Sentinel-5 Precursor ( Sentinel-5P ) — спутник наблюдения Земли , разработанный ЕКА в рамках программы «Коперник» для устранения разрыва в непрерывности наблюдений между Envisat и Sentinel-5. [4] Он был запущен в эксплуатацию в октябре 2017 года, расчетный срок службы составляет 7 лет. Прибор ТРОПосферного мониторинга (Tropomi) обеспечивает наиболее детальный мониторинг выбросов метана . [5]
Sentinel-5P — первая миссия программы «Коперник» , посвященная мониторингу загрязнения воздуха . Его прибор Tropomi представляет собой ультрафиолетовый , видимый , ближний и коротковолновый инфракрасный спектрометр . Спутник построен на базе шестиугольной спутниковой шины Astrobus L 250, оснащенной антеннами связи S- и X-диапазона , тремя складными солнечными панелями мощностью 1500 Вт и гидразиновыми двигателями для удержания станции . [1] [2]
Спутник работает на солнечно-синхронной орбите длиной 824 км (512 миль) с местным временем восходящего узла 13:30 часов.
Первый крупный контракт на Sentinel-5P был подписан в июле 2009 года на прибор Tropomi между Европейским космическим агентством и Министерством экономики Нидерландов, на который было выделено 78 миллионов евро . [6] 8 декабря 2011 года ЕКА выбрало Astrium UK в качестве генерального подрядчика по проекту спутника, подписав контракт на сумму 45,5 миллионов евро. [7] Строительство самого спутника было завершено в мае 2014 года, после чего была проведена успешная интеграция с его основным прибором. [8] От проектирования до запуска Tropomi обошлось в 220 миллионов евро . [9]
Спутник был запущен компанией Eurockot Launch Services на борту «Рокота» . [3] Первоначально запуск планировался на конец 2014 года, но после нескольких переносов он был запущен 13 октября 2017 года в 09:27 UTC с площадки 133 космодрома Плесецк . Sentinel-5P успешно достиг своей последней орбиты через 79 минут после старта. [10]
Sentinel-5P оснащен единственным прибором - прибором ТРОПосферного мониторинга (Tropomi). Tropomi — это спектрометр, воспринимающий ультрафиолетовые (УФ), видимые (VIS), ближние инфракрасные (NIR) и коротковолновые инфракрасные (SWIR) длины волн света для мониторинга озона , метана , формальдегида , аэрозолей , угарного газа , NO 2 и SO 2. в атмосфере. Он расширяет возможности OMI со спутника Aura и инструмента SCIAMACHY от Envisat . [11]
Тропоми каждую секунду проводит измерения на территории шириной примерно 2600 км (1600 миль) и шириной 7 км (4,3 мили) с разрешением 7 x 7 км. Общая масса Тропоми составляет около 200 кг (440 фунтов), потребляемая мощность в среднем 170 Вт и скорость передачи данных 140 Гбит на виток. [12] [1]
Tropomi был построен совместным предприятием Космического управления Нидерландов , Королевского метеорологического института Нидерландов , Нидерландского института космических исследований , Нидерландской организации прикладных научных исследований и Airbus Defense and Space Нидерланды. [6] [13]
Прибор разделен на четыре основных блока: УФ-, видимый и ближний ИК-спектрометры и калибровочный блок, SWIR-спектрометр с оптикой, блок управления прибором и блок охлаждения. Свет разделяется на волны разной длины с помощью решеточных спектрометров, а затем измеряется четырьмя разными детекторами, соответствующими соответствующим спектральным диапазонам. УФ-спектрометр имеет спектральный диапазон 270-320 нм, спектрометр видимого света имеет диапазон 310-500 нм, NIR-спектрометр имеет диапазон 675-775 нм, а SWIR-спектрометр имеет диапазон 2305-2385 нм. . [12]
Спектрометр SWIR был спроектирован и изготовлен Группой оптических полезных нагрузок Surrey Satellites (SSTL); в нем используется конструкция погруженной решетки, в которой свет падает на вытравленную решетку изнутри кремниевой подложки с высоким показателем преломления. Уменьшенная длина волны в преломляющей среде позволяет создать эффективную и компактную конструкцию. SWIR-решетка была предоставлена компанией SRON (Нидерланды), которая также предоставила входную электронику (FEE). Спектрометр SWIR получает свет от основного прибора через промежуточный зрачок и направляет его через телескоп к щели, которая определяет зону действия инструмента на земле. Свет из щели повторно коллимируется , дифрагируется на погруженной решетке высокого порядка и, наконец, отображается на двумерном детекторе с помощью релейной линзы с высокой апертурой. Детектор SWIR (производитель Sofradir, Франция) имеет 256 элементов в поперечном направлении и 1024 элемента в спектральном направлении с шагом элементов 30 микрон; он работает в холодном состоянии (обычно 140 К). Оптика SWIR-спектрометра установлена на охлаждаемой оптической скамье (около 200 К), а прибор изолирован многослойным изоляционным слоем (MLI). Инструмент SWIR был настроен, сфокусирован и охарактеризован на термовакуумной установке лаборатории Mullard Space Science в Суррее, Великобритания. [ нужна цитата ]
Sentinel-5P Tropomi продемонстрировал существенное снижение количества диоксида азота над китайскими городами в период с конца января по февраль 2020 года. Это было связано с реакцией Китая на пандемию коронавируса , которая значительно сократила промышленную и другую загрязняющую деятельность. [14] Данные о загрязнении Тропоми также помогли подтвердить корреляцию между более высокой заболеваемостью COVID-19 и хроническим воздействием загрязнителей воздуха. [15]