センチネル3
メーカータレス・アレニア・スペース[ 1 ]
原産国 欧州連合
オペレーターユーメトサット
アプリケーション地球観測
仕様
宇宙船の種類衛星
バスプリマ
シリーズ2
打ち上げ質量1,250 kg (2,756 ポンド) [ 2 ]
寸法3.710 × 2.202 × 2.207メートル（12.2 × 7.2 × 7.2フィート）[ 2 ]
力2,100ワット[ 2 ]
デザインライフ7年[ 2 ]
生産
状態アクティブ
注文中2 [ 3 ]
建設された3
発売2
運用2
初打ち上げセンチネル3A
2016年2月16日
最後の打ち上げセンチネル3B
2018年4月25日
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センチネル3は、欧州宇宙機関（ESA）がコペルニクス計画の一環として開発した地球観測大型衛星 シリーズ である。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 2024年現在、センチネル3Aとセンチネル3Bの2機の衛星で構成されている。初期運用開始後、各衛星はミッションの定常運用フェーズのためにEUMETSATに引き渡された。センチネル3ミッションの継続性を確保するため、センチネル3Cとセンチネル3Dの2機の定期衛星がそれぞれ2026年と2028年頃に打ち上げられる予定である。[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

Sentinel-3のモデル

各Sentinel-3衛星は、太陽同期低軌道で7年間運用されるように設計されています。衛星は複数のセンサーを用いて、地形、温度、海洋生態系、水質、汚染などの特性を測定し、海洋予測や環境モニタリングに役立てます。

概要

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Sentinel-3衛星は、高度約814km（506マイル）、軌道傾斜角98.6°、軌道周期約100分の太陽同期軌道を周回します。降交点の現地時間は午前10時、公称寿命は7.5年です。

Sentinel-3衛星2機は、短い再訪時間を実現し、 OLCI装置で少なくとも2日に1回、赤道付近のSLSTR装置で少なくとも1日に1回、地球の画像を撮影することができます。これは、Sentinel-3A衛星とSentinel-3B衛星の両方を併用することで実現されます。[ 10 ]衛星軌道は、地形データパッケージの27日間の繰り返し周期と4日間のサブサイクルを提供します。[ 6 ]

発売前

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2008年4月14日、欧州宇宙機関（ESA）とタレス・アレニア・スペースは、カンヌ・マンデリュー宇宙センターで最初のGMESセンチネル3を建造する3億500万ユーロの契約を締結した。[ 11 ]ブルーノ・ベルッティは、コペルニクス・センチネル3衛星を設計図から軌道に乗せる責任を負ったチームを率いた。[ 12 ]衛星プラットフォームは、2013年に最終統合のためにフランスに引き渡された。[ 13 ]通信システムは、2014年初頭にタレス・アレニア・スペース・エスパーニャによって完成した。[ 14 ]

打ち上げ

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センチネル3Aはその後、2016年2月16日にロシアのアルハンゲリスク近郊にあるプレセツク宇宙基地からロコットロケットで打ち上げられた。 [ 10 ] [ 15 ]この最初の打ち上げに続いて、 2018年4月25日にはセンチネル3Bがロコットロケットで打ち上げられた。[ 16 ]各衛星は7年間運用するように設計されている。[ 17 ]

目的

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センチネル3ミッションの主な目的は、海洋予測システム、環境・気候モニタリングを支援するために、海面地形、陸地・海面温度、陸地・海面色を正確に測定することです。 [ 4 ] [ 6 ] [ 5 ]センチネル3は、 ERS-2衛星とEnvisat衛星によって開拓された技術を直接的に基盤としています。海面温度、海洋生態系、水質、汚染モニタリングなど、海洋予測、海氷図作成、海上安全サービスに、ほぼリアルタイムのデータが提供されます。[ 6 ]

このミッションのさらなる目的は次のとおりです。[ 4 ] [ 6 ]

楽器

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センチネル3は複数のセンサー機器を使用している。[ 4 ] [ 6 ]

