lunedì, 19 Ottobre, 2020

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Copernicus Sentinel-6, nuova missione per l’osservazione oceanica

Negli ultimi anni il cambiamento climatico ha determinato un innalzamento del livello del mare preoccupante. Copernicus Sentinel-6 sarà la prossima missione di riferimento che continuerà a monitorare l’altezza della superficie del mare per almeno 10 anni.

Il lancio del nuovo satellite Sentinel da osservazione terrestre è previsto per il prossimo 10 novembre dalla base di Vandenberg (California) mediante il vettore Falcon 9. Lo spacecraft ha una massa di 1440 kg e dimensioni in configurazione operativa di circa 5.13m per 4.17m per 2.35m. Esso seguirà un’orbita terrestre bassa con altitudine media di 1336 km e inclinazione di 66°. La missione è caratterizzata dalla collaborazione di diversi partners quali ESA, EUMETSAT, NASA, NOAA e CNES. Il nome dello spacecraft, Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich, è stato assegnato in memoria dell’ex direttore della divisione NASA Earth Science.

Le sentinelle Copernicus

Questa missione continuerà il lavoro cominciato dai precedenti satelliti TOPEX-Poseidon (1992), JASON 1,2,3 (2016), Copernicus Sentinel. In particolare, il programma Copernicus si basa su una serie di sei tipologie di satelliti, chiamati Sentinelle, specializzati in precise applicazioni. I Sentinel-1 sono utilizzati per produrre dati radar interferometrici. I Sentinel-2, satelliti ottici, sono stati progettati per l’osservazione multi-spettrale. I Sentinel-3 sono spacecraft ideati per effettuare osservazioni oceanografiche e terrestri. I Sentinel-4, di tipo geostazionario, saranno destinati a monitorare le componenti atmosferiche. I Sentinel-5, satelliti a bassa orbita, monitorano la composizione chimica dell’atmosfera.

I dati raccolti grazie a queste missioni sono stati fondamentali e hanno permesso di condurre diversi studi nell’ ambito della climatologia. A maggior ragione, data l’evidenza e l’entità dei recenti effetti del cambiamento climatico, le informazioni rilevate da Copernicus Sentinel-6 (operativo per 5 anni) e dal suo gemello Sentinel-6B, (operativo nei 5 anni successivi), assumeranno un ruolo cruciale. Peraltro, i dati raccolti durante ciascun ciclo di circa dieci giorni, forniranno indicazioni utili anche al monitoraggio delle coste terrestri e alla rilevazione di vapore acqueo e profili di temperatura in atmosfera.

Architettura e funzionamento di Sentinel-6

Il satellite sarà in grado di rilevare la propria altezza sul livello del mare utilizzando un altimetro radar. Per fare ciò, il sistema misura accuratamente il tempo impiegato dall’impulso radar trasmesso per essere riflesso dalla superficie terrestre e ricevuto nuovamente dallo spacecraft. Successivamente, la forma d’onda del segnale eco di ritorno è sottoposta ad una attenta elaborazione. Mediante tale fase è possibile determinare l’altezza del livello del mare, ricavare l’altezza effettiva dell’onda mediante la pendenza della forma d’onda ricevuta, e rilevare la velocità del vento in superficie.

Elaborazione segnale di ritorno. Credits: ESA website.

Come accennato in precedenza, la missione eredita il lavoro fatto dai satelliti JASON e COPERNICUS. Pertanto, l’altimetro radar Poseidon-4 è lo strumento cardine a bordo del nuovo satellite, esso lavora in banda C e banda Ku. Il sistema è dotato anche di un radar ad apertura sintetica, ciò permette di migliorare le performance in termini di stabilità e precisione, ma anche di poter combinare modalità di acquisizione ad alta risoluzione con modalità a bassa risoluzione.

Copernicus Sentinel-6
Illustrazione della modalità di funzionamento del satellite. Credits: ESA website.

Inoltre, la NASA ha fornito un radiometro avanzato (AMR-C) che supporta il sistema Poseidon-4 e permette di tener conto del disturbo dato dal vapore acqueo atmosferico. Dunque, il nuovo altimetro di Copernicus Sentinel-6 è dotato di capacità uniche nel suo genere, tra queste vi è la possibilità di operare sull’acquisizione di lunghe serie temporali con continuità notevolmente migliore rispetto ai suoi predecessori.

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Michele Fragnellihttp://spacecue.it
Studente magistrale di ingegneria aerospaziale presso Politecnico di Bari e Università del Salento. Appassionato da sempre di scienza e tecnologia, nonché di spazio e aeronautica.