Zprávy ze světa

A12b6_illustration
20.10.2017

Sentinel-5P, nová družice...

… programu Copernicus, byla úspěšně vypuštěna na oběžnou dráhu v pátek 13. října 2017.

Družice Sentinel-5P je první z šesti dosud vypuštěných evropských družic Sentinel, která je zaměřená na sledování znečištění zemského ovzduší. Pro tento účel je vybavena přístrojem pojmenovaným Tropomi.
Družicový senzor Tropomi pro sledování atmosféry snímá data v záření ultrafialovém a viditelném (angl. ozn.: UV, UVIS; vlnové délky: 270–500 nm), v blízkém infračerveném (angl. ozn.: NIR; vlnové délky: 675–775 nm) a krátkovlnném infračerveném (angl. ozn.: SWIR; vlnové délky, 2305–2385 nm). Lze tak v atmosféře sledovat širokou škálu znečišťujících látek, jako je oxid dusičitý NO2, ozon O3 , formaldehyd HCHO, oxid siřičitý SO2 , methan CH4 a oxid uhelnatý CO.
Družice ve výšce 824 km oběhne Zemi jednou za 101 minut a data budou snímána v pásu širokém 2600 km, takže každý den bude schopná nasnímat aktuální data z téměř celé planety. Opakovat snímání dat z daného území za identických geometrických podmínek bude možné každých 16 dní.

V minulosti sbírala data o atmosféře evropská družice Envisat svým přístrojem SCIAMACHY (z angl. SCanning Imaging Absorption SpectroMeter for Atmospheric CHartographY). Tato velká družice (považovaná dokonce za celosvětově největší civilní družici dálkového průzkumu Země) s mnoha přístroji na palubě odstartovala v březnu 2002, ale 8. dubna 2012 přestala náhle pracovat. V současnosti je jedinou významnou družicí sledující atmosféru už značně přesluhující družice Aura s přistrojem OMI (z angl. Ozone Monitoring Instrument) americké agentury NASA, kterou ale nejpozději v roce 2022 vyřadí z provozu vyčerpání zásob paliva. Nová družice Sentinel-5P má pro Evropskou kosmickou agenturu ESA nejen nahradit od ztráty Envisatu chybějící zdroj dat o atmosféře, ale i nově nastavit kvalitativní a kvantitativní laťku pro družice budoucí. Písmeno P ve jménu družice je proto od anglického slova precursor , znamenající předchůdce. Pro Evropu by měla být jejím nástupcem někdy po začátku roku 2020 mise Sentinel-5A s přístrojem UVNS (z angl. Ultra-violet Visible Near-infrared Shortwave-infrared spectrometer), který bude umístěn na jedné z meteorologických družic druhé generace MetOp-SG.

Obr.: Družice Sentinel-5P má 3.35 metru délky a průměr 5.63 metru, hmotnost 820 kg, včetně 82 kg paliva, které vystačí na 10 roků provozu. Tři sluneční panely o ploše 5.4 m2 jsou schopné družici dodávat až 1 500 wattů elektrického příkonu, přičemž pro obvyklý provoz bude družice potřebovat pouze 430 wattů. Zdroj: ESA

 

Obr.: Družice Sentinel-5P má 3.35 metru délky a průměr 5.63 metru (po roztažení slunečních panelů), hmotnost 820 kg, včetně 82 kg paliva, které vystačí na 10 roků provozu. Tři sluneční panely o celkové ploše 5.4 m2 jsou schopné družici dodávat až 1500 wattů elektrického příkonu, přičemž pro obvyklý provoz bude družice potřebovat pouze 430 wattů. Zdroj: ESA

Jméno družicového přístroje Tropomi (z angl. Troposhperic Monitoring Instrument) odkazuje k troposféře, což je nejnižší vrstva zemské atmosféry, sahající od zemského povrchu do výšky 18 km na rovníku, do zhruba 11 km v šířkách odpovídajících našemu mírnému pásmu a do 9 km v oblastech u pólů. V troposféře je 90% hmotnosti atmosféry, vznikají zde nejvýznamnější povětrnostní jevy a je tak klíčová pro pozemské počasí.
Tak, jak jsou mlha a mraky neprůhledné ve viditelném světle, ale stanou se průhlednými pro vlnové délky používané radary, i každá jiná látka se projevuje různě při průchodu záření různých vlnových délek. Přístroj TROPOMI bude zaznamenávat přirozené sluneční světlo odražené od Země a v něm bude ve vhodných vlnových délkách možné najít charakteristické spektrální stopy hledaných chemických látek.
Tropomi se skládá ze čtyř spektrometrů (UV, UVIS, NIR, SWIR) a hmotnost samotného přístroje Tropomi je 206.6 kg, k tomu je ještě třeba přičíst jeho 17.4 kg vážící řídící jednotku.
Prostorové rozlišení většiny pořizovaných dat bude 7 km.

