Tác giả: Tô Nguyễn Nhật Khôi –
John D. Nguyễn
Sứ mệnh của Sentinel-5
Sentinel-5 là sứ mệnh có nhiệm vụ giám sát chất lượng không khí thông qua các phép đo khí quyển với độ phân giải không gian – thời gian cao. Khác với Sentinet 4, sứ mệnh Sentinel 5 cung cấp dữ liệu hằng ngày với phạm vi bao phủ toàn cầu.
Các sản phẩm dữ liệu chính là O3, NO2, SO2, HCHO, CHOCHO và sol khí. Ngoài ra, Sentinel-5 cũng sẽ cung cấp các thông số chất lượng cho CO, CH4 và O3 trong tầng bình lưu với phạm vi bao phủ toàn cầu hàng ngày về khí hậu, chất lượng không khí và các ứng dụng ozone/UV bề mặt.
Sứ mệnh Sentinel-5 là một phần của Chương trình Quan sát Trái đất Châu Âu “Copernicus” do Ủy ban Châu Âu (EC) điều phối và quản lý. Thành phần không gian của cơ sở hạ tầng quan sát Copernicus được phát triển dưới sự bảo trợ của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA).
(Nguồn: ESA)
Thông tin cơ bản của Sentinel-5
| TT | Thông tin nhanh | Ghi chú |
| 1 | Ngày ra mắt Sentinel-5 (Lunch date) | Dự kiến 3/2025 |
| 2 | Quỹ đạo (Orbit) | Đồng bộ mặt trời |
| 3 | Độ cao quỹ đạo (Altitude) | 835 km |
| 4 | Góc nghiêng (Inclination) | 98.5° |
| 5 | Chu kỳ lặp (Cycle/Revisit) | 29 ngày (412 orbits/cycle) |
| 6 | Giờ địa phương (Local time) | 9:30 |
| 7 | Sứ mệnh (Mission) | Giám sát chất lượng không khí. Các loài được theo dõi: BrO, CH4, CO, CO2, H2O, HCHO, NO2, O2, O3, O4, OClO, SO2 và sol khí. Ngoài ra, bức xạ quang phổ mặt trời |
| 8 | Thiết bị đi kèm (Payload instruments) | UVNS (Ultra-Violet /Visible/Near Infrared/SWIR) |
| 9 | Tuổi thọ thiết kế (Design lifetime) | |
| 10 | Khối lượng (Mass) | 250 kg (dự kiến) |
| 11 | Kích thước (Dimensions) | |
| 12 | Cơ quan không gian (Space agency) | EUMETSAT , ESA, COM |
Thiết bị cảm biến
Sentinel-5 là một thiết bị bao gồm hệ thống máy đo quang phổ thụ động có độ phân giải cao UVNS (Ultra-Violet /Visible/Near Infrared/SWIR) hoạt động trong dải tử ngoại đến hồng ngoại sóng ngắn với 7 dải quang phổ khác nhau:
- UV-1 (270-300nm),
- UV-2 (300-370nm),
- VIS (370-500nm),
- NIR-1 (685-710nm),
- NIR-2 (745-773nm),
- SWIR-1 (1590-1675nm),
- SWIR-3 (2305-2385nm).
Các đặc điểm chính của thiết bị Sentinel-5 UVNS là:
- Độ phân giải không gian: 50×50 km2 đối với kênh UV1 và 7.5×7.5 km2 đối với tất cả các kênh khác.
- Chiều rộng vùng đất: 2,670 km
- Tổng khối lượng: 290 Kg.
Vật mang – MetOp-SG
Thiết bị Sentinel-5 UVNS được đặt trên vệ tinh các vệ tinh MetOp thế hệ thứ 2 MetOp-SG được vận hành trong khuôn khổ chương trình EPS-SG.
MetOp-SG bao gồm một cặp vệ tinh có quỹ đạo Trái đất thấp, MetOp-SG A và MetOp-SG B được thiết kế để phóng trên bệ phóng lớp Soyuz và tương thích về mặt kỹ thuật với ba phương tiện phóng tiềm năng (Soyuz, Ariane và Falcon 9). Sẽ có ba cặp MetOp-SG A và MetOp-SG B dẫn đến có tổng cộng sáu vệ tinh. Sự ra mắt của cặp đầu tiên dự kiến vào năm 2021 (SG-A) và 2022 (SG-B). Hai cặp còn lại dự kiến sẽ ra mắt lần lượt sau 7 năm của cặp trước để tiếp nối sứ mệnh với tuổi thọ của mỗi vệ tinh là khoảng 7.5 năm.
