Az első Őrszem már figyeli a Földet

Fantáziarajz a Sentinel-1-ről. A 2300 kg tömegű műhold garantált élettartamát hét évben állapították meg, de működőképességét tizenkét évre jósolják

Mérföldkövéhez érkezett Európa földmegfigyelő programja: pályára állt az első Sentinel (magyarul: Őrszem) műhold. Hétszáz kilométer magasból radarral tapogatja le bolygónkat, hamarosan követik a társai.

A Sentinel–1A műholdat április elején Európa űrközpontjából, a francia-guyanai Kourou-ból Szojuz-Fregat hordozórakétával állították 693 km magas Föld körüli pályára. A pálya síkja nagyjából merőleges az Egyenlítőre, ezért a műhold a Föld minden pontja fölött elhalad, bolygónk bármely részét meg tudja figyelni. Emellett a pálya úgynevezett napszinkron, ami azt jelenti, hogy mindenütt nagyjából azonos helyi időkor halad el, tehát az ugyanazon területről készülő felvételek hasonló megvilágítási viszonyok mellett készülnek, ami egyszerűsíti az adatfeldolgozást, kiértékelést.

A Sentinel–1A műholdat 2014. április 3-án a francia-guyanai Kourou-ból Szojuz hordozórakétával állították Föld körüli pályára Európai Űrügynökség

A Sentinel–1A és a várhatóan még az idén felbocsátandó, vele teljesen azonos Sentinel–1B tekintélyes méretű műholdak. Tömegük 2300 kg, napelemtábláik mindkét oldalon 10 méterre nyúlnak ki, radarjaik még ennél is 2 méterrel hosszabbak.

Fantáziarajz a Sentinel-1-ről. A 2300 kg tömegű műhold garantált élettartamát hét évben állapították meg, de működőképességét tizenkét évre jósolják Forrás: ESA/P. Carril

A műholdak 60 európai űripari cég összehangolt munkájának köszönhetően készültek el. Ha az 1B is pályára áll, a két műhold ugyanazon pálya egymással átellenes pontjaiban fog keringeni, így ugyanaz a terület kétszer olyan gyakran figyelhető meg, azaz javul az úgynevezett lefedettség. A Sentinelek élettartamát legalább hét évre tervezik.

Mit fognak figyelni?

A műholdpár legfontosabb alkalmazási területei a tengeri jég megfigyelése, a tengeri olajfoltok azonosítása, a tengeri szél és a felkorbácsolt hullámok figyelése.

A szárazföldeken kiemelt fontosságú a földhasználat változásainak követése (például az erdők és szántóföldek közötti arány megváltozása vagy a beépített területek növekedése az előbbiek rovására).

A katasztrófahelyzetek közül elsősorban az árvizek és a földrengések esetén nyújthat értékes segítséget a műholdas adat. A radarral végzett megfigyelések előnye, hogy minden időjárási helyzetben, így felhőborítottság esetén is használhatók.

A Sentinel–1 műholdak szintetikus apertúrájú radarja a C-sávban, 5,405 GHz frekvencián fogja letapogatni a Földet. A radar több különböző üzemmódban használható, ennek megfelelően az egyszerre letapogatható sáv szélessége 20 és 400 km között lehet, a felbontás pedig 5 és 40 méter közötti.

A Sentinel–1 holdak radarjai alkalmasak lesznek a tengeri olajfoltok azonosítására, és annak eldöntésére, hogy az olaj valamelyik tengeri fúrótoronyból vagy hajóból került-e a vízfelszínre Forrás: Európai Űrügynökség

Nagyszabású földmegfigyelő program

A Sentinel műholdak az Európai Unió és az Európai Űrügynökség (ESA) közös, nagyszabású földmegfigyelő programjának űrszegmensét alkotják. A programot már egy bő évtizede készítik elő. Kezdetben GMES néven futott, ami a Global Monitoring for Environment and Security (világméretű környezeti és biztonsági célú földmegfigyelés) rövidítése. 2008-ban a programot Copernicusnak nevezték el, de később visszatértek a GMES megnevezéshez, újabban viszont megint Kopernikusz lett a hivatalos neve, méghozzá a hivatalos dokumentumokban is magyaros írásmóddal.

A rendszer működtetésében az európai műholdmeteorológiai szervezet, az EUMETSAT és az Európai Környezetvédelmi Ügynökség (EEA) is részt vesz. Az űrszegmens gazdája az ESA. A program lényege a műholdas, a földi és a repülőgépekre, ballonokra szerelt műszerekkel gyűjtött adatok összehangolása, egységes rendszerben történő feldolgozása.

