Sentinel-1 — первый из спутниковых созвездий Программы «Коперник», проводимой Европейским космическим агентством . [4] Первоначально миссия состояла из созвездия из двух спутников, Sentinel-1A и Sentinel-1B , которые делили одну и ту же орбитальную плоскость. Еще два спутника, Sentinel-1C и Sentinel-1D, находятся в разработке. Sentinel-1B был выведен из эксплуатации из-за проблем с электропитанием 23 декабря 2021 года, в результате чего Sentinel-1A остался единственным спутником созвездия, работающим в настоящее время. [5] В настоящее время запуск Sentinel-1C планируется в последнем квартале 2024 года. [6]
Обзор
Первый спутник Sentinel-1A был запущен 3 апреля 2014 года, а Sentinel-1B был запущен 25 апреля 2016 года. Оба спутника стартовали с Гвианского космического центра в Куру , Французская Гвиана , и каждый на ракете «Союз» . [7] Sentinel-1C и 1D находятся в стадии разработки. [8] Отказ оборудования на Sentinel-1B в декабре 2021 года ускорил работу над Sentinel-1C, [9] первоначально запланированный к запуску в декабре 2023 года. [10]
Спутники имеют солнечно-синхронную , почти полярную (наклонение 98,18°) орбиту. [11] Их орбиты имеют 12-дневный цикл повторения и совершают 175 оборотов за цикл (имея орбитальный период 98,6 минут). Спутники работают на высоте 693 км (431 миля) с 3-осевой стабилизацией высоты.
Политика Европейского космического агентства и Европейской комиссии делает данные Sentinel-1 легкодоступными. Различные пользователи могут бесплатно приобретать данные и использовать их в общественных, научных или коммерческих целях.
Единственный прибор C-SAR с его электроникой обеспечивает радиометрическую точность 1 дБ с центральной частотой 5,405 ГГц. [11] Этот прибор имеет пространственное разрешение до 5 м (16 футов) и полосу обзора до 410 км (250 миль). [13] Данные, собранные в C-SAR, были сделаны непрерывными после завершения предыдущей миссии (миссия Envisat). [14]
DSHA имеет активную емкость хранения данных около 1443 Гбит (168 ГиБ ), получая потоки данных от SAR-SES по двум независимым каналам, собирая поляризацию SAR_H и SAR_V, с переменной скоростью передачи данных до 640 Мбит/с по каждому каналу и обеспечивая возможность передачи фиксированных пользовательских данных X-диапазона со скоростью 520 Мбит/с по двум независимым каналам на землю.
Sentinel-1 имеет четыре режима работы и четыре типа доступных продуктов данных. Все уровни данных общедоступны бесплатно онлайн в течение 24 часов наблюдения. [15]
Режимы работы
Sentinel-1 предлагает четыре режима работы: [11] [16] [17]
Режим Strip Map (SM) , который имеет пространственное разрешение 5 на 5 метров (16 на 16 футов) и полосу обзора 80 км (50 миль). SM используется только для мониторинга небольших островов, а также для управления чрезвычайными ситуациями по запросу. Продукты данных предлагаются в одинарной (HH или VV) или двойной (HH + HV или VV + VH) поляризации.
Режим интерферометрического широкополосного обзора (IW) с пространственным разрешением 5 на 20 метров (16 на 66 футов) и полосой обзора 250 км (160 миль). IW является основным рабочим режимом над сушей и обеспечивает интерферометрию посредством синхронизации пакетов. Продукты данных предлагаются в одинарной (HH или VV) или двойной (HH + HV или VV + VH) поляризации.
Режим Extra Wide Swath (EW) с пространственным разрешением 20 на 40 метров (66 на 131 фут) и полосой обзора 400 км (250 миль). EW в основном используется для мониторинга широких прибрежных зон на предмет таких явлений, как судоходство и потенциальные опасности для окружающей среды, такие как разливы нефти или изменения морского льда. Продукты данных доступны в одинарной (HH или VV) или двойной (HH + HV или VV + VH) поляризации.
Режим Wave (WV) , который характеризуется разрешением 5 на 5 метров (16 на 16 футов) и низкой скоростью передачи данных. Он создает выборочные изображения размером 20 на 20 км (12 на 12 миль) вдоль орбиты с интервалом 100 км (62 мили). [11] Это основной рабочий режим над открытым океаном, с данными, предлагаемыми только в одинарной (HH или VV) поляризации.
