Lanserades för mindre än tre veckor sedan, Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich-satelliten har inte bara returnerat sina första data, men resultaten visar också att den fungerar mycket bättre än förväntat. Tack vare sin nya, sofistikerad, höjdmätningsteknik, Sentinel-6 är redo att leverera exceptionellt exakta data om havsnivåhöjden för att övervaka den oroande trenden med havsnivåhöjning.

Sentinel-6 Michael Freilich sattes upp i omloppsbana den 21 november från Kalifornien. Efter att den hade skickat tillbaka sin första signal som visade att den levde och hade det bra i rymden, ESA:s operationscenter i Tyskland tog hand om satellitens första dagar i omloppsbana innan den överlämnades till Eumetsat för driftsättning, och eventuella rutinoperationer och distribution av data.

Satelliten bär Europas senaste radarhöjdmätningsteknik för att förlänga det långsiktiga rekordet av havshöjdsmätningar som började i början av 1990-talet.

Den 30 november, flygoperatörer slog på Sentinel-6:s Poseidon-4 höjdmätare, som utvecklades av ESA. Analyserar dess initiala data, specialister var förvånade över kvaliteten. Dessa första uppgifter presenterades idag, genom tre huvudbilder, på European Space Week.

Den första bilden visar några preliminära resultat av havsytans höjd. Data är överlagrade på en karta som visar liknande produkter från alla Copernicus höjdmätningsuppdrag:Jason-3, Sentinel-3A och Sentinel-3B. Bakgrundsbilden är en karta över havsnivåavvikelser från satellithöjdmätaredata från Copernicus Marine Environment Monitoring Service för den 4 december 2020. Sentinel-6-dataprodukterna genererades den 5 december.

Bilden nedan visar en jämförelse mellan data som behandlas ombord på satelliten och nedlänkad (blå linje), jämfört med fullständiga rådata som behandlas på marken (röd linje). Genom att ta bort den bakre kanten av data innan de överförs till jorden, datahastigheten reduceras med 50 %. High fidelity lågbrusdata är tack vare Sentinel-6:s Poseidon-4 digitala instrumentarkitektur, vilket är en första. (Klicka på bilden för mer information).

ESA:s uppdragsforskare för Copernicus Sentinel-6, Craig Donlon, förklarade, "Vi kan redan se att satelliten levererar otrolig data, tack vare den digitala arkitekturen hos Posiedon-4 och inkluderingen av samtidig högupplöst syntetisk bländarradarbehandling och konventionellt lågupplöst läge i höjdmätningen för första gången. Detta ger oss möjlighet att göra mätningar med mycket finare radartekniker med syntetisk bländaröppning som kan jämföras med Jason-3 för att förstå förbättringen av klimatrekorden."

"Viktigt, vi kan också se att det finns väldigt lite brus i data, så vi har extremt rena data att arbeta med."

Uppsättningen bilder nedan av Rysslands Ozero Nayval-lagun och omgivande floder visar flera vyer från Copernicus-satelliter. Den första är en "kameraliknande" bild från Sentinel-2; den andra är en radarbild från Sentinel-1; och nästa är från Sentinel-6 i sitt konventionella "lågupplösta" läge, som inte avslöjar mycket information. Dock, genom att bearbeta höjdmätningsdata med helt fokuserade syntetiska bländartekniker som vanligtvis används för avbildning av radardata, den resulterande bilden avslöjar exceptionella detaljer, framhäver kraften i instrumentet (klicka på bilden för mer information).

Direktör för ESA:s jordobservationsprogram, Josef Aschbacher, sa, "Vi är glada över dessa första resultat och stolta över att se vår ESA-utvecklade radarhöjdmätare fungerar så bra. Ändå, Copernicus Sentinel-6 är ett uppdrag som har byggts i samarbete med Europeiska kommissionen, Eumetsat, NASA, NOAA och CNES – med alla parter som spelar viktiga roller som gör detta uppdrag till den framgång vi ser idag."

Ett annat överraskande resultat tyder på att satelliternas position i rymden kan förstås bättre än man tidigare trott. En radarhöjdmätare härleder satellitens höjd över jorden genom att mäta hur lång tid det tar för en sänd radarpuls att reflektera från jordens yta. Sentinel-6 har därför ett paket med positioneringsinstrument, inklusive ett system som kan använda både GPS- och Galileo-signaler. Anmärkningsvärt, tillägget av Galileo-mätningar ger en förbättring av omloppsbestämningskvaliteten – vilket bidrar till uppdragets övergripande prestanda.

Mer om Copernicus Sentinel-6

Stigande hav är överst på listan över stora problem kopplade till klimatförändringar. Övervakning av havsytans höjd är avgörande för att förstå de förändringar som äger rum så att beslutsfattare har bevis för att implementera lämpliga riktlinjer för att hjälpa till att bromsa klimatförändringarna och så att myndigheter kan vidta åtgärder för att skydda sårbara samhällen.

De första havsytans höjdreferensmätningar levererades av den fransk-amerikanska Topex-Poseidon-satelliten, som följdes av tre på varandra följande Jason-uppdrag. De visar att den globala havsnivån har stigit sedan 1993, i genomsnitt, med drygt 3 mm varje år. Ännu mer oroande, under de senaste åren har det globala havet stigit, i genomsnitt, med 4,8 mm per år.

Medan Copernicus Sentinel-6:s roll är att fortsätta detta arv av kritiska mätningar, satelliten bär ny digital höjdmätareteknologi med dedikerad bearbetning ombord som ger ännu mer exakta mätningar av havsytans höjd.

Sentinel-6 ger, för första gången, syntetisk bländarradar i tidsserien för höjdmätningsreferensuppdrag. För att säkerställa att tidsserien för multisatellitdata förblir stabil, Sentinel-6 levererar samtidiga konventionella mätningar i lågupplöst läge, som liknar mätningar från Jason-3, såväl som den förbättrade prestandan hos den syntetiska bländarradarbehandlingen som ger högupplösta mätningar längs spåret. En 12-månaders tandemflygning, där Sentinel-6 flyger bara 30 sekunder bakom Jason-3, kommer att användas för att jämföra mätningar från de två oberoende satelliterna för att med tillförsikt utöka klimatrekordet vid havsnivån.