ESA pro účely GMES vyvíjí novou generaci satelitů, Sentinely 1-5, včetně související infrastruktury. Tento krok je nezbytný pro zachování kontinuity dat ze současných evropských družic, které ESA v minulosti vybudovala (ERS-2, ENVISAT).

Aby se zajistilo technické pokrytí parametrů misí pro splnění požadavků primárního uživatele služeb, Evropské komise, návrh těchto misí probíhá v součinnosti s Fast Track Implementation Groups, orgány EC koordinující vznik tří prvních služeb Fast Track Services, jakožto služeb GMES v nejpokročilejším stádiu vývoje.

Přehled využití Sentinelů pro jednotlivé FTS:

1. LMCS (Land Monitoring Core Service) – Sentinel 2, Sentinel 3, (Sentinel 1 minimálně)
2. ERCS (Emergency Response Core Service) – Sentinel 1, Sentinel 2
3. MCS (Marine Core Service) – Sentinel 1, Sentinel 3

Pro atmosférické služby se počítá se sentinely 4 a 5.

Také se též může stát, že uživatelská poptávka po specifických a dosud nepokrytých datech vytvoří tlak na stavbu nových typů Sentinelů. V této souvislosti se nyní diskutuje dvě potenciální družice, označované jako Gap-Fillers, které by zajistily vyplnění mezery v potřebných datech v oblasti monitoringu topografie světového oceánu a atmosférické chemie.

Sentinely 1-5

Sentinel-1 (Synthetic Aperture Radar v pásmu C)

Satelitní systémy série Sentinel–1 budou především zajišťovat kontinuitu širokého spektra radarových dat. Prioritním cílem do budoucna je zajištění dat v současnosti poskytovaných satelitem ENVISAT, jehož životnost končí mezi lety 2008-10. Z tohoto důvodu se vypuštění Sentinel-1 plánuje do konce roku 2010. Následující přehled GMES priorit představuje ty, které budou primárně zajištěny právě pomocí GMES Sentinel–1:

• monitoring evropských moří a jejich životního prostředí (znečistění moří, sledování plavidel atd.) + monitoring otevřených oceánů
• monitoring arktického prostředí a oblastí plovoucího ledu
• monitoring a hodnocení pohybů zemského povrchu (sledování subsidence v urbánních oblastech, sledovaní dopravní infrastruktury)
• mapování urbánních oblastí
• monitoring stavu lesních porostů (monitoring v souvislosti s globálními změnami klimatu, monitoring pro udržitelné lesní hospodaření atd.)
• management vodních zdrojů a ochrana půdy
• monitoring pro prevenci lesních požárů a rizik povodní
• monitoring zemědělské produkce

ESA uzavřela primární kontrakt na stavbu s firmou Thales Alenia Space Italy v hodnotě 229 M€, přičemž na výrobě přístrojového vybavení také podílí německá firma Astrium GmbH (kompromisní řešení vzešlé ze dvou nabídek na ITT na stavbu družice).

Sentinel-1 MRD (Mission Requirement Docment) ke stažení.

Sentinel-2 (Visible and Near InfraRed/ShortWave InfraRed skener)

V současné době získáváme nespočetné množství důležitých geoprostorových dat pomocí družic systému SPOT a Landsat. Jejich životnost se však blíží ke konci a proto je základní potřebou navázat kontinuitu (a dostupnost dat uživatelům) i těchto družic a zároveň zajistit širší škálu detailnějších dat. V současné době se zároveň uvažuje o přidání senzoru pro infračervené spektrum (IR) právě na Sentinel-2 satelity.

Následující přehled GMES priorit představuje ty, které budou primárně zajištěny právě pomocí GMES Sentinel–2:

• management rizik (prevence lesních požárů a rizik povodní, subsidence)
• využití krajiny v Evropě – změny land use/lan cover
• monitoring stavu lesních porostů
• humanitární pomoc

ESA uzavřela primární kontrakt na stavbu s firmou Astrium GmbH v hodnotě 195 M€.

Českým příspěvkem pro využití dat získaných z optického skeneru na této družici je projekt PECS Spectral-spatial scaling (Sentinel 2), jehož řešitelem je Ústav systémové biologie a ekologie AVČR. Projekt se zabývá vývojem kalibračního modelu pro odhad biologických a biochemických parametrů lesních porostů z družicových snímků.
Sentinel-2 MRD ke stažení

Sentinel-3 (Ocean and Land Colour Instrument, Sea and Land Surface Temperature, mikrovlnný altimetr)

Příprava Sentinel–3 zahajuje nový prvek v satelitním monitoringu zemského povrchu, který již primárně nenahrazuje existující satelitní systémy, ale počítá se zajištěním zcela nové generace oceánografických informací a dat. Tato data, v současnosti částečně zajišťována pouze satelitem ENVISAT, budou mít široké celosvětové využití v oceánografických službách. Zároveň vzhledem k rostoucím potřebám na kvalitnější data a již 100 využití stávajícího systému ENVISAT bude prioritou pro Sentinel-3 začlenění komponenty měřící výškové zakřivení a opticko-infračerveného elementu pro barevnost oceánů a měření teplot mořské hladiny a zemského povrchu.

