Weltraumkomponente
Die für eine globale Umweltüberwachung notwendige umfassende und einheitliche Datengrundlage im globalen Maßstab ist ohne Satellitensysteme nicht denkbar. Der Anspruch, einen unabhängigen Zugang zu globalen Erdbeobachtungsdaten zu schaffen, charakterisiert daher die herausragende Bedeutung der satellitengestützten Erdbeobachtung in GMES.
Das Herzstück der GMES-Weltraumkomponente sind fünf eigens für GMES entwickelte Satellitenmissionen, die ESA Sentinels.
Weitere Missionen, darunter
- Missionen nationaler Raumfahrtprogramme,
- kommerzielle Missionen
- sowie die Missionen der Europäischen Organisation zur Nutzung meteorologischer Satelliten (EUMETSAT)
erfassen wichtige Daten für die GMES-Dienste.
GMES Sentinels
Die Sentinel-Missionen der ESA sind das Ergebnis einer Bedarfsanalyse vor dem Hintergrund bestehender und geplanter Missionen und dem Bedarf der GMES-Kerndienste. Die Missionen bauen auf erfolgreichen Technologien auf. Sie werden von der ESA entwickelt und zum größten Teil von den ESA Mitgliedsstaaten finanziert. Die Europäische Kommission beteiligt sich an den Entwicklungskosten zu etwa einem Viertel.
Sentinel 1
Sentinel-1 trägt ein C-Band Radarinstrument mit synthetischer Apertur (SAR). Es liefert hoch aufgelöste Bilder der Land- und Ozeanoberflächen. Es misst unabhängig von Beleuchtung (Tageszeit) und Wetter.
Die Mission setzt die wissenschaftlichen Missionen ERS-1, ERS-2 und ENVISAT-ASAR fort.
Die Mission umfasst zwei Satelliten, die gleichzeitig im Orbit sind. Die Starts der ersten beiden Satelliten sind für Mai 2013 und 2015 geplant. Der Betrieb wird von ESA übernommen.
Sentinel 2
Sentinel-2 trägt ein optisches Instrument mit 13 Spektralkanälen. Es erzeugt hoch aufgelöste Bilder (10-60m) der Landoberfläche, die vor allem zur Beobachtung der Landbedeckung und
–nutzung verwendet werden.
Die Mission setzt die französischen Spot- bzw. die US-amerikanischen Landsat-Beobachtungen fort. Die Mission umfasst zwei Satelliten, die gleichzeitig im Orbit sind. Die Starts der ersten beiden Satelliten sind für November 2013 und 2015 geplant. Der Betrieb wird von ESA übernommen.
Sentinel 3
Sentinel-3 trägt verschiedene Instrumente zur Beobachtung der Land- und Ozeanoberflächen:
Das Ocean and Land Cover Instrument (OLCI) ist ein optisches Instrument mit 21 Spektralkanälen. Es erzeugt mittel aufgelöste Bilder (300m) mit sehr breitem Aufnahmestreifen (1270km). Dies ermöglicht eine globale Abdeckung alle zwei Tage. Das Instrument setzt die Beobachtungen des MERIS Instruments auf ENVISAT fort.
Das Sea and Land Surface Temperature (SLTS) Instrument ist ein Radiometer mit 9 Spektralkanälen, die auch den Infrarotbereich abdecken. Es erzeugt niedrig aufgelöste Bilder (0,5-1km) mit sehr breitem Aufnahmestreifen. Das Instrument setzt die Beobachtungen des AASTR Instruments auf ENVISAT fort.
Das Sentinel-3 Radar Altimeter (SRAL) dient der hochgenauen Vermessung der Land-, Eis- und Meeresoberflächen. Es setzt die Messungen des Radar-Altimeters auf ENVISAT fort.
Die Mission umfasst zwei Satelliten, die gleichzeitig im Orbit sind. Die Starts der ersten beiden Satelliten sind für April 2013 und 2017 geplant. Der Betrieb der Instrumente wird von EUMETSAT übernommen.
Sentinel 4
Sentinel-4 ist ein Spektrometer im ultravioletten (UV), sichtbaren und nahen-infrarot Bereich. Es dient der kontinuierlichen Überwachung von Spurengasen (v.a. O3, NO2, SO2, HCHO) in der Atmosphäre.
Die Sentinel-4 Instrumente werden auf den „sounder“ Satelliten der dritten Generation von Meteosat integriert und somit im geostationären Orbit platziert.
Deren Start ist für 2018 geplant. Der Betrieb wird von EUMETSAT übernommen.
Sentinel 5
Sentinel-5 ist ein Spektrometer im ultravioletten (UV), sichtbaren und nah- und kurzwelligen Infrarotbereich. Es dient der globalen Überwachung von Spurengasen (v.a. O3, NO2, SO2, BrO, HCHO) und Aerosolen in der Atmosphäre.
Die Sentinel-5 Instrumente werden auf den polar umlaufenden MetOP Second Generation Satelliten von EUMETSAT integriert. Deren Start ist für 2019 geplant.
Der Betrieb wird von EUMETSAT übernommen. Der Start eines Sentinel-5 precursor Satellits, der ein Instrument mit ähnlichen Charakteristika wie Sentinel-5 trägt, ist für das erste Quartal 2015 geplant.
Beitragende Missionen
Die GMES Dienste verwenden Daten von einer Vielzahl weiterer Missionen – bis zum Start der ersten Sentinels sogar ausschließlich. Die beitragenden Missionen sind ein Kernbestandteil der GMES Weltraumkomponente.
Die ESA verhandelt mit deren Eigentümern den benötigten Datenzugriff und Nutzungslizenzen. Dies geschieht im Rahmen des „GMES Data Warehouse“. Auch die Daten der beitragenden Missionen werden über das Datenportal der ESA bereitgestellt. Je nach Datenprodukt sind sie für verschiedene Nutzergruppen lizensiert – teilweise auch für nationale Einrichtungen oder die Öffentlichkeit.
Über das GMES Data Warehouse stehen den GMES Diensten die Daten von derzeit über 30 einzelnen Missionen zur Verfügung. Auch die deutschen Missionen TerraSAR-X und RapidEye sind im Data Warehouse einbezogen.
Beitragende Missionen werden auch langfristig, also auch nach dem Start der Sentinels, ein wichtiger Teil der Weltraumkomponente bleiben. Die Sentinels werden bewusst so ausgelegt, dass sie die europäischen nationalen und kommerziellen Missionen ergänzen – nicht ersetzen.
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