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Weltraumkomponente

Die für eine globale Umweltüberwachung notwendige umfassende und einheitliche Datengrundlage im globalen Maßstab ist ohne Satellitensysteme nicht denkbar. Der Anspruch, einen unabhängigen Zugang zu globalen Erdbeobachtungsdaten zu schaffen, charakterisiert daher die herausragende Bedeutung der satellitengestützten Erdbeobachtung in Copernicus.

Das Herzstück der Weltraumkomponente sind sieben eigens für Copernicus entwickelte Satellitenmissionen, die Copernicus Sentinels.

Weitere Missionen, darunter

  • Missionen nationaler Raumfahrtprogramme,
  • kommerzielle Missionen 
  • sowie die Missionen der Europäischen Organisation zur Nutzung meteorologischer Satelliten (EUMETSAT)

erfassen weitere Daten, die für die Copernicus Dienste benötigt werden.

Sentinels

Die Sentinel-Missionen sind das Ergebnis einer Bedarfsanalyse vor dem Hintergrund bestehender und geplanter Missionen und dem Bedarf der Copernicus Kerndienste. Die Missionen bauen auf erfolgreichen Technologien auf. Sie werden von der ESA entwickelt . Die Kosten für die Erstentwicklung der Missionen tragen die Mitgliedsstaaten der ESA. Die Europäische Kommission trägt hierzu die Anforderungen der Copernicus Dienste an diese Missionen bei. Der Missionsbetrieb, einschließlich der Nachbeschaffung baugleicher Satelliten, wird von der Europäischen Union finanziert.

 

Sentinel 1

Sentinel-1 trägt ein C-Band Radarinstrument mit synthetischer Apertur (SAR). Es liefert hoch aufgelöste Bilder der Land- und Ozeanoberflächen. Es misst unabhängig von Beleuchtung (Tageszeit) und Wetter.

Die Mission setzt die wissenschaftlichen Missionen ERS-1, ERS-2 und ENVISAT-ASAR fort.

Die Mission umfasst zwei Satelliten, die gleichzeitig im Orbit sind. Sentinel-1A ist seit dem 03.04.2014, Sentinel-1B seit 25.05.2016 im Orbit. Den Missionsbetrieb hat ESA übernommen.

Bild: ©ESA

 

Sentinel 2

Sentinel-2 trägt ein optisches Instrument mit 13 Spektralkanälen. Es erzeugt hoch aufgelöste Bilder (10-60m) der Landoberfläche, die vor allem zur Beobachtung der Landbedeckung und
–nutzung verwendet werden.

Die Mission setzt die französischen Spot- bzw. die US-amerikanischen Landsat-Beobachtungen fort. Die Mission umfasst zwei Satelliten, die gleichzeitig im Orbit sind. Der erste Satellit (Sentinel-2A) ist am 22. Juni 2015 gestartet. Er wird derzeit in Betrieb genommen. Der Start für Sentinel-2B ist am 7. März um 2.49 Uhr MEZ (6. März um 22.49 Uhr Ortszeit) geplant. Den Missionsbetrieb hat ESA übernommen.

Bild: ©ESA

 

Sentinel 3

Sentinel-3 trägt verschiedene Instrumente zur Beobachtung der Land- und Ozeanoberflächen:
Das Ocean and Land Cover Instrument (OLCI) ist ein optisches Instrument mit 21 Spektralkanälen. Es erzeugt mittel aufgelöste Bilder (300m) mit sehr breitem Aufnahmestreifen (1270km). Dies ermöglicht eine globale Abdeckung alle zwei Tage. Das Instrument setzt die Beobachtungen des MERIS Instruments auf ENVISAT fort.

Das Sea and Land Surface Temperature (SLTS) Instrument ist ein Radiometer mit 9 Spektralkanälen, die auch den Infrarotbereich abdecken. Es erzeugt niedrig aufgelöste Bilder (0,5-1km) mit sehr breitem Aufnahmestreifen. Das Instrument setzt die Beobachtungen des AASTR Instruments auf ENVISAT fort.

Das Sentinel-3 Radar Altimeter (SRAL) dient der hochgenauen Vermessung der Land-, Eis- und Meeresoberflächen. Es setzt die Messungen des Radar-Altimeters auf ENVISAT fort.