Данные продукты
Sentinel-1 предлагает четыре типа продуктов данных: [16]
Необработанные данные уровня 0
Обработанные данные уровня 1 Single Look Complex (SLC) , которые состоят из сложных изображений с фазой и амплитудой указанных областей
Данные Ground Range Detected (GRD) уровня 1 , которые представляют собой только систематически распределенную многоуровневую интенсивность
Данные уровня 2 океана (OCN) , состоящие из систематически распределенных данных геофизических параметров океана.
Приложения
Композитный рисунок земельного покрова Ирландии, полученный на основе данных Sentinel-1A
Существует широкий спектр приложений для данных, собранных в ходе миссии Sentinel-1, включая морской и наземный мониторинг, экстренное реагирование на экологические катастрофы и экономические приложения. Основной целью миссии было предоставление данных SAR в диапазоне C. [14] Sentinel-1 обеспечивает непрерывность данных от миссий ERS и Envisat с дальнейшими улучшениями в плане повторного посещения, покрытия, своевременности и надежности обслуживания. Недавно Sentinel-1 работал совместно с SMAP , чтобы помочь достичь более точного измерения оценок влажности почвы. [18] Наблюдения с обоих инструментов показывают, что они дополняют друг друга, поскольку они объединяют данные о содержании влаги в почве.
Краткое изложение основных применений Sentinel-1 включает в себя: [19]
Мониторинг морской среды: уровень и состояние морского льда, разливы нефти, активность судов и информация о морских ветрах.
Мониторинг земель: сельское хозяйство, лесное хозяйство и просадка земель
Реагирование на чрезвычайные ситуации: наводнения, оползни, вулканы и землетрясения
Измерение проседания грунта
Инструмент C-SAR способен измерять оседание почвы посредством создания изображений интерферометрического радара с синтезированной апертурой (InSAR). Анализ фазовых изменений между двумя или более изображениями радара с синтезированной апертурой, полученными в разное время, позволяет создавать карты цифрового рельефа и измерять деформацию поверхности земли в определенной области. Высокое пространственное (20 м) и временное (6 дней) разрешение позволяют Sentinel-1 улучшить текущие методы InSAR и обеспечить систематическую непрерывность данных. [20]
Основным подрядчиком миссии является Thales Alenia Space Italy, которая занимается интеграцией всей системы, а также производством платформы Spacecraft Management Unit (SMU) и полезной нагрузки Data Storage and Handling Assembly (DSHA). Sentinel-1A был построен в Риме, Италия. Другие технологии, такие как модули T/R, антенна радиолокатора с синтезированной апертурой C-диапазона, усовершенствованные подсистемы управления и передачи данных и бортовой компьютер, были разработаны в Л'Акуиле и Милане. [22] За прибор C-SAR отвечает Astrium Gmbh.
Генеральный подрядчик наземного сегмента — Astrium с субподрядчиками Telespazio , WERUM, Advanced Computer Systems и Aresys. Окончательная испытательная проверка спутника была завершена в чистых помещениях Thales Alenia Space в Риме и Каннах. [22]
Sentinel-1B – запущен 25 апреля 2016 г., [3] недоступен из-за проблем с питанием с 23 декабря 2021 г., окончание миссии объявлено 3 августа 2022 г.
Sentinel-1C — контракт на разработку, подписанный с Thales Alenia Space из Италии в декабре 2015 года; запуск был запланирован на апрель 2023 года [9] [23] , но был отложен из-за неудачного запуска Vega-C в декабре 2022 года. [24] По состоянию на январь 2024 года [update]запуск был запланирован на конец 2024 года. [25]
Sentinel-1D — контракт на разработку, подписанный с Thales Alenia Space из Италии в декабре 2015 года. По состоянию на ноябрь 2022 года [update]запуск запланирован на вторую половину 2024 года [26]
Галерея
Примеры изображений, полученных с помощью данных Sentinel-1.
Грозы над Эстонией. Ложное цветное RGB-изображение обратного рассеяния VV-, VH- и VV+VH-поляризации.
Район Лейк-Саксесс , Калифорния. Ложное цветное RGB-изображение сканов от двух разных дат.
Движение льда в Алерте, Канада. Ложное цветное RGB-изображение сканов за три разных месяца.
Изображение InSAR , показывающее деформацию земной поверхности после извержения вулкана Кальбуко в Чили.