ESA podepsala primární kontrakt na stavbu s firmou Thales Alenia Space France v hodnotě 305 M€.

Sentinel-3 MRD ke stažení

Sentinel-4 / Sentinel-5 (měření atmosférická chemie)

Pro ilustraci budou systémy Sentinel 4 a 5 sloužit i k monitoringu indikátorů Kjotského protokolu a pro potřeby Globálního atmosférického pozorovacího systému (GAW).

Kromě klasického pohledu, že pro obě mise budou vyrobeny samostatné satelity, existuje ještě druhá alternativa nalížející na Sentinely 4-5 pouze jako na zařízení, která by se stala součástí misí MTG a Post-EPS, které plánuje EUMETSAT. Doposud není rozhodnuto, který z těchto dvou scénářů se uskuteční, ale varianta přístrojů na družicích EUMETSATu se jeví pravděpodobnější.

Sentinel 4/5 MRD ke stažení.

Plán vypouštění Sentinelů na orbit (stav k 4/2008)

Termín vypuštění prvních družic lze očekávat podle následujícího kalendáře:

• Sentinel-1A: 4. čtvrtletí 2011
• Sentinel-2A: 4. čtvrtletí 2012
• Sentinel-3A: 4. čtvrtletí 2012

Minimální scénář pro zajištění požadovaného pokrytí na určitou dobu počítá u každého typu Sentinelu s vypuštěním dvou kusů družic (A, B). Potřebné součástky a kritické části družice jsou ale objednány i pro třetí kus (C), aby se v případě potřeby mohla zajistit operační schopnost i třetích družic. Podle současného plánu budou vyrobeny tři kusy (A, B, C) od každého typu z družic Sentinel-1, -2 a -3, které by měly zajistit trvalou dodávku dat po dobu 13,5 let. Datum startu u dalších kusů bude záviset na tom, jak budou sloužit první exempláře označené písmeny A, B. U každého typu se počítá ještě s jednou záložní družicí, která se použije v případě havárie nebo předčasného ukončení funkce některé z prvních dvou družic anebo pro prodloužení operační doby celého systému.

V případě zakomponování Sentinelů-4 a -5 jako přístrojů na palubu MTG a PostEPS a nedojde ke zpoždění jejich předpokládaných startů, lze očekávat termín vypuštění družic podle následujícího kalendáře:

• Sentinel-4A (MTG-S1): 2017+
• Sentinel-5 (Post EPS): 2018+
• Sentinel-4B (MTG-S2): 2024+

Poměrně pozdní start atmosférické mise Sentinelu-5 vede ovšem k několikaleté datové mezeře, která by vznikla po roce 2014. V tomto roce se předpokládá skončení provozu družice EnviSat a jeho senzoru SCIAMACHY s daty v oblasti krátkovlnného infračerveného spektra a také konec provozu americké družice Aura s přístrojem OMI. Pro zachování kontinuity těchto dat navrhla Implementační skupina Evropské komise pro GMES atmosférickou pilotní službu vybudovat náhradní misi, tzv. předchůdce Sentinelu-5, který by vyplnil očekávanou datovou mezeru. Jelikož by navrhovaný předchůdce Sentinelu-5 měl startovat již do konce roku 2013, je kladen důraz na úspornost, „hotové produkty“ a v úvahu se bere rovněž zapojení národních kosmických agentur. Nadějným kandidátem na přístrojové vybavení předchůdce Sentinelu-5 je zařízení TROPOMI, které vyvíjí Nizozemská kosmická agentura. Mise předchůdce Sentinelu-5 existuje prozatím jako možnost začleněná do programového návrhu Segmentu 2 budování kosmické komponenty GMES, jejímž cílem je mít na orbitu dva plně funkční kusy od každého Sentinelu 1-4.

Další potenciální možností včlenitelnou do Segmentu 2 je nová altimetrická mise Jason CS, která by po roce 2017 navazovala na plánovanou družici EUMETSATu Jason-3. Financování Jason-CS nyní ESA a EUMETSAT diskutují s Evropskou komisí.

Za sekci "GMES" zodpovídá Mgr. Josef Šobra a Mgr. Ondřej Mirovský. V případě připomínek anebo potřeby více informací pište na e-mail sobraczechspace.cz .