Copernicus è un programma gestito dall’Unione Europea e dall’Agenzia Spaziale Europea, ESA, che si occupa di costruire e gestire una flotta di satelliti per l’osservazione della Terra chiamata Sentinel. Questa costellazione di satelliti è composta da diverse missioni, ognuna con uno specifico compito di monitoraggio delle condizioni terrestri. Ad esempio, il Sentinel-1 è un satellite che fornisce immagini radar ad alta risoluzione per l’osservazione delle aree terrestri, marine e polari; il suo lancio nel 2014 ha segnato l’inizio del programma Copernicus.
Ogni satellite della costellazione è ottimizzato per una specifica missione di osservazione e raccoglie dati su vari aspetti ambientali come l’atmosfera, l’acqua, il suolo e la vegetazione. I dati raccolti dai satelliti Sentinel vengono utilizzati in diversi settori, come l’agricoltura, il monitoraggio dell’ambiente, la gestione delle catastrofi naturali e il controllo delle risorse idriche, per citarne alcuni.
Costellazione Sentinel, uno snodo cruciale per l’osservazione della Terra
Lanciata tra il 2014 e il 2020, la flotta Sentinel è composta da sei diversi tipi di satelliti, ognuno con un compito e un’orbita specifica:
• Sentinel-1: un nuovo sguardo sulla Terra.
Questo satellite utilizza dati SAR (Synthetic Aperture Radar) per l’osservazione del territorio. Grazie alla capacità di penetrare le nuvole e di osservare la superficie della Terra in qualsiasi condizione meteorologica, Sentinel-1 fornisce informazioni preziose per il monitoraggio degli eventi naturali (come terremoti, eruzioni vulcaniche e alluvioni) e delle attività umane (come il traffico navale e le attività di pesca).
• Sentinel-2: una visione multispettrale per la precisione agricola.
Sentinel-2 è un altro satellite importante nella costellazione, grazie alla sua straordinaria capacità di catturare immagini multispettrali ad alta risoluzione. Questo strumento è particolarmente utile nell’agricoltura di precisione, poiché consente di identificare in modo accurato le condizioni delle colture, il loro stato di salute e gli eventuali pericoli o stress che potrebbero affrontare, come malattie, carenze nutritive o condizioni di stress idrico. Grazie a Sentinel-2, gli agricoltori sono in grado di definire strategie specifiche per ogni area del campo, intervenendo in modo mirato solo dove è necessario, ottimizzando così l’uso di risorse come acqua, fertilizzanti e pesticidi.
• Sentinel-3: oltre i confini terrestri.
Sentinel-3 è progettato per osservare gli oceani e le masse d’acqua. Utilizzando un insieme di strumenti altamente sofisticati, tra cui un altimetro radar, uno spettrometro e un sensore di colore, Sentinel-3 fornisce dati essenziali sulla temperatura dei mari, la copertura delle alghe e la qualità complessiva delle acque. Queste informazioni sono vitali per la gestione costiera, la sorveglianza degli ecosistemi marini e l’identificazione di fenomeni come l’acidificazione degli oceani. I dati provenienti da Sentinel-3 possono essere utilizzati per prevenire l’inquinamento costiero e sviluppare modelli di previsione utili a reagire in modo tempestivo alle potenziali minacce al nostro ambiente marino.
• Sentinel-4 e Sentinel-5: la scienza dell’atmosfera.
Sentinel-4 e Sentinel-5 si occupano principalmente dell’osservazione dell’atmosfera terrestre. Questi satelliti sono dotati di strumenti altamente sensibili che monitorano costantemente l’atmosfera per la qualità dell’aria, la presenza di gas inquinanti e le dinamiche climatiche. Questi dati sono vitali per comprendere meglio i cambiamenti climatici, le emissioni inquinanti e il livello di ozono nella nostra atmosfera. In particolare, Sentinel-5 fornisce informazioni preziose per la gestione delle emissioni industriali, agricole e veicolari, aiutando a monitorare l’inquinamento atmosferico e a sviluppare politiche ambientali più sostenibili.
• Sentinel-6: monitoraggio del livello del mare.
