Hlavní družice pro pozorování oceánů – Copernicus Sentinel-6 – je spuštěna!

Dvoufrekvenční radarový výškoměr Copernicus Sentinel-6 Poseidon-4 (pásmo C a Ku) využívá inovativní prokládaný režim, který má lepší výkon ve srovnání s předchozími návrhy satelitních výškoměrů. Kredit: ESA/ATG medialab

Po startu loni v listopadu a více než šest měsíců strávených pečlivou kalibrací nejpokročilejší mise zaměřené na měření vzestupu hladiny moře je nyní funkční Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich - což znamená, že její data jsou k dispozici vědcům v oblasti klimatu, předpovědím počasí v oceánu a dalším uživatelé dat.

Sentinel-6 je jednou z rodiny misí Copernicus Evropské unie, ale její realizace je výsledkem výjimečné spolupráce mezi Evropskou komisí ESA, Eumetsat, NASA a NOAA s přispěním francouzské vesmírné agentury CNES. Mise zahrnuje dva identické satelity vypuštěné s odstupem pěti let: Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich spuštěna 21. listopadu 2020 a Copernicus Sentinel-6B, který bude uveden na trh v roce 2025.

Vzestup hladiny moře je klíčovým ukazatelem změny klimatu, takže přesné sledování měnící se výšky mořské hladiny po celá desetiletí je zásadní pro vědu o klimatu, pro tvorbu politiky a nakonec pro ochranu životů osob v ohrožených nízko položených regionech .

Zlepšení významné výšky vlny Sentinel-6 s ohledem na Jason-3. Během posledních šesti měsíců Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich obíhal v tandemu se současnou výškoměrnou referenční misí Jason-3, takže družice mají stejný „výhled“ na oceán. Stanovení rozdílů mezi Sentinel-6 a Jason-3 je důležité, pokud má být zachována stabilita v časové řadě vzestupu hladiny moře ze satelitní výškoměry. Graf ukazuje standardní odchylku významné výšky vln nad oceánem pro různé významné výšky vln pro celý 10denní cyklus Copernicus Sentinel-6 a Jason-3 s použitím dat režimu s nízkým rozlišením. Významná výška vlny je definována jako horní třetina výšky vlny pro daný vzorek stavu moře. Graf zvýrazňuje zlepšený (nižší) šum významné výšky vlny z Copernicus Sentinel-6 ve srovnání s Jason-3. Sloupcový graf na pozadí ukazuje procentuální počet datových bodů jako funkci významné výšky vlny (binace 0.1 m). Kredit: CLS

S využitím nejnovější technologie radarové altimetrie vyvinuté ESA posune tato nová mise dlouhodobý záznam měření výšky mořské hladiny, který začal v roce 1992 francouzsko-americkým satelitem Topex-Poseidon a poté sérií satelitních misí Jason.

Sentinel-6 Michael Freilich se brzy chopí štafety a rozšíří tento datový soubor - datový soubor, který je „zlatým standardem“ pro klimatické studie.

Julia Figa Saldana, manažerka programu oceánské výškopisu na Eumetsat, řekla: „Posledních šest měsíců létáme s Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich na stejné dráze jako současná referenční mise pro měření nadmořské výšky Jason-3, takže satelity mají stejný "výhled" na oceán.

"Odborníci z celého světa intenzivně spolupracovali za posledních šest měsíců, a to navzdory omezením na pracovišti způsobeným pandemií koronavirů, ke křížové kalibraci svých dat, aby byla zajištěna přesnost." Data jsou nyní zpracovávána na Eumetsatu v Darmstadtu v Německu, odkud je také kontrolován satelit a odkud jsou data předávána uživatelům oceánů a předpovědí počasí. “

Zlepšení šumu rozsahu Sentinel-6 s ohledem na Jason-3. Během posledních šesti měsíců Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich obíhal v tandemu se současnou výškoměrnou referenční misí Jason-3, takže družice mají stejný „výhled“ na oceán. Stanovení rozdílů mezi Sentinel-6 a Jason-3 je důležité, pokud má být zachována stabilita v časové řadě vzestupu hladiny moře ze satelitní výškoměry. Graf ukazuje standardní odchylku přeměřeného rozsahu výškoměru nad oceánem pro různé významné výšky vln pro celý 10denní cyklus Sentinel-6 a Jason-3 s použitím dat režimu s nízkým rozlišením. Významná výška vlny je definována jako horní třetina výšky vlny pro daný vzorek stavu moře. Graf zdůrazňuje zlepšený (nižší) rozsah hluku ze Sentinel-6 ve srovnání s Jason-3. Sloupcový graf na pozadí ukazuje procentuální počet datových bodů jako funkci významné výšky vlny (binace 0.1 metru). Kredit: CLS

