خورشید مشرق، معرفی ماهواره سنتینل 3

1398/02/16 تعداد بازدید: 207
print
خورشید مشرق، معرفی ماهواره سنتینل 3

 توسط: مریم غلامزاده


برنامه کوپرنیک (Copernicus Programme) بزرگ‌ترین برنامه مشاهده زمین در جهان است که در مرکز آن، ماهواره‌های خانواده Sentinel وجود دارد؛ این برنامه قبلا به عنوان GMES (Global Monitoring for Environment and Security) (نظارت جهانی برای محیط‌ زیست و امنیت) شناخته می‌شد. هدف این پروژه دست‌یابی به  مجموعه بزرگ داده‌های جهانی، پیوسته و با کیفیت بالا از رصد زمین، با تعدادی از ماهواره‌های مستقل است. تهیه اطلاعات دقیق و در دسترس، بهبود مدیریت محیط، درک تأثیرات تغییر اقلیم، از دیگر اهداف این پروژه به‌شمار می‌رود. این برنامه در ادامه پروژه سیستم-هاى رادارى کانادا و آژانس فضایى اروپا یعنى (Envisat (“Environmental Satellite”)) ERS1 ، ERS2 و Radarsat است که از ۲۰۰۲ تا ۲۰۱۲ فعالیت داشت. 
در حال حاضر، کوپرنیک ماهواره های سنتینل ۱ (2014)، سنتینل ۲ (2015) و سنتینل ۳ (2015) را به فضا پرتاب کرده‌ است. به دلیل موفقیت آن، برنامه‌هایی برای راه‌اندازی چندین مورد (تا 10 ماهواره سنتینل) دیگر نیز وجود دارد. ماهواره سنتینل b2 در سال 2017 و سنتینل 5 پیشرو (Sentinel-5 Precursor) در سال 2017 نیز پرتاب شد و ماهواره سنتینل 4 حدودا در سال 2019 و سنتینل 5 در سال 2020 پرتاب خواهد شد (آژانس فضایی اروپا (European Space Agency)، 2017). تمام داده‌های به دست‌ آمده از این ماهواره‌ها برای تشویق استفاده کنندگان، رایگان هستند و داده‌های آن به صورت
 ۲۴ ساعته و ۷ روز هفته و ۳۶۵ روز در سال در دسترس هستند. در ادامه به معرفی و اهداف ماهواره سنتینل 3 خواهیم پرداخت. 
 
ماهواره سنتینل ۳ 
در سال ۲۰۰۸ یک قرارداد 5/3 میلیون یورویی بین آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی تالس آلانیا (یک شرکت هوافضای فرانسوی- ایتالیایی) برای ساخت اولین ماهواره سنتینل ۳ منعقد شد. پلتفرم ماهواره¬ای برای مونتاژ نهایی در سال ۲۰۱۳ به فرانسه منتقل شده و سیستم مخابراتی آن نیز در اوایل سال ۲۰۱۴ توسط تالس آلانیا تکمیل گردید.
بنابراین ماهواره سنتینل 3، در 16 فوریه 2016 از پایگاهى در روسیه به فضا پرتاب شد (ماهواره سنتینل3 A در ۱۶ فوریه سال ۲۰۱۶ بوسیله یک راکت راه اندازی شد، و سپس در آوریل ۲۰۱۸ سنتینل3 B نیز آماده گردید.)
 
 
 
سه ابزار اصلی پردازش متمایز Sentinel-3

ماهواره سنتینل 3 تصاویر لحظه اى را از مأموریت خود به زمین ارسال مى کند. این ماهواره داراى ابزار‌های رصد و هم‌چنین حسگرهاى بسیار پیشرفته براى جمع آورى داده از وضعیت اقیانوس ها است،  ماهواره سنتینل3 A ، هر دو روز یکبار، یک پوشش جهانى فراهم مى کند که داده هاى آن منظم بوده و به طور لحظه اى پردازش شده و سه ساعت بعد در اختیار همه کاربران قرار مى گیرند. داده ها هم توسط نهادها و سامانه هاى برنامه کوپرنیک و هم توسط یک سامانه پردازش داده بسیار گسترده براى همگان قابل دانلود بوده و از پایگاه هاى مهم دسترسى آزاد مى باشد (آژانس فضایى اروپا، 2017). تمام ابزارهای Sentinel-3  اطلاعات را به طور سیستماتیک دریافت می‌کنند. چهار زنجیره پردازش متمایز وجود دارد که با سه ابزار اصلی یعنی SLSTR  (the Sea and Land Surface Temperature Radiometer)، OLCI (the Ocean and Land Colour Instrument)،SRAL  (the Synthetic Aperture Radar Altimeter) و ترکیبی از داده SLSTR/OLCI، انعکاس رنگ اقیانوس و زمین، درجه حرارت زمین و دریا، محصول‌های اصلی توپوگرافی اقیانوس و زمین و پوشش گیاهی را ایجاد می کند در شکل‌های موجود چگونگی عملکرد سه ابزار اصلی پردازش ماهواره Sentinel-3 و نحوه همپوشانی برداشت داده‌ها و در نهایت در جدول زیر مشخصات کلی ماهواره سنتینل ۳، نمایش داده شده است.
 
