El Sentinel-1 és un tipus de satèl·lit espacial de l'ESA sota el programa Copernicus que consta de dos satèl·lits d'observació terrestre.
La càrrega útil del Sentinel 1 és un Synthetic Aperture Radar (SAR) en banda C que proporciona imatges continuadament (dia, nit i tot el temps). Dos satèl·lits més, Sentinel-1C i Sentinel-1D estan en desenvolupament. Sentinel-1B s'ha retirat, deixant Sentinel-1A l'únic satèl·lit de la constel·lació. Els satèl·lits Sentinel-1 porten un instrument de radar d'obertura sintètica de banda C que proporciona una col·lecció de dades en tot temps, de dia o de nit. Aquest instrument té una resolució espacial de fins a 5 m i una franja de fins a 410 km.[1] El satèl·lit orbita una òrbita propera a la polar (inclinació de 98,18°) síncrona al Sol. L'òrbita té un cicle de repetició de 12 dies i completa 175 òrbites per cicle. El 12 de març de 2010, l'Agència Espacial Europea i Thales Alenia Space van signar un contracte de 270 milions d'euros per construir el satèl·lit Sentinel-1 amb dades de llançament previst pel 2013.
El Sentinel-1A va arribar a la zona de llançament a Kourou, Guaiana Francesa el 25 de febrer,[2] i va ser llançat el 3 d'abril de 2014, per un coet Soiuz.,[3] i Sentinel-1B es va llançar el 25 d'abril de 2016 utilitzant el mateix tipus de coet. Tots dos satèl·lits es van enlairar des del Centre Espacial Guayanès a Kourou, Guiana Francesa.[4] Sentinel-1C i 1D estan en desenvolupament.[5] Una fallada d'equip del Sentinel-1B el desembre de 2021 va fer accelerar el treball del Sentinel-1C,[6] inicialment previst per al seu llançament el desembre de 2023.[7]
Hi ha una àmplia gamma d'aplicacions per a les dades recollides mitjançant la missió Sentinel-1. Alguns d'aquests usos inclouen la vigilància del mar i el sòl, la resposta d'emergència a causa de desastres ambientals i les aplicacions econòmiques. Un dels principals objectius de la missió era proporcionar dades SAR de banda C.[8] Recentment, Sentinel-1 ha treballat conjuntament amb SMAP per ajudar a aconseguir una mesura més precisa de les estimacions d'humitat del sòl.[9] Les observacions d'ambdós instruments mostren ser complementàries entre si, ja que combinen dades sobre el contingut d'humitat del sòl.
Les polítiques de l'ESA i la Comissió Europea fan que les dades de Sentinel-1 siguin fàcilment accessibles. Diversos usuaris poden adquirir les dades i utilitzar-les amb finalitats públiques, científiques o comercials de forma gratuïta.
Característiques
Especificacions dels satèl·lits Sentinel-1:[10]
- 7 anys de vida útil (12 anys per a consumibles)
- Llançador: Soiuz
- Òrbita heliosíncrona gairebé polar (98,18°)
- 693 km d'altitud
- Cicle de repetició de 12 dies
- 175 revolucions per cicle
- Període orbital de 98,6 minuts
- Estabilització d'altitud de 3 eixos
- Massa de llançament de 2.300 kg
- Mides de 3,9 m × 2,6 m × 2,5 m
Instruments
La nau Sentinel-1 està dissenyat per transportar els instruments següents:[11]
- Un sol radar d'obertura sintètica (C-SAR) de banda C amb la seva electrònica. Aquest instrument proporciona una precisió radiomètrica d'1 dB amb una freqüència central de 5,405 GHz.[10] Les dades recollides per C-SAR es van fer contínues després de la finalització d'una missió anterior (missió Envisat).[8]
- Un conjunt d'emmagatzematge i manipulació de dades (DSHA) basat en SDRAM, amb una capacitat d'emmagatzematge de dades activa d'uns 1.443 Gbit (168 GiB), que rep fluxos de dades de SAR-SES a més de dos enllaços independents que recullen la polarització SAR_H i SAR_V, amb una velocitat de dades variable de fins a 640 Mbit/s a cada enllaç i que proporcionen una capacitat d'enllaç descendent de dades d'usuari fix de 520 Mbit/s banda X a través de dos canals independents cap a terra.
Modes operatius/adquisició
Sentinel-1 té quatre modes operatius: [10][12][13]
- El mode Strip Map (SM) ofereix una resolució espacial de 5 per 5 metres i una franja de 80 km.
- Els únics usos de l'SM són controlar petites illes i gestionar emergències per a esdeveniments extraordinaris a petició.
- Ofereix productes de dades en polarització simple (HH o VV) o doble (HH + HV o VV + VH)
- El mode de franja ampla interferomètrica (IW) ofereix una resolució espacial de 5 per 20 metres i una franja de 250 km.