Nosičem, který dopravil družici Sentinel-5P na oběžnou dráhu, byla ruská raketa Rokot (do angličtiny přepisované jako Rockot). Ruské slovo „rokot“, které se stalo jménem této rakety, by se do češtiny dalo přeložit jako „burácení“. Základem rakety Rokot je vojenská raketa s označením UR-100N, mezikontinentální balistická střela, která měla v případě světové války vynést a vypustit jaderné hlavice. V kódech zemí NATO je tato raketa označovaná jako SS-19 Stiletto (stiletto je druh úzké bodcovité dýky). Po vyřazení těchto raket z vojenské služby byla část z těchto dvoustupňových raket dovybavena třetím stupněm Briz-K (později vylepšeným na verzi Briz-KM) a společnost Eurockot Launch Services je nyní už více než 20 let používá pro vynášení civilních družic a nabízí služby raket Rokot v rámci komerční dopravy nákladů na oběžnou dráhu.

Obr.: Raketa Rokot vynáší z ruského kosmodromu Pleseck v pátek 13. října 2017 v 11:27 našeho středoevropského letního času (tj. 9:27 světového času UTC) družici Sentinel-5P. Zdroj: Roscosmos (Twitter)

 

Obr.: Raketa Rokot vynáší z ruského kosmodromu Pleseck v pátek 13. října 2017 v 11:27 našeho středoevropského letního času (tj. 9:27 světového času UTC) družici Sentinel-5P. Zdroj: Roscosmos (Twitter)

Třístupňová raketa Rokot má délku 29 metrů, průměr 2.5 metru, hmotnost 107 tun a je schopná vynášet družice o hmotnosti až 1900 kg. Tyto rakety mají při vynášení družic z 29 startů pouhé 3 neúspěchy, ale i přes tuto velice slušnou spolehlivost, společnost Eurockot se chystá jejich používání ukončit, aby se uvolnily kapacity pro používání novějších raket. Tento start byl pravděpodobně v historii raket Rokot už předposlední, posledním bude nejspíše start s optickou družicí Sentinel-3B v březnu 2018.

V měsíci říjnu 2017 tedy vzrostl počet vypuštěných družic Sentinel programu Copernicus na šest, z toho prvních pět zaměřených na dálkový průzkum povrchu Země a šesté zaměřené na sledování atmosféry. V přehledu to jsou:

Radarová družice Sentinel-1A (vynesená 3. dubna 2014 z evropského kosmodromu Kourou na území jihoamerické Francouzské Guyany ruskou raketou Sojuz ST-A) a Sentinel-1B (vynesená 25.dubna 2016 taktéž z kosmodromu Kourou raketou Sojuz ST-A), obě pořizují radarová data v rozlišení až 5 metrů.

Optická družice Sentinel-2A (vynesená 23.června 2015 z kosmodromu Kourou evropskou raketou Vega) a Sentinel-2B (vynesená 7. března 2017 taktéž z kosmodromu Kourou raketou Vega), obě pořizují obrazová data v rozlišení 10 metrů.

Optická družice Sentinel-3A (vynesená 16. února 2016 z kosmodromu Pleseck raketou Rokot) pořizující obrazová data v rozlišení 300 metrů.

Šestá družice Sentinel-5P pro sledování znečištění ovzduší byla úspěšně vynesena na oběžnou dráhu a byly oživeny základní systémy družice. Následuje obvyklé období postupného oživování, zkoušení a kalibrace senzorů, včetně pořizování prvních pokusných dat. Do plného provozu bude družice uvedena za zhruba 6 měsíců od jejího startu 13. října 2017 z kosmodromu Pleseck raketou Rokot. Životnost družice se odhaduje na 7 roků, palivo pro udržování správné oběžné dráhy by jí mělo vystačit až na 10 roků provozu.

Další vypuštěnou družicí programu Copernicus by měla být optická družice Sentinel-3B (identické dvojče družice Sentinel-3A), která by měla odstartovat v březnu 2018.

Start další mise Sentinel-5 pro sledování atmosféry se předpokládá po začátku roku 2020, před koncem životnosti nyní vypuštěné družice Sentinel-5P.

Přehled základních parametrů nové družice Sentinel-5P, jejího přístroje Tropomi a snímaných dat jsou zde.

Starší článek o předchozích pěti družicích programu Copernicus je zde.

Článek zpracoval: Jiří Šustera

 

nahoru

zpět