Primeiros resultados do satélite de monitorização do nível do mar superam as expectativas
Lançado há menos de três semanas, o satélite Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich não só forneceu os seus primeiros dados, mas os resultados também mostram que está a funcionar muito melhor do que o esperado. Graças à sua nova e sofisticada tecnologia de altimetria, o Sentinel-6 está preparado para fornecer dados excecionalmente precisos sobre a altura do nível do mar, de modo a monitorizar a preocupante tendência do aumento do nível do mar.
O Sentinel-6 Michael Freilich foi colocado em órbita a 21 de novembro, a partir da Califórnia. Depois de ter enviado de volta o seu primeiro sinal a mostrar que estava vivo e bem no espaço, o Centro de Operações da ESA, na Alemanha, cuidou dos primeiros dias do satélite em órbita antes de entregá-lo ao Eumetsat para comissionamento e eventuais operações de rotina e distribuição de dados.
O satélite possui a mais recente tecnologia de altimetria de radar da Europa para estender o registo de longo prazo de medições da altura da superfície do mar, o qual começou no início de 1990.
No dia 30 de novembro, os operadores de voo ligaram o instrumento altímetro Poseidon-4 do Sentinel-6, que foi desenvolvido pela ESA. Ao analisar os seus dados iniciais, os especialistas ficaram surpresos com a qualidade. Estes primeiros dados foram apresentados hoje, através de três imagens principais, na Semana Europeia do Espaço.
A primeira imagem (no topo e repetida à esquerda) mostra alguns resultados preliminares da altura da superfície do mar. Os dados estão sobrepostos num mapa que mostra produtos semelhantes de todas as missões de altimetria Copernicus: Jason-3, Sentinel-3A e Sentinel-3B. A imagem de fundo é um mapa de anomalias no nível do mar a partir de dados de altímetro de satélite fornecidos pelo Serviço de Monitorização do Meio Marinho Copernicus a 4 de dezembro de 2020. Os produtos de dados Sentinel-6 foram gerados a 5 de dezembro.
A imagem abaixo mostra uma comparação entre os dados processados a bordo do satélite e os emitidos (linha azul), em comparação com os dados brutos completos processados no solo (linha vermelha). Ao remover a extremidade final dos dados antes de serem transmitidos para a Terra, a taxa de dados é reduzida em 50%. Os dados de alta fidelidade e baixo ruído devem-se à arquitetura do instrumento digital Poseidon-4 do Sentinel-6, pela primeira vez (Clique na imagem para mais informações).
O cientista da missão da ESA para o Copernicus Sentinel-6, Craig Donlon, explicou: “Já podemos ver que o satélite está a fornecer dados incríveis, graças à arquitetura digital do Posiedon-4 e à inclusão de processamento de radar de abertura sintética de alta resolução simultânea e o convencional modo de baixa resolução em altimetria, pela primeira vez. Isto dá-nos a oportunidade de fazer medições com técnicas de radar de abertura sintética muito mais refinadas que podem ser comparadas ao Jason-3 para entender a melhoria do registo climático.”
“É importante ressaltar que também podemos ver que há muito pouco ruído nos dados, portanto temos dados extremamente limpos para trabalhar.”
O conjunto de imagens da Lagoa Ozero Nayval da Rússia e dos rios circundantes mostram várias imagens dos satélites Copernicus. A primeira é uma imagem ‘semelhante a uma câmara’ do Sentinel-2; a segunda é uma imagem de radar do Sentinel-1; e a seguinte é do Sentinel-6 no seu modo convencional de ‘baixa resolução’, que não revela muitas informações. No entanto, ao processar os dados de altimetria através de técnicas de abertura sintética totalmente focalizadas, geralmente usadas para imagens de dados de radar, a imagem resultante revela detalhes excecionais, destacando a potência do instrumento (clique na imagem para mais informações).
O Diretor dos Programas de Observação da Terra da ESA, Josef Aschbacher, disse: “Estamos muito satisfeitos com os primeiros resultados e orgulhosos de ver que o nosso altímetro de radar desenvolvido pela ESA está a funcionar tão bem. No entanto, o Copernicus Sentinel-6 é uma missão que foi construída em cooperação com a Comissão Europeia, Eumetsat, NASA, NOAA e CNES - com todas as partes a desempenhar papéis essenciais que tornam esta missão o sucesso que vemos hoje.”
Outro resultado surpreendente sugere que a posição dos satélites no espaço pode ser mais bem compreendida do que se pensava. Um altímetro de radar deriva a altura do satélite acima da Terra ao medir quanto tempo um pulso de radar transmitido leva para refletir a partir da superfície da Terra. Por isso, o Sentinel-6 possui um pacote de instrumentos de posicionamento, incluindo um sistema que pode fazer uso de sinais GPS e do Galileo. Notavelmente, a adição de medições do Galileo traz uma melhoria na qualidade da determinação da órbita - o que aumenta o desempenho geral da missão.
Mais sobre o Copernicus Sentinel-6
A elevação dos mares está no topo da lista das principais preocupações relacionadas às mudanças climáticas. A monitorização da altura da superfície do mar é fundamental para compreender as mudanças que estão a ocorrer, de modo que os tomadores de decisão tenham evidências para implementar políticas adequadas para ajudar a conter as mudanças climáticas e para que as autoridades possam tomar medidas para proteger as comunidades vulneráveis.
As primeiras medições de ‘referência’ da altura da superfície do mar foram fornecidas pelo satélite francês-americano Topex-Poseidon, que foi seguido por três missões Jason sucessivas. Estes mostram que, desde 1993, o nível do mar global aumentou, em média, pouco mais de 3 mm a cada ano. Ainda mais preocupante, nos últimos anos o oceano global aumentou, em média, 4,8 mm por ano.
Embora o papel do Copernicus Sentinel-6 seja o de continuar este legado de medições críticas, o satélite possui uma nova tecnologia de altímetro digital com processamento dedicado a bordo que fornecerá medições ainda mais precisas da altura da superfície do mar.
O Sentinel-6 traz, pela primeira vez, o radar de abertura sintética para as séries temporais de missão de referência de altimetria. Para garantir que a série temporal de dados de vários satélites permaneça estável, o Sentinel-6 fornece medições de modo de baixa resolução convencionais simultâneas, que são semelhantes às medições do Jason-3, bem como o desempenho aprimorado do processamento de radar de abertura sintética que produz alta resolução de medições ao longo do trajeto. Um voo tandem de 12 meses, onde o Sentinel-6 voa apenas 30 segundos atrás do Jason-3, será usado para comparar as medições dos dois satélites independentes a fim de estender o registo climático ao nível do mar com confiança.
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