A Sentinel–1A a Szojuz rakéta félig bezárt orrkúpjában a szerelőcsarnokban. A műhold napelemtáblái két oldalt, összehajtogatva láthatók Forrás: Európai Űrügynökség

Magyar részvétel

A várhatóan jövőre Föld körüli pályára álló Sentinel–2 műholdak (ez is egy műholdpár lesz) az optikai tartományban fognak megfigyeléseket végezni. Ezekhez egy magyar cég is készített alkatrészeket. A sorozat később egészen Sentinel–6-ig folytatódik, minden sorszámból legalább két műhold készül.

A Sentinel–3 műholdak az óceánokat és a szárazföldeket fogják megfigyelni, a –4 és –5 műholdak a légkör összetételét vizsgálják, kiemelt hangsúlyt fektetve a klímaváltozást okozó összetevőkre. A –6-os műholdak oceanográfiai és éghajlati vizsgálatokat fognak végezni. A Kopernikusz programra az EU a mostani (2020-ig tartó) költségvetési ciklusban 3,8 milliárd eurót fordít, a korábbi időszak hasonló nagyságrendű támogatása folytatásaként.

A program megvalósításában természetesen az EU minden tagországa anyagilag részt vállal, az említett költséget arányosan viselik. Ennek megfelelően Magyarország a mostani költségvetési ciklusban, hét év alatt közel 30 millió eurót, azaz kb. 9 milliárd forintot fordít a Kopernikusz programra. Fontos lenne, hogy a program keretében szerzett adatok hasznosuljanak hazánkban is, mi is profitáljunk a közös európai vállalkozásból.

A Sentinel–1 holdak radarmérései alkalmasak lesznek a felszín süllyedésének vagy emelkedésének kimutatására. A korábbi radarműholdak mérései alapján évi néhány milliméteres függőleges elmozdulás már kimutatható Forrás: Európai Űrügynökség

Néhány tisztázatlan kérdés

A Kopernikusz program hat különböző szolgáltatást nyújt: legfontosabb területei az óceánok, a szárazföldek, a légkör és az éghajlatváltozás megfigyelése, emellett szükség esetén a katasztrófa-elhárítást is támogatja, illetve biztonsági szolgáltatásokat nyújt. A földi, légi és űrszegmenssel megszerzett adatok alkalmazási lehetőségei ugyancsak sokfélék, a mezőgazdaságtól, a halászattól és a földhasználattól a várostervezésen át az erdőtüzek elleni küzdelemig és a katasztrófa-elhárításig vagy éppen a légszennyezés megfigyeléséig terjed. Fontos alapelv, hogy az európai intézmények szabadon és ingyen juthassanak hozzá az adatokhoz, hiszen a rendszer az európai adófizetők pénzéből és az ő javukra épül ki.

Fantáziarajz a kinyitott napelemtáblákkal és radarantennával a Föld körül keringő, a Földet radarhullámokkal letapogató Sentinel–1 műholdról Forrás: Európai Űrügynökség

Az alapelv szép, a megvalósítás részletei azonban még kiforratlanok. Nem dőlt el, hogy az adatok ingyenessége csak az állami és közösségi (pl. önkormányzati) felhasználókra vonatkozik-e, vagy a cégekre is, illetve utóbbiak esetében a tevékenység jellege számít-e az adathozzáférésnél. Tisztázatlan, hogy az ingyenesség és a szabad hozzáférés csak a nyers adatokra vonatkozik-e vagy az azokból származtatott termékekre is. Ezek a fontos kérdések bizonyára már csak „menet közben” – és ennek megfelelően nyilván nagy viták árán – fognak tisztázódni, hiszen az április elején pályára állított első műhold hamarosan megkezdheti a rendszeres adatszolgáltatást.

A Sentinel–1 12 méteres radarantennájának elektromágneses tesztelése a Thales Alenia cég cannes-i laboratóriumában Forrás: Európai Űrügynökség

A radaros mérésekkel pontosan és egyszerűen követhető a gleccserek mozgása. A grönlandi Peterman-gleccserről az úgynevezett „interferogram” a Radarsat–2 mérései alapján készült. A két, különböző időpontban készített radarkép összemásolásával előállított színes interferenciamintázatból kiszámítható a gleccser egyes részeinek elmozdulási sebessége. Hasonló vizsgálatok a Sentinelek mérései alapján is végezhetők lesznek Forrás: Európai Űrügynökség