Sentinel-5 Precursor ( Sentinel-5P ) es un satélite de observación de la Tierra desarrollado por la ESA como parte del Programa Copernicus para cerrar la brecha en la continuidad de las observaciones entre Envisat y Sentinel-5. [4] Fue lanzado en octubre de 2017 y tiene una vida útil de diseño de 7 años. El instrumento de monitoreo troposférica (Tropomi) proporciona el monitoreo de emisiones de metano más detallado disponible. [5]
Sentinel-5P es la primera misión del Programa Copernicus dedicada a la vigilancia de la contaminación atmosférica . Su instrumento, Tropomi, es un espectrómetro ultravioleta , visible , infrarrojo cercano y de longitud de onda corta . El satélite está construido sobre un bus satelital hexagonal Astrobus L 250 equipado con antenas de comunicación de banda S y X , tres paneles solares plegables que generan 1500 vatios y propulsores de hidracina para el mantenimiento de la posición . [1] [2]
El satélite opera en una órbita heliosincrónica de 824 km (512 mi) con una hora local del nodo ascendente de 13:30 horas.
El primer gran contrato para Sentinel-5P se firmó en julio de 2009 para el instrumento Tropomi entre la Agencia Espacial Europea y el Ministerio de Asuntos Económicos holandés, que aportó 78 millones de euros . [6] El 8 de diciembre de 2011, la ESA seleccionó a Astrium UK como contratista principal para el satélite, firmando un contrato por valor de 45,5 millones de euros. [7] La construcción del propio satélite se completó en mayo de 2014, seguida de una integración exitosa con su instrumento principal. [8] Desde el diseño hasta el lanzamiento, Tropomi costó 220 millones de euros. [9]
El satélite fue lanzado por Eurockot Launch Services a bordo del Rokot . [3] El lanzamiento estaba previsto originalmente para finales de 2014, pero después de múltiples aplazamientos, se lanzó el 13 de octubre de 2017 a las 09:27 UTC desde el sitio 133 del cosmódromo de Plesetsk . Sentinel-5P alcanzó con éxito su órbita final 79 minutos después del despegue. [10]
Sentinel-5P lleva un único instrumento, el instrumento de vigilancia troposférica (Tropomi). Tropomi es un espectrómetro que detecta longitudes de onda de luz ultravioleta (UV), visible (VIS), infrarroja cercana (NIR) e infrarroja de onda corta (SWIR) para monitorear ozono , metano , formaldehído , aerosol , monóxido de carbono , NO 2 y SO 2 en la atmósfera. Amplía las capacidades del OMI del satélite Aura y del instrumento SCIAMACHY de Envisat . [11]
Tropomi toma mediciones cada segundo que cubren un área de aproximadamente 2600 km (1600 mi) de ancho y 7 km (4,3 mi) con una resolución de 7 x 7 km. La masa total de Tropomi es de aproximadamente 200 kg (440 lb) con un consumo de energía de 170 vatios en promedio y una salida de datos de 140 Gbit por órbita. [12] [1]
Tropomi fue construido por una empresa conjunta entre la Oficina Espacial de los Países Bajos , el Real Instituto Meteorológico de los Países Bajos , el Instituto Holandés de Investigación Espacial , la Organización Holandesa para la Investigación Científica Aplicada y Airbus Defence and Space Netherlands. [6] [13]
El instrumento se divide en cuatro bloques principales: los espectrómetros UV, VIS y NIR y un bloque de calibración, el espectrómetro SWIR con su óptica, la unidad de control del instrumento y un bloque de enfriamiento. La luz se separa en diferentes longitudes de onda utilizando espectrómetros de rejilla y luego se mide con cuatro detectores diferentes correspondientes a las respectivas bandas espectrales. El espectrómetro UV tiene un rango espectral de 270-320 nm, el espectrómetro de luz visible tiene un rango de 310-500 nm, el espectrómetro NIR tiene un rango de 675-775 nm y el espectrómetro SWIR tiene un rango de 2305-2385 nm. [12]
El espectrómetro SWIR fue diseñado y construido por el Optical Payloads Group de Surrey Satellites (SSTL); emplea un diseño de rejilla inmersa en el que la luz incide sobre una rejilla grabada desde dentro de un sustrato de silicio de alto índice. La longitud de onda reducida dentro del medio refractivo permite un diseño eficiente y que ahorra espacio. La rejilla SWIR fue proporcionada por SRON (Países Bajos), que también proporcionó la Electrónica Front-End (FEE). El espectrómetro SWIR recibe luz del instrumento principal a través de una pupila intermedia y la dirige a través de un telescopio hacia una rendija que define la huella a lo largo de la trayectoria del instrumento en el suelo. La luz de la rendija se recolimada , difractada por la rejilla inmersa en un orden alto y finalmente se refleja en un detector bidimensional mediante una lente de relé de alta apertura. El detector SWIR (suministrado por Sofradir, Francia) tiene 256 elementos en la dirección transversal a la trayectoria y 1024 elementos en la dirección espectral, con un paso de elementos de 30 micrones; funciona en frío (normalmente a 140 K). La óptica del espectrómetro SWIR está montada en un banco óptico refrigerado (aproximadamente a 200 K) y el instrumento está aislado por una manta de aislamiento multicapa (MLI). El instrumento SWIR se alineó, enfocó y caracterizó en las instalaciones de vacío térmico del laboratorio de ciencias espaciales Mullard en Surrey, Reino Unido. [ cita requerida ]
El instrumento Sentinel-5P Tropomi mostró reducciones sustanciales en las cantidades de dióxido de nitrógeno en las ciudades chinas entre fines de enero y febrero de 2020. Estas reducciones se relacionaron con la respuesta de China a la pandemia de coronavirus , que redujo en gran medida las actividades industriales y otras actividades contaminantes. [14] Los datos de contaminación de Tropomi también ayudaron a confirmar una correlación entre una mayor incidencia de COVID-19 y la exposición crónica a contaminantes del aire. [15]