Sản phẩm dữ liệu (Data products)
Các sản phẩm dữ liệu Sentinel-5 được liên kết với ba cấp độ xử lý sau:
- Level-0 chứa gói nguồn công cụ (ISP- Instrument Source Packets) được sắp xếp theo thời gian. Sản phẩm Level-0 được lưu trữ nhưng không được phân phối tới người dùng.
- Level-1B bao gồm các bức xạ trái đất được định vị địa lý và điều chỉnh bằng phép đo phóng xạ trên đỉnh khí quyển (TOA).
- Level-2 bao gồm các đại lượng địa vật lý thu được từ quá trình xử lý dữ liệu đo lường được cung cấp trong sản phẩm Level-1B.
| Sản phẩm Sentinel-5 | Level | Thông số | Dành cho |
|---|---|---|---|
| Radiance – UV | 1 | Dữ liệu bức xạ Trái đất trên đỉnh khí quyển (TOA) đã được hiệu chỉnh từ các dải UV. | Tất cả người dùng |
| Radiance – NIR | Dữ liệu bức xạ Trái đất trên đỉnh khí quyển (TOA) đã được hiệu chỉnh từ các dải NIR. | ||
| Radiance – SWIR | Dữ liệu bức xạ Trái đất trên đỉnh khí quyển (TOA) đã được hiệu chỉnh từ các dải SWIR. | ||
| Irradiance | Dữ liệu bức xạ mặt trời trung bình đã được hiệu chỉnh từ tất cả năm dải quang phổ Sentinel-5/UVNS | ||
| Calibration | Dữ liệu hiệu chuẩn từ tất cả năm dải quang phổ Sentinel-5/UVNS | Chuyên gia | |
| OPF | Tệp tham số vận hành (OPF) chứa dữ liệu khóa hiệu chuẩn hiện tại sẽ được áp dụng trong xử lý | ||
| O3 | 2 | Cột tổng Ozone (O3), cột tầng đối lưu, mặt cắt dọc tầng bình lưu | Tất cả người dùng |
| NO2 | Cột tổng nitơ dioxide (NO2), cột tầng đối lưu | ||
| SO2 | Tổng cột lưu huỳnh dioxit (SO2), chiều cao lớp (TBC) | ||
| HCHO | Cột tổng formaldehyd (HCHO) | ||
| CHOCHO | Cột tổng Glyoxal (CHOCHO) | ||
| CH4 | Cột tổng khí metan (CH4) | ||
| CO | Cột tổng cacbon monoxit (CO) | ||
| Cloud | Phần hiệu dụng của đám mây, chiều cao hiệu quả, mặt nạ đám mây | ||
| Aerosol | Chỉ số hấp thụ tia cực tím của khí dung, chiều cao lớp, độ sâu quang học (TBC) | ||
| Surface | Phản chiếu hiệu dụng bề mặt, cảnh không đồng nhất | ||
| UV | Bức xạ phân giải quang phổ UV trên bề mặt, chỉ số UV |
Ngoài ra, có hai loại chế độ xử lý dự kiến cho dữ liệu Sentinel-5:
- Xử lý gần thời gian thực (NRT): được thực hiện trong giới hạn nghiêm ngặt kể từ thời điểm cảm biến thiết bị. Các yêu cầu về tính kịp thời của NRT đối với Sentinel-5 là:
+ Level-1B: ít hơn 135 phút kể từ khi cảm nhận.
+ Level-2: ít hơn 165 phút kể từ khi cảm nhận.
- Tái xử lý: là khả năng tạo ra các sản phẩm Sentinel-5 Level-1B và Level-2 mới hoặc được cập nhật bằng cách sử dụng thuật toán mới hoặc cải tiến hoặc dữ liệu khóa hiệu chuẩn, bắt đầu từ dữ liệu đầu vào được lưu trữ trong Trung tâm Dữ liệu EUMETSAT. Chế độ này chỉ được vận hành cho các chiến dịch tái xử lý chuyên dụng.
Ứng dụng của Sentinel-5
Giám sát khí quyển, chất lượng không khí và biến đổi khí hậu.
Nguồn tham khảo:
- Sentinel-5, ESA, URL: https://sentinels.copernicus.eu/web/sentinel/missions/sentinel-5
- Sentinel 5, eoPortal, URL: https://www.eoportal.org/satellite-missions/copernicus-sentinel-5#eop-quick-facts-section