SLSTR

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センチネル3の画像は、2021年のユーラシア大陸の冬の熱波の際の実際の色（左）と地表温度（右）を示しています。
センチネル3の画像は、2021年のユーラシア大陸の冬の熱波の際の実際の色（左）と地表温度（右）を示しています。

SLSTR（海面および陸面温度放射計）は、世界の海面温度を 0.3  K（0.3 °C、0.5 °F）以上の精度で測定します。9 つのスペクトル チャンネルと、火災監視用に最適化された 2 つの追加バンドで測定します。最初の 6 つのスペクトル バンドは、可視および近赤外(VNIR) スペクトルと短波赤外(SWIR) スペクトルをカバーします。バンド 1 から 3 が VNIR、バンド 4 から 6 が SWIR です。[ 18 ]これら 6 つのバンドの空間解像度は 500 m (1,600 フィート) で、バンド 7 から 9 と 2 つの追加バンドの空間解像度は 1 km (0.6 マイル) です。[ 18 ] Sentinel-3 の SLSTR 機器では、熱および赤外線チャンネルのオンボード キャリブレーションが最も重要な機能の 1 つです。この装置には校正用の黒体ターゲットが2つあり、1つは光学系と同程度の温度（約260 Kまたは-13 °C）で、もう1つはそれよりも高い温度（302 Kまたは29 °C）に設定されており、その温度範囲は装置によって測定される海面水温に対応しています。[ 19 ] [ 20 ]

オルチ

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2024年1月にOLCI指標で見たアイルランド
2024年1月にセンチネル3号が撮影したアイルランド

OLCI（海洋陸色計）は、5台のカメラを用いて広い視野を提供する中解像度の画像分光計です。OLCIは、飛行経路に垂直に配置された「プッシュブルーム」型スキャナーです。[ 21 ]この方式により、飛行経路に垂直に配置された「ウィスクブルーム」型スキャナーによく見られる画像の端付近のスケール歪みが実質的に解消されます。OLCIは、可視光線から近赤外光までの波長範囲を持つ21のスペクトルバンドを備えています。[ 22 ]バンドの幅は400 nmから1020 nmまで変化し、水蒸気吸収、エアロゾル濃度、クロロフィル吸収など、様々な用途に用いられます。 [ 22 ] SLSTRとOLCIは、観測範囲が重なり合う光学機器であるため、新たな複合アプリケーションが可能です。

気候変動要因により、内陸沿岸地域はますます懸念される地域となっており、2002年から2012年にかけて中解像度撮像分光計（MERIS）が分析のための高品質な観測データを提供しました。OLCIはMERISの改良版であり、6つの追加スペクトルバンド、より高い信号対雑音比（SNR）、太陽グレアの低減、最大300mの空間分解能、そして地上カバー率の向上により、内陸沿岸生態系におけるシアノバクテリアの生息レベルを検知することが可能になりました。 [ 23 ] OLCIは現在、シアノバクテリアを検出できる唯一の宇宙センサーです。[ 1 ]

SRAL

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2016年3月と4月にセンチネル3A衛星に搭載されたSRAL装置によって取得された海面異常測定地図
2016年3月と4月にセンチネル3A衛星に搭載されたSRAL装置によって取得された海面異常測定地図

SRAL（合成開口 レーダー高度計）は、海氷、氷床、河川、湖沼の正確な地形測定を行う主要な地形計測機器です。KuバンドとCバンドの2周波数帯域を使用し、大気補正用のマイクロ波放射計（MWR）と軌道測位用のDORIS受信機によってサポートされています。これにより、 CryoSatやJasonミッションなどのレガシーミッションに基づくこの機器は、[ 24 ] 300メートルの解像度と3cmの総距離誤差を実現しています。[ 25 ]この機器は、パルス繰り返し周波数1.9kHz（低解像度モード - LRM、実開口レーダー）および17.8kHz（合成開口レーダー - SAR）で動作します。[ 25 ]