^ "Обзор корабля "Союз"". Arianespace . Получено 21 марта 2018 г. .
^ Foust, Jeff (18 января 2022 г.). «ESA рассматривает возможность запуска радиолокационного спутника после сбоя Sentinel-1B». SpaceNews . Получено 19 января 2022 г. .
^ ab "Oppdraget over for radarsatellitten Sentinel-1B" [Миссия завершена для радиолокационного спутника Sentinel-1B]. Норвежское космическое агентство (на норвежском языке). 12 августа 2022 г. Получено 14 сентября 2022 г.
^ Сентинел-1С
^ abcd Attema, Evert; et al. (август 2007 г.). "Sentinel-1: Радарная миссия для GMES Operational Land and Sea Services" (PDF) . Бюллетень . 131 : 10–17. Bibcode : 2007ESABu.131...10A.
^ "Sentinel-1: Instrument Payload". Sentinel Online. Европейское космическое агентство . Получено 7 марта 2017 г.
^ "Руководства пользователя - Sentinel-1 SAR - Extra Wide Swath - Sentinel Online". Sentinel Online . Получено 26.04.2023 .
^ ab "Sentinel-1 - Миссии ESA EO - Earth Online - ESA". earth.esa.int . Получено 2020-03-05 .
^ "Sentinel-1 - График распределения данных - Миссии - Sentinel Online". sentinel.esa.int . Получено 2020-03-05 .
^ ab "Руководства пользователя - Sentinel-1 SAR - Режимы обнаружения". Sentinel Online. Европейское космическое агентство . Получено 12 марта 2018 г.
^ «Доступ к данным и продуктам Sentinel 1». Европейское космическое агентство. Март 2015 г. Получено 11 марта 2018 г.
^ Lievens, H.; Reichle, RH; Liu, Q.; De Lannoy, GJM; Dunbar, RS; Kim, SB; Das, NN; Cosh, M.; Walker, JP (2017-06-27). «Совместное усвоение данных Sentinel-1 и SMAP для улучшения оценок влажности почвы». Geophysical Research Letters . 44 (12): 6145–6153. Bibcode : 2017GeoRL..44.6145L. doi : 10.1002/2017gl073904. ISSN 0094-8276. PMC 5896568. PMID 29657343 .
^ "Руководства пользователя - Sentinel-1 SAR - Приложения". Sentinel Online. Европейское космическое агентство . Получено 22 марта 2018 г.
^ Cian, Fabio; Blasco, José Manuel Delgado; Carrera, Lorenzo (март 2019 г.). «Sentinel-1 для мониторинга проседания земель прибрежных городов в Африке с использованием PSInSAR: методология, основанная на интеграции SNAP и StaMPS». Geosciences . 9 (3): 124. Bibcode :2019Geosc...9..124C. doi : 10.3390/geosciences9030124 .
^ Амос, Джонатан (2 сентября 2014 г.). «Система Sentinel запечатлела землетрясение в Напе». BBC News . Получено 2 сентября 2014 г.
^ ab "Sentinel-1A прибыл на стартовую площадку во Французской Гвиане". Thales Group. 24 февраля 2014 г. Получено 15 марта 2018 г.
^ "Decolla la space economy italiana" [Взлет итальянской космической экономики] (на итальянском). Airpress. 2015-12-15 . Получено 15 декабря 2015 .
^ "Углеродный компонент виноват в потере ракеты Vega". BBC News . 3 марта 2023 г. Получено 4 августа 2023 г.
^ Foust, Jeff (12 января 2024 г.). «Европа рассматривает возможность запуска спутника Copernicus на Falcon 9». SpaceNews . Получено 19 июня 2024 г. .
^ "Arianespace поддерживает программу Европейского Союза Copernicus с помощью Vega C". Arianespace (пресс-релиз). 29 ноября 2022 г. Получено 29 ноября 2022 г.
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме Sentinel-1 .
Sentinel-1 на Sentinel Online от ESA
Sentinel-1 на Earth Online ЕКА
Sentinel-1 в программе ESA Observing the Earth
Sentinel-1 Scientific Data Hub от ЕКА
Информационный листок Sentinel-1 Архивировано 13 апреля 2018 г. на Wayback Machine Европейским Союзом
Программа «Коперник»
Copernicus Dataspace: визуализация и загрузка данных с Sentinel-1 и других спутников ЕКА.
