センチネル5 プリカーサー

センチネル5 プリカーサー
	Sentinel-5Pモデル
メーカー	アストリウム UK
オペレーター	欧州宇宙機関
アプリケーション	大気組成、大気汚染、オゾン層監視
仕様
宇宙船の種類	衛星
バス	アストロバスL 250M
打ち上げ質量	900キログラム（2,000ポンド）
乾燥質量	820キログラム（1,810ポンド）
寸法	3.35 m × 5.63 m (11.0 フィート × 18.5 フィート) – 高さ × 直径
力	1500ワット
バッテリー	156ああ
装置	トロポミ
デザインライフ	7年
生産
状態	運用
注文中	0
構築済み	1
発売	1
運用	1
初打ち上げ	2017年10月13日
関連宇宙船
サブ衛星	センチネル星座
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センチネル5プリカーサー（センチネル5P）は、コペルニクス計画の一環としてESAが開発した地球観測衛星で、 Envisatとセンチネル5の間の観測の継続性のギャップを埋めることを目的としています。 ^[4] 2017年10月に打ち上げられ、設計寿命は7年です。TROPOspheric Monitoring Instrument（Tropomi）は、利用可能な最も詳細なメタン排出モニタリングを提供します。^[5]

概要

センチネル5Pは、大気汚染の監視に特化したコペルニクス計画の最初のミッションです。搭載されている機器のトロポミは、紫外線、可視光線、近赤外線、短波長赤外線の分光計です。この衛星は、SバンドとXバンドの通信アンテナ、1500ワットを発電する3つの折り畳み式太陽電池パネル、およびステーションキーピング用のヒドラジンスラスタを備えた六角形のアストロバスL 250衛星バス上に構築されています。[ 1 ] [ ²^]

衛星は、昇交点の現地時間が 13:30 である 824 km (512 マイル) の太陽同期軌道で動作します。

発売前

センチネル5Pの最初の大型契約は、2009年7月に欧州宇宙機関とオランダ経済省の間でトロポミ計器について締結され、 7,800万ユーロが拠出された。^[6] 2011年12月8日、ESAはアストリウムUKを衛星の主契約者に選び、4,550万ユーロの契約を締結した。^[7]衛星自体の建造は2014年5月に完了し、その後、主要計器との統合が成功した。^[8]設計から打ち上げまでのトロポミの費用は2億2,000万ユーロであった。^[9]

打ち上げ

この衛星はユーロコット・ローンチ・サービス社によってロコットに搭載されて打ち上げられた。^[3]打ち上げは当初2014年後半に予定されていたが、数回の延期の後、2017年10月13日午前9時27分（UTC）にプレセツク宇宙基地サイト133から打ち上げられた。センチネル5Pは打ち上げから79分後に最終軌道に無事到達した。^[10]

トロポミ楽器

Sentinel-5Pは、大気圏監視装置（Tropomi）という単一の機器を搭載しています。Tropomiは、紫外線（UV）、可視光線（VIS）、近赤外線（NIR）、短波赤外線（SWIR）の波長を感知する分光計で、大気中のオゾン、メタン、ホルムアルデヒド、エアロゾル、一酸化炭素、NO ₂、SO ₂を監視します。これは、 Aura衛星のOMIとEnvisatのSCIAMACHY機器の機能を拡張したものです。^[11]

トロポミは、7 x 7 kmの解像度で、幅約2,600 km（1,600マイル）、長さ7 km（4.3マイル）の領域を毎秒測定しています。トロポミの総質量は約200 kg（440ポンド）で、平均消費電力は170ワット、データ出力は軌道あたり140 Gbitです。^[12]^[1]

機器の設計と構築

トロポミは、オランダ宇宙局、オランダ王立気象研究所、オランダ宇宙研究所、オランダ応用科学研究機構、エアバス・ディフェンス・アンド・スペース・オランダの合弁企業によって建造された。 ^[6]^[13]

この装置は、UV、VIS、NIR分光計と校正ブロック、SWIR分光計とその光学系、装置制御ユニット、冷却ブロックの4つの主要ブロックに分かれています。光は、グレーティング分光計を使用して異なる波長に分離され、それぞれのスペクトル帯域に対応する4つの異なる検出器で測定されます。UV分光計のスペクトル範囲は270〜320 nm、可視光分光計の範囲は310〜500 nm、NIR分光計の範囲は675〜775 nm、SWIR分光計の範囲は2305〜2385 nmです。^[12]

SWIR分光計

SWIR 分光計は、サリー衛星光学ペイロードグループ (SSTL) によって設計および構築されました。この分光計は、高屈折率シリコン基板内からエッチングされた格子に光が当たる、浸漬格子設計を採用しています。屈折媒体内の波長が短縮されるため、効率的で省スペースの設計が可能になります。SWIR 格子は SRON (オランダ) によって提供され、同社はフロントエンドエレクトロニクス (FEE) も提供しました。SWIR 分光計は、中間瞳孔を介してメイン機器からの光を受け取り、望遠鏡を介して、地上での機器の軌道に沿ったフットプリントを定義するスリットに光を向けます。スリットからの光は再平行化され、浸漬格子によって高次回折され、最終的に高口径リレーレンズによって 2 次元検出器上に画像化されます。 SWIR 検出器 (フランスの Sofradir 社提供) は、軌道方向に 256 個の要素、スペクトル方向に 1024 個の要素があり、要素ピッチは 30 ミクロンです。低温 (通常 140 K) で動作します。SWIR 分光計の光学系は冷却光学ベンチ (約 200 K) に取り付けられ、機器は多層断熱 (MLI) ブランケットで絶縁されています。SWIR 機器は、英国サリー州 Mullard Space Science 研究所の熱真空施設で調整、焦点合わせ、特性評価されました。^{[引用が必要]}