ドリス

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DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite) は、軌道測位用の受信機です。

MWR

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MWR（マイクロ波放射計）は、水蒸気、雲水量、そして地球から放射される熱放射を測定します。MWRセンサーの放射測定精度は3.0 K（3.0 °C; 5.4 °F）です。[ 26 ]

LRR

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LRR（レーザー反射鏡）は、レーザー測距システムを用いて軌道上の衛星の位置を正確に特定します。SRAL、DORIS、MWRと組み合わせて使用​​することで、海洋および陸水域の詳細な地形データを取得できます。

GNSS

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GNSS（全地球航法衛星システム）は正確な軌道決定を提供し、複数の衛星を同時に追跡できます。

衛星の運用とデータの流れ

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Sentinel-3は、コミッショニング段階（E1）中は欧州宇宙運用センター（ESA）によって運用され、通常の運用段階以降はEUMETSATによって運用される。Sentinel-3の軌道上運用は、ドイツのダルムシュタットにあるEUMETSATによって管理されている。これには、衛星と機器の状態の監視、ドイツのダルムシュタットにあるメインの飛行管制センターでのハウスキーピングテレメトリとコマンドの調整が含まれる。EUMETSATはスペインのトレホンにバックアップコントロールセンターを維持している。さらに、ESAはノルウェーのスヴァールバル諸島でxバンドコアステーションを運用している。このステーションは、Sentinel-3によって収集されたデータを受信する役割を担っている。[ 27 ] その後、データはSentinel Collaborative Ground Segmentによって分析され、コペルニクス宇宙コンポーネント（CSC）にまとめられる。CSCは、地球の高品質の継続的な監視を提供することを目的としたESAによって実行される地球観測プログラムである。[ 6 ] EUMETSATはダルムシュタットの自社施設から海洋データとほぼリアルタイムの大気データを生成し配信しています。

アプリケーション

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2020年8月11日にSLSTR機器で測定されたヌナブト準州ユーレカとその周辺の陸地温度
2020年8月11日にSLSTR機器で測定されたヌナブト準州ユーレカとその周辺の陸地温度

Sentinel-3の用途は多岐にわたります。搭載されているセンサー群を使用することで、Sentinel-3は海洋と陸地の温度と色の変化を検知することができます。海洋陸色計（OLCI）は300メートル（980フィート）の解像度と21の異なるバンドを備えており、4日以内に地球全体をカバーすることが可能です。このセンサーは研究者が水質や陸地のモニタリングを行う際に使用できます。[ 28 ]また、衛星は海陸表面温度放射計（SLSTR）を通じて海、陸、氷の温度を監視する機能も備えています。Sentinel-3は、衛星に搭載されている最も複雑なセンサーのうちの2つである合成開口レーダー高度計とマイクロ波放射計を使用して、海面高度と海氷の変化を検出する機能も備えています。 [ 28 ]

このミッションによって得られた観測データは、他の海洋観測ミッションと組み合わせて、恒久的な海洋観測システムの構築を目指す全球海洋観測システム（GOOS）に貢献するために使用される。 [ 28 ]

  • 海の色と陸地の反射率データ
  • 海、陸、氷の表面温度
  • 火災および焼失地域の監視
  • 海面地形データ
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参考文献