Craig Donlon, vědecký pracovník mise ESA Sentinel-6, uvedl: „V návaznosti na dlouhou řadu misí dvojfrekvenčního výškoměru evropského dědictví byl výškoměr Poseidon-6 Sentinel-4 navržen tak, aby přinesl nová radarová měření syntetické clony s vysokým rozlišením do pásma Ku referenční časová řada pro výškoměr.

"Aby byl přechod z měření s nižším rozlišením Jason-3 na produkty s vysokým rozlišením Sentinel-6 spolehlivý, Poseidon-4 získává obě konvenční měření s nízkým rozlišením současně s radarovými měřeními syntetické apertury s vysokým rozlišením." Produkty s vysokým rozlišením budou k dispozici později v tomto roce. Opravdu nás těší, že data ze Sentinel-6 ukazují skvělý výkon založený na validaci nezávislými měřeními na zemi. “

Stálé zařízení pro kalibraci výškopisu na ostrově Kréta v Řecku je domovem transpondéru (CND1), který je klíčem k této validaci a zajišťuje, že data Sentinel-6 v nízkém rozlišení jsou stejná jako data Jason-3. Transpondér přijímá radarový signál Sentinel-6, který je zesílen a vysílán zpět do satelitu, což poskytuje dobře charakterizovaný externí kalibrační zdroj.

Dr. Donlon vysvětlil: „Měření z transpondéru CDN1 ukazují, že absolutní rozdíl mezi měřeními z Sentinel-6 a Jason-3 je menší než 2 mm, což je pozoruhodné pro dva nezávislé satelity operující ve výšce 1330 km.

"Stanovení rozdílů mezi Sentinel-6 a Jason-3 je důležité, pokud má být zachována stabilita v časových řadách nárůstu hladiny moře ze satelitní altimetrie s nízkou nejistotou."

Nadya Vinogradova-Shiffer, vědecká pracovnice programu NASA pro Sentinel-6 Michael Freilich, uvedla: „Zveřejnění těchto dat znamená začátek nové éry Sentinel oceánské satelitní výškoměry pro vědeckou komunitu NASA a mezinárodní vědecký tým oceánské povrchové topografie jsou nadšení, připraveni a dychtiví rozšířit téměř tři desetiletí objevů v oceánské a klimatické vědě. “ 

Od 22. června 2021 jsou veřejnosti k dispozici dva datové toky o výšce mořské hladiny s nízkým rozlišením. První je k dispozici do několika hodin poté, co jej sbírá výškoměr Poseidon-6 od Sentinel-4 a druhý proud přichází pár dní po jeho získání. Rozdíl v době, kdy budou produkty k dispozici, vyvažuje přesnost a včasnost dodávek pro úkoly, jako je předpovídání počasí nebo pomoc při sledování vzniku hurikánů.

Třetí datový proud, který má být distribuován později v tomto roce nebo počátkem příštího roku, bude nejpřesnější.

Ředitel Evropské komise pro vesmír Matthias Petschke uvedl: „Příprava naší odolnosti a přizpůsobení se vzestupu hladiny moří v důsledku změny klimatu je v příštích desetiletích nejvyšší prioritou v rámci Evropské zelené dohody. Ze scénářů publikovaných v roce 2015 pro Cop21 můžeme pozorovat, že fenomén zvyšování hladiny moře zrychluje rychleji, než se očekávalo. Ovlivní to naše pobřeží EU v nadcházejících desetiletích, to je jistota a to je pro některé evropské země kritické.

"Mise Jason, v minulosti a nyní i Copernicus Sentinel-6, jsou jedinečná řešení, která nám poskytují přesné informace o tomto trendu, přesně je sledují a monitorují a zároveň odhalují toto alarmující zrychlení vzestupu."