waldbrände oder Lavaströme aufspüren und verfolgen.
Die genaue Erfassung der Oberflächenfarben des Meeres dient der Überwachung der Wasserqualität und der Aufdeckung von Umweltverschmutzungen. Außerdem tragen sie zum Verständnis des Einflusses der Ozeane auf den Kohlenstoffzyklus der Erde bei. Farbaufnahmen der Landoberflächen werden unter anderem zur Dokumentation der Landnutzung und des Vegetationszustandes sowie zur Kartierung von Waldbränden genutzt.
Die Nutzlast der Sentinel-3-Satelliten
Sentinel-3A und -3B haben je vier Instrumente an Bord:
1. Sea and Land Surface Temperature Radiometer (SLSTR)
Das SLSTR erfasst die Oberflächentemperaturen der Land- und Meeresoberflächen in neun Spektralkanälen mit einer Genauigkeit bis zu 0,3 Grad Celsius. Die Auflösung beträgt im kurzwelligen Bereich 500 Meter, im thermischen Infrarotbereich einen Kilometer. Zwei zusätzliche Kanäle sind für das Aufspüren von Feuer – speziell von Waldbränden – optimiert.
Die Daten fließen in eine Vielzahl von Vorhersagemodellen ein.
2. Ocean and Land Colour Instrument (OLCI)
Das OLCI generiert Multispektralbilder mit einem breiten Anwendungsspektrum. Es erfasst in 21 Spektralkanälen die Erdoberfläche mit einem sehr breiten Aufnahmestreifen von 1270 Kilometern bei einer räumlichen Auflösung von 300 Metern und einer globalen Abdeckung alle zwei Tage. In die Entwicklung des Gerätes sind die Erfahrungen mit dem MERIS-Instrument von Envisat eingeflossen. Die gewonnenen Farbinformationen finden Eingang in verschiedene Daten-Produkte.
3. Synthetic Aperture Radar Altimeter (SRAL)
Der Radar-Höhenmesser (eng. Radar-Altimeter) arbeitet sowohl im Ku- als auch im C-Band und basiert auf dem Altimeter von CryoSat und Jason-Missionen. Im Synthetic Aperture Radar-Modus (SAR) hat er eine Auflösung von 300 Metern. Durch die Nutzung zweier Frequenzbänder ist es möglich, ionosphärische und troposphärische Beeinflussungen des Radarstrahls zu eliminieren. Die Genauigkeit der Messungen ist über den Ozeanen abhängig von der Wellenhöhe und liegt beim SAR-Mode im Zentimeterbereich.
4. Microwave Radiometer (MWR)
Die Hauptaufgabe von MWR ist es, ein Korrektursignal für die Radarsignale des SRAL zu liefern, die durch Wasserdampf in der Troposphäre verfälscht werden. Es kann aber auch zur Aufnahme von Emissions- und Feuchtedaten der überflogenen Landflächen dienen oder Eisflächen charakterisieren.
Über 100 Organisationen an Sentinel-3 beteiligt
Sentinel-3 wurde in enger Zusammenarbeit zwischen ESA, Europäischer Union (EU), Firmen und weiteren nationalen Organisationen realisiert. Hauptauftragnehmer für den Satelliten ist Thales Alenia Space aus Frankreich. Betrieben werden die beiden Satelliten von der ESA und von EUMETSAT, der Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten.
Die geplante Missionsdauer von Sentinel-3 beträgt sieben Jahre. Die Satelliten-Ressourcen, im Wesentlichen der Treibstoff für die Triebwerke, ermöglichen jedoch eine Verlängerung der Mission um weitere fünf Jahre.
- Die Weltraumkomponente
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