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  1. ^ a b 「コペルニクス：センチネル3」eoPortal .欧州宇宙機関. 2015年12月21日閲覧。
  2. ^ a b c d 「Sentinel-3 データシート」（PDF） . 欧州宇宙機関. 2013年8月. 2016年11月17日閲覧。
  3. ^ Henry, Caleb (2016年2月10日). 「ESA、Sentinel 3CおよびD衛星の契約をThales Alenia Spaceに授与」 . Via Satellite . 2016年11月17日閲覧。
  4. ^ a b c d 「Sentinel 3」欧州宇宙機関2015年. 2016年6月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年6月10日閲覧。
  5. ^ a b Donlon, C.; Berruti, B.; Buongiorno, A; Ferreira, MH; Femenias, P.; et al. (2012). 「環境と安全保障のための地球規模監視（GMES）センチネル3ミッション」.環境のリモートセンシング. 120 : 27–57 . Bibcode : 2012RSEnv.120...37D . doi : 10.1016/j.rse.2011.07.024 .
  6. ^ a b c d e f g 「コペルニクス：センチネル3」欧州宇宙機関 2015年 . 2015年6月11日閲覧。
  7. ^ 「計画されている打ち上げ」 EUMETSAT 2023年12月14日閲覧。
  8. ^ 「Sentinel-3CとSentinel-3Dの並列」 www.esa.int . 2025年10月19日閲覧。
  9. ^ "Sentinel-3 | CNES" . cnes.fr. 2025年7月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2025年10月19日閲覧。
  10. ^ a b 「Sentinel-3 - ESA EOミッション」 Earth Online、欧州宇宙機関。 2018年3月13日閲覧。
  11. ^ 「ESAのSentinel-3地球観測衛星の契約締結」欧州宇宙機関（ESA）2008年4月14日。 2014年8月17日閲覧。
  12. ^ 「ブルーノ・ベルッティ：プロジェクトマネージャー」欧州宇宙機関。 2019年1月26日閲覧。
  13. ^ 「Bringing Sentinel-3 together」欧州宇宙機関（ESA）2013年3月6日。 2014年8月17日閲覧。
  14. ^ 「Thales Alenia Space Españaによる欧州のSentinel衛星への貢献」 Thales Alenia Group、2014年4月24日。 2014年8月17日閲覧。
  15. ^ 「打ち上げについて」欧州宇宙機関2019年2月19日閲覧。
  16. ^ クラーク、スティーブン（2018年4月25日）「ロシアのロケットが欧州環境観測衛星を打ち上げる」 Spaceflight Now . 2018年4月25日閲覧。
  17. ^ 「Sentinel Online - 衛星の説明」 . 欧州宇宙機関. 2023年2月5日閲覧。
  18. ^ a b 「放射分解能」 Sentinel Online. 欧州宇宙機関. 2019年3月9日閲覧。
  19. ^ 「Sentinel Online: Calibration」。欧州宇宙機関。
  20. ^ Birks, Andrew; Cox (2011年1月14日). 「SLSTR: レベル1観測可能量のためのアルゴリズム理論的基礎定義文書」(PDF) .科学技術施設評議会 ラザフォード・アップルトン研究所: 173.
  21. ^ 「OLCI計器ペイロード」 Sentinel Online、欧州宇宙機関。 2019年2月19日閲覧。
  22. ^ a b 「Sentinel-3 ユーザーハンドブック」 1.0. 欧州宇宙機関. 2013年9月2日. GMES-S3OP-EOPG-TN-13-0001. 2016年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  23. ^ Kravitz, Jeremy.; Mathews, Mark; Bernard, Stewart; Griffith, Derek (2020). 「Sentinel 3 OLCIを用いた小規模内陸水域におけるクロロフィルa濃度測定：成功と課題」. Remote Sensing of Environment . 237 (2020年2月) 111562. Bibcode : 2020RSEnv.237k1562K . doi : 10.1016/j.rse.2019.111562 . S2CID 213229746 . 
  24. ^ 「Instruments」 . www.esa.int . 2020年3月6日閲覧。
  25. ^ a b 「Sentinel-3 - 機器ペイロード - 高度測定 - Sentinel Online」 sentinel.esa.int . 2020年3月6日閲覧。
  26. ^ 「高度測定機器ペイロード」 Sentinel Online. 欧州宇宙機関. 2019年2月19日閲覧。
  27. ^ 「データフロー」 Sentinel-3、欧州宇宙機関。 2018年4月3日閲覧。
  28. ^ a b c 「Sentinel-3 stacks up」欧州宇宙機関（ESA）2014年4月24日。 2015年12月21日閲覧。
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