- IW és el mode operatiu principal sobre terra
- IW aconsegueix la interferometria mitjançant la sincronització de ràfegues
- Ofereix productes de dades en polarització simple (HH o VV) o doble (HH + HV o VV + VH)
- El mode de franja extra ample (EW) té una resolució espacial de 20 per 40 metres i una franja de 400 km.
- EW s'utilitza principalment per supervisar àmplies zones costaneres per a fenòmens com ara el trànsit marítim i els perills ambientals potencials com els vessaments de petroli o els canvis en el gel marí.
- Ofereix productes de dades en polarització simple (HH o VV) o doble (HH + HV o VV + VH)
- El mode Wave (WV) té una resolució de 5 per 5 metres i una velocitat de dades baixa. Produeix imatges de mostra de 20 per 20 km al llarg de l'òrbita a intervals de 100 km.[10]
- Aquest és el mode operatiu principal sobre mar obert.
- Ofereix productes de dades només amb polarització única (HH o VV).
Productes de dades
Sentinel-1 té quatre tipus de productes de dades:[12]
- Dades brutes de nivell 0
- Dades processades de nivell 1 del complex d'aspecte únic (SLC):
- Imatges complexes amb fase i amplitud de zones especificades
- Dades de nivell 1 detectat a l'abast del sòl (GRD):
- Només una intensitat multiaspecte distribuïda sistemàticament
- Dades de nivell 2 de l'oceà (OCN):
- Dades distribuïdes sistemàticament dels paràmetres geofísics de l'oceà
Tots els nivells de dades estan disponibles públicament de forma gratuïta en línia dins de les 24 hores posteriors a l'observació.[14]
Aplicacions
Proporciona dades continuant les missions ERS i Envisat, amb millores addicionals en termes de revisitivitat, cobriment, puntualitat i fiabilitat del servei.[15]
- Vigilància marina
- Nivells i condicions del gel marí
- Vessaments de petroli oceànic
- Activitat de vaixells
- Vents marins
- Vigilància del terreny
- Agricultura
- Boscos
- Subsidència
- L'instrument C-SAR és capaç de mesurar l'enfonsament del terreny mitjançant la creació d'imatges de radar interferomètric d'obertura sintètica (InSAR). L'anàlisi dels canvis de fase entre dues o més imatges de radar d'obertura sintètica preses en diferents moments és capaç de crear mapes de l'elevació digital i mesurar la deformació de la superfície terrestre d'una àrea. Les altes resolucions espacials (20 m) i temporals (6 dies) permeten a S1 millorar les tècniques InSAR actuals i proporcionar continuïtat sistemàtica a les dades.[16]
- Resposta d'emergència
- Inundació
- Esllavissada i volcànica
- Terratrèmols
- Poc després del terratrèmol del sud de Napa d'agost de 2014, les dades recollides per Sentinel-1A es van utilitzar per desenvolupar una imatge de radar interferomètric d'obertura sintètica, o InSAR, de la regió afectada. S'espera que els satèl·lits Sentinel-1 facin l'anàlisi dels terratrèmols utilitzant tècniques InSAR de manera més ràpida i senzilla.[17]
Industrial
El contractista principal de la missió és Thales Alenia Space Itàlia, amb la integració de tot el sistema i també amb la producció de la plataforma Spacecraft Management Unit (SMU) i la càrrega útil Data Storage and Handling Assembly (DSHA). Sentinel-1A es va construir a Roma, Itàlia. Altres tecnologies com els mòduls T/R, l'antena de radar d'obertura sintètica de banda C, els subsistemes avançats de gestió i transmissió de dades i l'ordinador de bord, es van desenvolupar a L'Aquila i Milà.[18] L'instrument C-SAR és responsabilitat d'Astrium Gmbh.
El contractista principal del segment terrestre és Astrium amb els subcontractistes Telespazio, WERUM, Advanced Computer Systems i Aresys. La verificació final de la prova del satèl·lit es va completar a les sales netes de Thales Alenia Space a Roma i Cannes.[18]
Galeria
Exemples d'imatges produïdes a partir de dades de Sentinel-1.
-
Tempestes a Estònia. Imatge RGB de
color fals de retrodispersió de polarització VV, VH i VV+VH.
-
Regió de Lake Success, Califòrnia. Imatge RGB en color fals d'escaneigs de dues dates diferents.
-
Moviment de gel a Alert, Canadà. Imatge RGB en color fals d'escaneigs de tres mesos diferents.
-
Imatge InSAR que mostra la deformació del sòl després de l'erupció del volcà Calbuco a Xile.
-
La interferometria revela una esquerda a la barrera de gel de Larsen, a l'Antàrtida.
