Données sur les anomalies du niveau de la mer Copernicus Sentinel-6, superposée sur une carte montrant des produits similaires de toutes les missions altimétriques de Copernicus :Jason-3, Sentinel-3A et Sentinel-3B.L'image d'arrière-plan est une carte des anomalies du niveau de la mer à partir des données altimétriques satellite fournies par le Copernicus Marine Environment Monitoring Service pour le 4 décembre 2020. Les données de cette image ont été extraites du Sentinel-6 'Short Produits Time Critical Level 2 Low Resolution générés le 5 décembre. Crédit :contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2020), traité par Eumetsat
Lancé il y a moins de trois semaines, le satellite Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich n'a pas seulement renvoyé ses premières données, mais les résultats montrent également qu'il fonctionne bien mieux que prévu. Grâce à sa nouveauté, sophistiqué, technologie altimétrique, Sentinel-6 est prêt à fournir des données exceptionnellement précises sur la hauteur du niveau de la mer pour surveiller la tendance inquiétante de l'élévation du niveau de la mer.
Sentinel-6 Michael Freilich a été mis en orbite le 21 novembre depuis la Californie. Après avoir renvoyé son premier signal montrant qu'il était bel et bien vivant dans l'espace, Le centre d'opérations de l'ESA en Allemagne a assuré les premiers jours en orbite du satellite avant de le remettre à Eumetsat pour sa mise en service, et d'éventuelles opérations de routine et distribution de données.
Le satellite embarque la dernière technologie d'altimétrie radar d'Europe pour étendre l'enregistrement à long terme des mesures de la hauteur de la surface de la mer qui ont commencé au début des années 90.
Le 30 novembre, les opérateurs aériens ont allumé l'instrument altimétrique Poséidon-4 de Sentinel-6, qui a été développé par l'ESA. Analyser ses données initiales, les spécialistes ont été étonnés par la qualité. Ces premières données ont été présentées aujourd'hui, à travers trois images principales, à la Semaine européenne de l'espace.
La première image montre quelques résultats préliminaires de la hauteur de la surface de la mer. Les données sont superposées sur une carte montrant des produits similaires de toutes les missions altimétriques de Copernicus :Jason-3, Sentinelle-3A et Sentinelle-3B. L'image d'arrière-plan est une carte des anomalies du niveau de la mer à partir des données altimétriques satellitaires fournies par le Copernicus Marine Environment Monitoring Service pour le 4 décembre 2020. Les produits de données Sentinel-6 ont été générés le 5 décembre.
À gauche :l'image montre une comparaison entre les données normalisées traitées à bord du Copernicus Sentinel-6 et celles en liaison descendante (ligne bleue), par rapport aux données brutes complètes (SAR-RAW) traitées au sol (ligne rouge). En supprimant le bord arrière des données avant leur transmission vers la Terre, le débit de données est réduit de 50% (SAR-RMC) (Range Migration Compensation). Les données à faible bruit de haute fidélité sont grâce à l'architecture d'instrument numérique Poseidon-4 de Sentinel-6, ce qui est une première. Il n'y a pas de différences significatives dans les performances de récupération des paramètres géophysiques, et le traitement embarqué démontre les performances attendues. À droite :exemple de mesures de la hauteur de la surface de la mer traitées par le processeur de prototype au sol de niveau 2 de l'ESA montrant le mode basse résolution, Données SAR-RAW et SAR-RMC sur un transect dans l'océan Atlantique Sud-Est. Une structure significative de la hauteur de la surface de la mer est visible dans les données révélées par un signal de bruit très faible. L'amélioration du traitement d'ouverture synthétique est évidente dans les données. Crédit :contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2020), traitées par l'ESA/isardSAT, CC BY-SA 3.0 IGO
L'image ci-dessous montre une comparaison entre les données traitées à bord du satellite et descendantes (ligne bleue), par rapport aux données brutes complètes traitées sur le terrain (ligne rouge). En supprimant le bord arrière des données avant leur transmission vers la Terre, le débit de données est réduit de 50 %. Les données à faible bruit haute fidélité sont grâce à l'architecture d'instrument numérique Poseidon-4 de Sentinel-6, ce qui est une première. (Cliquez sur l'image pour plus d'information).
Le scientifique de la mission de l'ESA pour Copernicus Sentinel-6, Craig Donlon, expliqué, "Nous pouvons déjà voir que le satellite fournit des données incroyables, grâce à l'architecture numérique de Posiedon-4 et à l'inclusion pour la première fois du traitement simultané du radar à synthèse d'ouverture à haute résolution et du mode conventionnel à basse résolution dans l'altimétrie. Cela nous donne l'opportunité de faire des mesures avec des techniques de radar à synthèse d'ouverture beaucoup plus fines qui peuvent être comparées à Jason-3 pour comprendre l'amélioration du dossier climatique."
" Surtout, on voit aussi qu'il y a très peu de bruit dans les données, nous avons donc des données extrêmement propres avec lesquelles travailler."