Die Mission umfasst zwei Satelliten, die gleichzeitig im Orbit sind. Der erste Satellit wurde am 16. Februar 2016 erfolgreich gestartet. Der zweite ist derzeit für Ende 2017 geplant. Der Betrieb der Instrumente wird von EUMETSAT übernommen. EUMETSAT stellt auch die Produkte für marine Anwendungen bereit. ESA übernimmt jedoch die Bereitstellung der Produkte über den Landgebieten.

Bild: ©ESA

 

Sentinel 4

Sentinel-4 ist ein Spektrometer im ultravioletten (UV), sichtbaren und nahen-infrarot Bereich. Es dient der kontinuierlichen Überwachung von Spurengasen (v.a. O3, NO2, SO2, HCHO) in der Atmosphäre.

Die Sentinel-4 Instrumente werden auf den „sounder“ Satelliten der dritten Generation von Meteosat integriert und somit im geostationären Orbit platziert.

Deren Start ist für das letzte Quartal 2022 (auf dem MTG-S Satelliten) geplant. Der Betrieb wird von EUMETSAT übernommen.

Bild: ©ESA

 

Sentinel 5

Sentinel-5 ist ein Spektrometer im ultravioletten (UV), sichtbaren und nah- und kurzwelligen Infrarotbereich. Es dient der globalen Überwachung von Spurengasen (v.a. O3, NO2, SO2, BrO, HCHO) und Aerosolen in der Atmosphäre.

Die Sentinel-5 Instrumente werden auf den polar umlaufenden MetOP Second Generation Satelliten von EUMETSAT integriert. Deren Start ist für 2020 geplant.

Den Betrieb von Sentinel-5 übernimmt EUMETSAT. Der Start eines Sentinel-5 precursor Satellits, der ein Instrument mit ähnlichen Charakteristika wie Sentinel-5 trägt, ist für den 16. August 2017 geplant.

Bild: ©ESA

 

Sentinel 5 Precursor

Sentinel-5 Precursor ist ein eigenständiger Satellit, der die Überwachung der Spurengase von Sentinel-5 schon vor dem Start von Sentinel-5 ermöglicht.

Sentinel-5 Precursor trägt ein Instrument mit ähnlichen Charakteristika wie Sentinel-5 trägt („TROPOMI“). Sein Start ist am 21. September 2017 geplant.

Sentinel-5 Precursor wird von ESA betrieben.

Bild: ©ESA

 

Sentinel 6

Sentinel-6 ist ein Satelliten-Altimeter in einem 66° inklinierten Orbit und ermöglicht somit „tiden-freie“ Messungen des Meeresspiegels.

Die Mission setzt die 20-jährige Messreihe des Meeresspiegels aus einen Orbit mittlerer Inklination – TOPEX-Poseidon, Jason-1, Jason-2, Jason-3. Sie ist deshalb auch als „Jason-CS“ („Continuity of Service“) bekannt. Der Start von Sentinel-6A ist derzeit Ende 2020 geplant.

Den Betrieb von Sentinel-6 übernimmt EUMETSAT.

Bild: ©Airbus Defence and Space GmbH

 

Beitragende Missionen

Die Copernicus Dienste verwenden Daten von einer Vielzahl weiterer Missionen – vor dem Start der ersten Sentinels sogar ausschließlich. Die beitragenden Missionen sind und bleiben ein Kernbestandteil der Copernicus Weltraumkomponente.

Die ESA verhandelt mit deren Eigentümern den benötigten Datenzugriff und Nutzungslizenzen. Dies geschieht im Rahmen des Copernicus „Data Warehouse“. Auch die Daten der beitragenden Missionen werden über das Datenportal der ESA bereitgestellt. Je nach Datenprodukt sind sie für verschiedene Nutzergruppen lizensiert – teilweise auch für nationale Einrichtungen oder die Öffentlichkeit.

Über das Data Warehouse stehen den Copernicus Diensten die Daten von derzeit über 30 einzelnen Missionen zur Verfügung. Auch die deutschen Missionen TerraSAR-X und RapidEye sind im Data Warehouse einbezogen.

Beitragende Missionen werden langfristig ein wichtiger Teil der Weltraumkomponente bleiben. Denn die Sentinels werden bewusst so ausgelegt, dass sie die europäischen nationalen und kommerziellen Missionen ergänzen – nicht ersetzen.