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Articulo de referencia

Precursor de Sentinel-5

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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 prevista de 7 años. El Instrumento de Monitoreo Troposférico (Tropomi) proporciona el monitoreo de emisiones de metano más detallado disponible. [ 5 ]

Descripción general

Sentinel-5P es la primera misión del Programa Copernicus dedicada a la monitorización de la contaminación atmosférica . Su instrumento, Tropomi, es un espectrómetro ultravioleta , visible , infrarrojo cercano y de onda corta . El satélite está construido sobre una plataforma satelital hexagonal Astrobus L 250 equipada con antenas de comunicación en 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 heliosíncrona de 824 km (512 millas) con una hora local del nodo ascendente de 13:30 horas.  

Prelanzamiento

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 de los Países Bajos, 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 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 ]

Lanzamiento

El satélite fue lanzado por Eurockot Launch Services a bordo del Rokot . [ 3 ] El lanzamiento estaba previsto inicialmente para finales de 2014, pero tras varios 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 ]

Instrumento Tropomi

Sentinel-5P lleva un único instrumento, el Instrumento de Monitoreo Troposférico (Tropomi). Tropomi es un espectrómetro que detecta longitudes de onda ultravioleta (UV), visible (VIS), infrarroja cercana (NIR) e infrarroja de onda corta (SWIR) para monitorear ozono , metano , formaldehído , aerosoles , monóxido de carbono , NO₂ y SO₂ en la atmósfera. Amplía las capacidades del OMI del satélite Aura y del instrumento SCIAMACHY de Envisat . [ 11 ]

Tropomi toma mediciones cada segundo, cubriendo un área de aproximadamente 2600 km (1600 mi) de ancho y 7 km (4,3 mi) de alto, 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 promedio de 170 vatios y una salida de datos de 140 Gbit por órbita. [ 12 ] [ 1 ]       

Diseño y construcción de instrumentos

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 Neerlandés de Investigación Espacial , la Organización Neerlandesa 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 refrigeración. La luz se separa en diferentes longitudes de onda mediante espectrómetros de rejilla y luego se mide con cuatro detectores diferentes que corresponden 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 ]

espectrómetro SWIR

El espectrómetro SWIR fue diseñado y construido por el Grupo de Cargas Útiles Ópticas de Surrey Satellites (SSTL); emplea un diseño de rejilla inmersa en el que la luz incide sobre una rejilla grabada desde el interior 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 frontal (FEE). El espectrómetro SWIR recibe luz del instrumento principal a través de una pupila intermedia y la dirige mediante un telescopio hacia una rendija que define la huella longitudinal del instrumento en tierra. La luz de la rendija se vuelve a colimar , se difracta por la rejilla inmersa en orden superior y, finalmente, se proyecta sobre un detector bidimensional mediante una lente de retransmisión de gran apertura. El detector SWIR (suministrado por Sofradir, Francia) tiene 256 elementos en la dirección transversal y 1024 elementos en la dirección espectral, con un paso de elemento de 30 micras. Se opera a baja temperatura (normalmente 140 K). La óptica del espectrómetro SWIR está montada sobre un banco óptico refrigerado (aproximadamente 200 K) y el instrumento está aislado mediante una manta de aislamiento multicapa (MLI). El instrumento SWIR fue alineado, enfocado y caracterizado en las instalaciones de vacío térmico del laboratorio Mullard Space Science en Surrey, Reino Unido.

Ejemplos de aplicación

El satélite Sentinel-5P Tropomi mostró reducciones sustanciales en las cantidades de dióxido de nitrógeno sobre las ciudades chinas entre finales de enero y febrero de 2020. Estas reducciones se vincularon con la respuesta de China a la pandemia de coronavirus , que redujo considerablemente 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 atmosféricos. [ 15 ]

Referencias

  1. 1 2 3 "Hoja de datos del Sentinel 5" (PDF) . ESA . Agosto de 2013. Consultado el 6 de septiembre de 2014 .
  2. 1 2 "ESA: Satélite Sentinel-5P" . ESA . Consultado el 4 de septiembre de 2024 .
  3. 1 2 "La ESA reserva el lanzamiento de Eurockot para el satélite Sentinel-5p" . Servicios de lanzamiento de Eurockot . 29 de enero de 2014. Consultado el 6 de septiembre de 2014 .
  4. ↑ "Centinelas -4/-5 y -5P" . ESA . Consultado el 6 de septiembre de 2014 .
  5. ↑ Tollefson, Jeff (11 de abril de 2018). "Grupo ambientalista estadounidense gana millones para desarrollar un satélite de monitoreo de metano" . Nature . 556 (7701): 283. Bibcode : 2018Natur.556..283T . doi : 10.1038/d41586-018-04478-6 . PMID 29666485 . 
  6. 1 2 "Acuerdo firmado entre los Países Bajos y la ESA para el instrumento precursor de Sentinel-5" . ESA. 6 de julio de 2009. Consultado el 6 de septiembre de 2014 .
  7. ↑ "La ESA selecciona a Astrium para construir el satélite precursor Sentinel-5" . ESA. 8 de diciembre de 2011. Consultado el 6 de septiembre de 2014 .
  8. ↑ "La plataforma acerca un paso más la monitorización del aire" . ESA. 27 de mayo de 2014. Consultado el 6 de septiembre de 2014 .
  9. ↑ "NLR, un vínculo esencial en el procesamiento de datos de Tropomi" . 13 de octubre de 2017. Consultado el 26 de septiembre de 2018 .
  10. ↑ "Satélite de monitorización de la calidad del aire en órbita - Noticias - Sentinel-5P - Misiones de la ESA - Earth Online - ESA" . Archivado del original el 13 de octubre de 2017. Consultado el 13 de octubre de 2017 .
  11. ↑ "TROPOMI" . Consultado el 6 de septiembre de 2014 .
  12. 1 2 "TROPOMI: Instrumento" . Archivado del original el 13 de agosto de 2014. Recuperado el 6 de septiembre de 2014 .
  13. ↑ "Sentinel 5-Precursor/TROPOMI" . Instituto Neerlandés de Investigación Espacial . Archivado del original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 6 de septiembre de 2014 .
  14. ↑ "COVID-19: dióxido de nitrógeno sobre China" . 24 de marzo de 2020. Consultado el 24 de marzo de 2020 .
  15. ↑ Pansini, Riccardo; Fornacca, Davide (2021). "Mayor mortalidad por COVID-19 en regiones chinas con exposición crónica a baja calidad del aire" . Frontiers in Public Health . 8 597753. doi : 10.3389/fpubh.2020.597753 . ISSN 2296-2565 . PMC 7874038. PMID 33585383 .   
  • Sitio web del precursor de Sentinel 5 archivado el 9 de septiembre de 2014 en Wayback Machine.
  • Sitio web de TROPOMI
  • Vídeo de la vista interna del Sentinel-5 Precursor
  • Hoja de datos del precursor Sentinel-5
  • Seguimiento orbital en tiempo real - uphere.space