Sentinel-6 è il primo satellite dedicato esclusivamente al monitoraggio dei livelli del mare. Questo satellite di ultima generazione è in grado infatti di raccogliere dati accurati sul livello del mare, rilevando anche minime variazioni nella superficie oceanica. Queste informazioni sono di fondamentale importanza per comprendere i cambiamenti climatici globali, prevedere l’innalzamento del livello del mare e adottare misure preventive per la protezione delle aree costiere.
Una costellazione all’avanguardia
Ognuno dei satelliti Sentinel compie un viaggio preciso attorno alla Terra, ad un’altitudine specifica dettata dalla sua specifica missione. A bordo, sensori ad altissimo contenuto tecnologico raccolgono una varietà di dati: immagini ottiche ad alta risoluzione, radar che penetrano le nuvole, altimetri per misurare l’altezza di mari e ghiacciai, e radiometri per sondare l’atmosfera.
In un flusso continuo di informazioni, i dati grezzi, acquisiti in diversi formati, vengono trasmessi alle stazioni di terra di Copernicus. Lì, esperti qualificati li trasformano in prodotti fruibili, come immagini georeferenziate, mappe tematiche e grafici dettagliati. Un vero e proprio tesoro di informazioni che viene liberamente condiviso con il mondo intero attraverso l’hub dati online di Copernicus.
Esploriamo in dettaglio i principi di funzionamento di questa costellazione.
Orbita
La posizione orbitale di ogni satellite Sentinel è determinata dalla sua specifica missione. Sentinel-1 e Sentinel-2 orbitano in tandem, garantendo una copertura completa della Terra ogni 6 giorni. Sentinel-3 si trova su un’orbita altimetrica inclinata, offrendo una visione completa del pianeta ogni 27 giorni. Sentinel-4 e Sentinel-5 si posizionano in orbita geostazionaria, consentendo un monitoraggio continuo dell’atmosfera. Sentinel-6 orbita in tandem con Jason-3, un satellite altimetrico, per migliorare la precisione delle misurazioni del livello del mare.
Acquisizione dati
I sensori di bordo di ogni satellite Sentinel sono progettati per acquisire dati specifici. Sentinel-1 utilizza un radar ad apertura sintetica (SAR) per mappare la superficie terrestre in qualsiasi condizione atmosferica. Sentinel-2 è dotato di un sensore ottico multispettrale che acquisisce immagini ad alta risoluzione del terreno e della vegetazione. Sentinel-3 combina ottica, radar e altimetria per misurare parametri oceanici e atmosferici. Sentinel-4 e Sentinel-5 utilizzano spettrometri per monitorare la composizione atmosferica. Sentinel-6 impiega un altimetro radar per misurare con precisione il livello del mare.
Trasmissione dati
I dati acquisiti dai sensori vengono trasmessi alle stazioni di terra di Copernicus tramite collegamenti in banda X. La rete di stazioni di terra è distribuita in tutto il mondo per garantire un’acquisizione dati efficiente.
Processo e archiviazione
I dati grezzi vengono sottoposti a un processo di elaborazione che include correzioni radiometriche, calibrazione e georeferenziazione. I prodotti finali, come immagini, mappe e grafici, vengono archiviati in un database accessibile.
Accesso ai dati
I dati di Copernicus sono liberamente accessibili a tutti gli utenti tramite l’hub dati online. L’hub dati offre un’interfaccia user-friendly per la ricerca, la visualizzazione e il download dei dati.
In conclusione, i satelliti Sentinel rappresentano un sistema di osservazione della Terra di altissimo livello. La loro tecnologia avanzata, combinata con l‘accesso libero e aperto ai dati, permette di monitorare il nostro pianeta con una precisione senza precedenti. I dati di Sentinel sono utilizzati per una varietà di applicazioni, dall’agricoltura di precisione al monitoraggio dei cambiamenti climatici, dalla sicurezza alla difesa. Grazie a questa costellazione di sentinelle spaziali, possiamo conoscere meglio la Terra e costruire un futuro più sostenibile per il nostro pianeta.
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