アプリケーション例

センチネル5Pトロポミは、2020年1月下旬から2月にかけて中国の都市上空の二酸化窒素量が大幅に減少したことを示した。これは、産業活動やその他の汚染活動を大幅に削減した中国のコロナウイルスパンデミックへの対応に関連している。 ^[14]トロポミの汚染データは、COVID-19の発生率の高さと大気汚染物質への慢性的な曝露との相関関係を確認するのにも役立った。^[15]

参考文献

^ abc 「Sentinel 5 データシート」(PDF) . ESA . 2013 年 8 月. 2014 年9 月 6 日閲覧。
^ ab 「ESA: Sentinel-5P衛星」ESA 2024年9月4日閲覧。
^ ab 「ESA、Sentinel-5p衛星のEurockot打ち上げを承認」Eurockot Launch Services 2014年1月29日2014年9月6日閲覧。
^ 「Sentinels -4/-5 and -5P」ESA 2014年9月6日閲覧。
^ Tollefson, Jeff (2018-04-11). 「米国の環境保護団体がメタン監視衛星の開発で数百万ドルを獲得」Nature . 556 (7701): 283. Bibcode :2018Natur.556..283T. doi : 10.1038/d41586-018-04478-6 . PMID 29666485.
^ ab 「オランダとESAがSentinel-5 Precursor計測器に関する協定に署名」ESA、2009年7月6日。 2014年9月6日閲覧。
^ 「ESA、Sentinel-5 Precursor衛星の建造にAstriumを選択」ESA、2011年12月8日。 2014年9月6日閲覧。
^ 「プラットフォームにより大気監視が一歩前進」ESA、2014年5月27日。 2014年9月6日閲覧。
^ 「Tropomiデータ処理におけるNLR必須リンク」2017年10月13日。 2018年9月26日閲覧。
^ 「大気質監視衛星が軌道に - ニュース - Sentinel-5P - ESAミッション - Earth Online - ESA」。2017年10月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年10月13日閲覧。
^ "TROPOMI" . 2014年9月6日閲覧。
^ ab “TROPOMI: Instrument”。2014年8月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年9月6日閲覧。
^ 「Sentinel 5-Precursor/TROPOMI」オランダ宇宙研究所。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年9月6日閲覧。
^ 「COVID-19: 中国上空の二酸化窒素」2020年3月24日。 2020年3月24日閲覧。
^ Pansini , Riccardo; Fornacca, Davide (2021). 「大気汚染の慢性的な影響を受ける中国の地域ではCOVID-19による死亡率が高い」。Frontiers in Public Health。8 : 597753。doi : 10.3389 / fpubh.2020.597753。ISSN 2296-2565。PMC 7874038。PMID 33585383。

外部リンク

Sentinel 5 Precursor ウェブサイト
TROPOMIウェブサイト
Sentinel-5 プリカーサー内部映像
Sentinel-5 プリカーサーデータシート
リアルタイム軌道追跡 - uphere.space

[DataSheet-1] 「Sentinel 5 データシート」(PDF) . ESA . 2013 年 8 月. 2014 年9 月 6 日閲覧。

[eoPortal-2] 「ESA: Sentinel-5P衛星」ESA 2024年9月4日閲覧。

[launch-3] 「ESA、Sentinel-5p衛星のEurockot打ち上げを承認」Eurockot Launch Services 2014年1月29日2014年9月6日閲覧。

[Sent5ESApage-4] 「Sentinels -4/-5 and -5P」ESA 2014年9月6日閲覧。

[:1-5] Tollefson, Jeff (2018-04-11). 「米国の環境保護団体がメタン監視衛星の開発で数百万ドルを獲得」Nature . 556 (7701): 283. Bibcode :2018Natur.556..283T. doi : 10.1038/d41586-018-04478-6 . PMID 29666485.

[TropomiContract-6] 「オランダとESAがSentinel-5 Precursor計測器に関する協定に署名」ESA、2009年7月6日。 2014年9月6日閲覧。

[SatelliteContract-7] 「ESA、Sentinel-5 Precursor衛星の建造にAstriumを選択」ESA、2011年12月8日。 2014年9月6日閲覧。

[platformReady-8] 「プラットフォームにより大気監視が一歩前進」ESA、2014年5月27日。 2014年9月6日閲覧。

[9] 「Tropomiデータ処理におけるNLR必須リンク」2017年10月13日。 2018年9月26日閲覧。

[10] 「大気質監視衛星が軌道に - ニュース - Sentinel-5P - ESAミッション - Earth Online - ESA」。2017年10月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年10月13日閲覧。

[TropomiSite-11] "TROPOMI" . 2014年9月6日閲覧。

[TropomiSiteInstrument-12] “TROPOMI: Instrument”。2014年8月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年9月6日閲覧。

[TropomiSRON-13] 「Sentinel 5-Precursor/TROPOMI」オランダ宇宙研究所。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年9月6日閲覧。

[ESA_Sentinel-5P_20200324-14] 「COVID-19: 中国上空の二酸化窒素」2020年3月24日。 2020年3月24日閲覧。

[15] ^ Pansini , Riccardo; Fornacca, Davide (2021). 「大気汚染の慢性的な影響を受ける中国の地域ではCOVID-19による死亡率が高い」。Frontiers in Public Health。8 : 597753。doi : 10.3389 / fpubh.2020.597753。ISSN 2296-2565。PMC 7874038。PMID 33585383。