بررسی اجمالی از همپوشانی ابزارهای SLSTR و OLCI همراه با ردپای هایی از SRAL و MWR.

مشخصات کلی مأموریت ماهواره سنتینل ۳

اهداف کلی ماهواره سنتینل ۳  را می‌توان در بخش‌های زیر برشمرد:
• اندازه گیری توپوگرافی سطح آب، ارتفاع سطح دریا، و ارتفاع موج¬های بزرگ
• اندازه گیری دمای رویه زمین و رویه اقیانوس
• اندازه گیری رنگ سطح زمین و اقیانوس
• پایش توپوگرافی یخ خشکی و آب
• پایش آلودگی و کیفیت آب دریا
• پایش آب‌های درون خشکی، شامل رودخانه ها و دریاچه ها
• پیش بینی آب و هوای دریایی با داده های کسب شده
• پایش اقلیمی و مدلسازی
• پایش تغییرهای کاربری های اراضی
• تهیه نقشه پوشش جنگلی
• شناسایی آتش سوزی
• پیش بینی آب و هوا
• اندازه گیری تابش حرارتی زمین برای کاربردهای جوی
به طور کلی هدف اصلی ماموریت ماهواره سنتینل ۳ اندازه توپوگرافی سطح آب، دمای سطح زمین و دمای سطح آب، تغییرهای رنگ آب و زمین، با هدف حمایت از سیستم های پیش بینی اقیانوسی، و پایش اقلیم و محیطی است.
تجهیزات 
ماهواره سنتینل ۳ از چندین سنجنده تشکیل شده است که شامل:
  • سنجنده SLSTR 
سنجنده دمای سطح آب و زمین (Sea and Land Surface Temperature)، دمای جهانی سطح آب را با دقت 3/0 کلوین اندازه گیری می کند. اندازه گیری ها در ۹ کانال طیفی انجام می شود، هم‌چنین ۲ باند هم برای پایش آتش سوزی طراحی شده است.
  • سنجنده OLCI 
سنجنده شناسایی رنگ آب و دریا (Ocean and Land Colour Instrument)، یک طیف سنج تصویربرداری با توان تفکیک میانه است که از ۵ دوربین برای ارائه یک میدان دید وسیع استفاده می کند. 
این سنجنده از ۲۱ باند طیفی تشکیل شده که طول موج های آن دارای محدوده نوری تا مادون قرمز نزدیک است. این باندها پهنای 5/2 تا 40 نانومتر را پوشش می دهند، که برای اهداف بسیاری از جمله: جذب بخار آب، شناسایی سطوح آئروسول و جذب کلروفیل قابل استفاده است. 

سنجنده های SLSTR و OLCI دارای سنسورهای نوری (اپتیکی) هستند، که دارای مسیرهای همپوشان اند که خود عامل ایجاد کاربردهای جدیدی برای آن‌ها می شود. یکی از کاربردهای منحصر به فرد آنها شناسایی سینوباکتری ها می باشد.
  • سنجنده SRAL 
ارتفاع سنج سار (SAR)، سنسور اصلی توپوگرافی است که برای اندازه گیری های دقیق توپوگرافی یخ دریا، صفحات یخی، رودخانه ها و دریاچه ها استفاده می شود. این سنسور از ۲ باند متوالی KU و C استفاده نموده و از رادیومتر میکرویو (برای تصحیحات اتمسفری) نیز پشتیبانی می کند، هم‌چنین از گیرنده DORIS نیز برای تعیین موقعیت مدار کمک می گیرد.
  • سنجنده  DORIS
دوریس یک سنسور برای موقعیت مدار طراحی شده است.
  • سنجنده MWR 
رادیومتر میکروویو برای اندازه گیری بخار آب و آب موجود در ابر و تابش حرارتی منعکس از زمین طراحی شده است.
  • سنجنده LRR 
Laser Retro reflector به منظور تعیین مکان دقیق ماهواره در مدار با یک سیستم درجه بندی لیزر طراحی شده است. زمانی که این سنسور با سنجنده های SRAL, DORIS, MWR استفاده می شود اندازه گیری های دقیقی برای توپوگرافی اقیانوس و آبهای درون خشکی فراهم می شود.
  • سنجنده  GNSS
سامانه ناوبری ماهواره ای جهانی (Global Navigation Satellite System) برای تعیین دقیق مدار استفاده می شود، هم‌چنین می تواند به طور همزمان چندین ماهواره را ردیابی کند.
منابع
- میراحسنى، م. و سلمان ماهینى، ع. 1397. نقش سنجش از دور و داده هاى آن در چرخه مدیریت بحرانى طبیعى و بحران ها. فصلنامه دانش پیشگیرى و مدیریت بحران، دوره هشتم، شماره سوم.
- www.esa.int
- http://girps.net
- Fletcher, K., 2012, Sentinel-3: ESA’s Global Land and Ocean Mission for GMES Operational Services, ESA Communications
پیام ها:

loader