L'ensemble d'images ci-dessous de la lagune russe Ozero Nayval et des rivières environnantes montre plusieurs vues des satellites Copernicus. La première est une image « semblable à une caméra » de Sentinel-2 ; la seconde est une image radar de Sentinel-1; et le suivant vient de Sentinel-6 dans son mode "basse résolution" conventionnel, qui ne révèle pas beaucoup d'informations. Cependant, en traitant les données altimétriques à l'aide de techniques d'ouverture synthétique entièrement focalisées habituellement utilisées pour l'imagerie des données radar, l'image résultante révèle des détails exceptionnels, mettant en évidence la puissance de l'instrument (cliquez sur l'image pour plus d'informations).
Les images de la lagune russe Ozero Nayval et des rivières environnantes montrent plusieurs vues des satellites Copernicus. La première est une image de type caméra à une résolution de 10 m capturée le 29 octobre 2020 par Copernicus Sentinel-2. La péninsule se trouve sur la partie orientale du détroit de Bearing. La lagune terrestre, diverses caractéristiques de la rivière et du lac sont clairement visibles. L'image est marquée par la trace au sol de Copernicus Sentinel-6 alors qu'il traverse la région. La seconde est une image radar capturée le 29 novembre 2020 par Copernicus Sentinel-1 en mode interférométrique à large fauchée et traitée à une résolution de 10 m. La direction du regard du radar est à partir de la droite avec des effets d'escale observés sur la région montagneuse à gauche de l'image. Le lagon a gelé et de nombreuses fissures sont visibles dans la glace. La houle océanique et la rugosité de la mer due au vent sont également observées dans l'océan avec une certaine réflexion et réfraction des vagues sur les zones côtières du sud. L'image suivante utilise des données en mode basse résolution à impulsions limitées de Copernicus Sentinel-6 pour la même zone. Dans ce mode, similaire à Jason-3, les réflexions radar les plus fortes apparaissent comme des caractéristiques de parabole qui se chevauchent, mais aucune discrimination fondée sur le motif ne peut être faite. Au-dessus de la troisième image, l'image radar à synthèse d'ouverture entièrement focalisée Copernicus Sentinel-6 Poseidon-4 révèle les caractéristiques de la péninsule d'Ozero Nayvak dans les moindres détails. Les hautes performances et le faible bruit du Poséidon-4 lorsqu'il est traité à l'aide de ces techniques développées par l'ESA révèlent des résultats exceptionnels. Dans cet exemple, les données altimétriques ont d'abord été traitées à une résolution de 1,1 m dans la direction azimutale (de gauche à droite) et <0,4 m dans le sens de la portée (vertical). Ces données sont ensuite examinées de manière multiple en azimut pour réduire le bruit de speckle et fournir une image à une résolution d'environ 30 m. La puissance de rétrodiffusion radar est codée par couleur en fonction de la portée transversale et révèle clairement l'élévation verticale de la glace de mer dans le lagon et les caractéristiques fluviales et lacustres basses. Contrairement à l'image Sentinel-1, le radar Sentinel-6 Poseiodon-4 éclaire la scène depuis le nord et dans ce cas, la structure et la réfraction des vagues océaniques sur le littoral sont clairement visibles. Crédit :contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2020), traitées par l'ESA/Aresys, CC BY-SA 3.0 IGO
Directeur des programmes d'observation de la Terre de l'ESA, Josef Aschbacher, mentionné, « Nous sommes ravis de ces premiers résultats et fiers de voir que notre altimètre radar développé par l'ESA fonctionne si bien. Néanmoins, Copernicus Sentinel-6 est une mission qui a été construite en coopération avec la Commission européenne, Eumetsat, Nasa, NOAA et CNES - avec toutes les parties jouant des rôles essentiels qui font de cette mission le succès que nous connaissons aujourd'hui."
Un autre résultat surprenant suggère que la position des satellites dans l'espace peut être mieux comprise qu'on ne le pensait auparavant. Un altimètre radar calcule la hauteur du satellite au-dessus de la Terre en mesurant le temps nécessaire à une impulsion radar transmise pour se refléter sur la surface de la Terre. Sentinel-6 transporte donc un ensemble d'instruments de positionnement, y compris un système qui peut utiliser à la fois les signaux GPS et Galileo. Remarquablement, l'ajout de mesures Galileo apporte une amélioration de la qualité de la détermination de l'orbite, ce qui ajoute à la performance globale de la mission.
En savoir plus sur Copernicus Sentinel-6
La montée des eaux figure en tête de liste des préoccupations majeures liées au changement climatique. La surveillance de la hauteur de la surface de la mer est essentielle pour comprendre les changements en cours afin que les décideurs disposent des preuves nécessaires pour mettre en œuvre des politiques appropriées pour aider à freiner le changement climatique et afin que les autorités puissent prendre des mesures pour protéger les communautés vulnérables.
