El radiómetro avanzado de barrido de trayectoria (AATSR) es uno de los instrumentos de anuncio de oportunidad (AO) a bordo del satélite Envisat de la Agencia Espacial Europea (ESA) .
Este instrumento es un radiómetro de imágenes multicanal cuyo objetivo principal es proporcionar datos sobre la temperatura de la superficie del mar (SST) global con los altos niveles de precisión y estabilidad necesarios para monitorear y realizar investigaciones sobre el comportamiento del clima terrestre .
AATSR puede medir la temperatura de la superficie de la Tierra con una precisión de 0,3 K (0,5 °F), para la investigación climática . Entre los objetivos secundarios de AATSR se encuentra la observación de parámetros ambientales como aerosoles, nubes, incendios, llamaradas de gas, contenido de agua, biomasa y salud y crecimiento vegetal. AATSR es el sucesor de ATSR-1 y ATSR-2, cargas útiles de ERS-1 y ERS-2 .
Las precisiones requeridas son mejores que 0,3 °C con una estabilidad cercana a 0,1 °C/década. Gracias a su lente gran angular es posible realizar mediciones muy precisas de los efectos atmosféricos sobre cómo se propagan las emisiones de la superficie terrestre.
Para lograr esta precisión al observar la superficie de la Tierra a través de la atmósfera , AATSR observa la superficie en dos ángulos, uno cerca del nadir (inmediatamente debajo del satélite) y el otro a lo largo de la trayectoria del satélite cerca de 55° desde el nadir. proporcionando así dos vistas de cada punto de la superficie terrestre, cada una con un espesor atmosférico efectivo diferente. Este sistema de doble visión permite realizar una estimación especialmente precisa de la degradación de la señal debida a la absorción y dispersión atmosférica .
AATSR también incorpora un sistema de calibración a bordo excepcionalmente preciso y estable, que comprende dos objetivos de referencia especialmente diseñados para una alta uniformidad y estabilidad. Estos dos objetivos, conocidos como "cuerpos negros", se mantienen a temperaturas cercanas a los extremos de las temperaturas de la Tierra medidas por AATSR y ambos se observan durante cada ciclo de escaneo del instrumento. Este sistema de calibración garantiza que las mediciones de la radiación térmica de la superficie de la Tierra estén calibradas adecuadamente y no dependan de mediciones terrestres, aunque dichas mediciones se utilizan continuamente para evaluar el desempeño de AATSR.
AATSR tiene tres canales en longitudes de onda infrarrojas térmicas, de los cuales se derivan las temperaturas de la superficie tanto del mar como de la tierra. Además, AATSR tiene cuatro canales de longitud de onda visible y de infrarrojo cercano que se utilizan para identificar áreas nubladas y medir la radiación solar que se dispersa y refleja desde la superficie y la atmósfera de la Tierra. Estos canales proporcionan mediciones a partir de las cuales se pueden estudiar las propiedades de la cobertura del suelo, por ejemplo, el NDVI , así como las nubes y las partículas atmosféricas (o aerosoles ).
Las mediciones de doble vista proporcionadas por la técnica de escaneo a lo largo de la trayectoria también son una característica clave de AATSR cuando se utiliza para mediciones atmosféricas o de vegetación. Al igual que con las mediciones de SST, las dos mediciones de cada punto de la superficie a través de diferentes longitudes de trayectoria atmosférica simplifican enormemente la tarea de separar las contribuciones de la superficie y la atmósfera a la señal medida. De este modo, los efectos de los aerosoles atmosféricos pueden eliminarse de los productos de superficie (como la reflectancia de la superficie o NDVI). [1] Por el contrario, se puede utilizar un enfoque similar para tener en cuenta la reflectancia de la superficie al determinar las propiedades de los aerosoles o las nubes. Además, el paralaje entre las dos vistas se puede utilizar para determinar la altura de la cima de las nubes y de la columna de aerosol utilizando medios geométricos. [2]
Uno de los aspectos más importantes de la serie de instrumentos espaciales ATSR es que, durante un período de poco más de 15 años, ha experimentado la transición del sensor experimental a los satélites ERS, desarrollando la técnica y demostrando la precisión que se puede lograr con exploración a lo largo de la trayectoria, hasta la de un sistema operativo, dentro del Envisat de Europa y los futuros programas GMES.
El AATSR es un instrumento proporcionado a nivel nacional, financiado por el Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales (Defra) del Reino Unido para apoyar su programa de predicción e investigación climática. Fue desarrollado y operado en colaboración con la ESA. También hay una importante contribución australiana al programa AATSR, ahora gestionado por la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth . Los instrumentos predecesores, ATSR-1 y ATSR-2, fueron financiados por el Consejo de Investigación en Ciencia e Ingeniería del Reino Unido. Esta responsabilidad financiera se transfirió al Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural del Reino Unido en 1993.
AATSR es el tercero de una serie de instrumentos iniciados por ATSR-1, que fue lanzado en 1991 en el satélite europeo de teledetección, ERS-1 . A esto le siguió ATSR-2 en ERS-2 en 1995 y AATSR en el satélite Envisat en 2002. El instrumento ATSR-1 original carecía de los tres canales de longitud de onda más cortos proporcionados por AATSR, mientras que ATSR-2 era funcionalmente idéntico. Esto ha dado lugar a un conjunto de datos de TSM casi continuo que se extiende desde 1991 hasta la actualidad. De cara al futuro, se está desarrollando un instrumento sucesor para volar en el satélite Sentinel 3 de la ESA , que forma parte del segmento espacial del programa europeo de Vigilancia Global del Medio Ambiente y la Seguridad (GMES) . Esto garantizará la continuidad de los datos de SST estándar de AATSR en el futuro previsible.
El satélite de observación de la Tierra Sentinel 3 albergará muchos instrumentos de observación de la Tierra, incluido el SLSTR (radiómetro de temperatura de la superficie terrestre y marina), que es el sucesor del AATSR.