Konstelacja radarowa Copernicus wkrótce zyska nowe wzmocnienie – satelita Sentinel-1D zakończył kluczowe weryfikacje w Gujanie Francuskiej i wchodzi w finalną fazę przygotowań do połączenia z rakietą Ariane 6. Plan zakłada, że statek kosmiczny wystartuje z Kourou we wtorek, 4 listopada 2025 r., aby wzmocnić ciągłe obrazowanie powierzchni Ziemi w każdych warunkach pogodowych oraz zrekompensować ograniczenia, które niesie ze sobą starszy sprzęt na orbicie. W momencie, gdy dołączy do satelity Sentinel-1C, wystrzelonego pod koniec 2024 roku, Copernicus ponownie będzie miał podwójnego „strażnika radarowego” dla szybszego, bardziej niezawodnego i gęstszego pokrycia planety.

Podwójna konstelacja jako standard dla szybkich decyzji

W systemie takim jak Copernicus, dwa operacyjne satelity w tej samej misji to nie luksus, a konieczność. Interwał ponownego przelotu nad tą samą lokalizacją bezpośrednio decyduje, jak szybko można wykryć zmianę – czy jest to wybuch powodzi, pojawienie się nowego osuwiska, przesunięcie lodowca, rozprzestrzenianie się plamy oleju, czy nadmierne rybołówstwo. Konstelacja 1C + 1D umożliwi skrócenie czasu oczekiwania na kolejne zdjęcie i gęstsze serie czasowe, co oznacza wcześniejsze ostrzeżenie i lepszą informację dla służb podejmujących decyzje w terenie. Przywraca to również logikę, dla której Sentinel-1 został pierwotnie zaprojektowany: operacyjna usługa, która nie ustaje nawet wtedy, gdy chmury są gęste, a noc długa.

Co Sentinel-1D wnosi w porównaniu do poprzedników

Sercem statku kosmicznego jest C-band Synthetic Aperture Radar (C-SAR), instrument, który wysyła i odbiera impulsy radarowe, a na ich podstawie oblicza obraz o wysokiej rozdzielczości. Zalety radaru są dobrze znane: niezależność od światła dziennego, odporność na chmury i opady oraz precyzyjny pomiar zmian na lądzie i morzu. W porównaniu do pierwszej generacji (1A/1B), nowy blok (1C/1D) został od podstaw zmodernizowany: wydajniejsze zarządzanie zużyciem energii, bardziej solidne podsystemy obliczeniowe i komunikacyjne oraz odbiornik GNSS kompatybilny z wieloma systemami do precyzyjnej nawigacji i określania orbity – w tym europejski Galileo, oprócz GPS i innych konstelacji. To wielokonstelacyjne wsparcie zapewnia satelicie bardziej stabilne, szybsze i dokładniejsze „tętno”, co w ostatecznym rozrachunku przekłada się na bardziej spójny ślad geolokalizacyjny na każdym zdjęciu.

Kolejną ważną nowością jest wprowadzenie systemu odbiorczego dla AIS (Automatic Identification System) na nowszych platformach. AIS to globalny standard, za pomocą którego statki automatycznie emitują swoją tożsamość i pozycję. Kiedy obraz radarowy i sygnały AIS są obserwowane razem, tworzy się bardziej kompletna historia o ruchu na morzu: gdzie znajdują się statki z włączonym transponderem, gdzie pojawiają się „ciemne punkty” bez AIS, jak ruch pokrywa się z warunkami pogodowymi, falami i prądami. W praktyce oznacza to większe bezpieczeństwo morskie, skuteczniejszy nadzór nad rybołówstwem i szybszą reakcję w przypadku poszukiwań i ratownictwa.

Dlaczego ciągłość jest kluczowa: co zmienia się z 1D

Sentinel-1A jest już na orbicie od 11 lat i funkcjonuje powyżej swojego zaprojektowanego okresu życia. Dzięki Sentinel-1C, konstelacja w 2025 roku ponownie pracowała w podwójnym trybie z 1A, ale przybycie 1D wzmocni operacje na kolejny cykl Copernicus. W praktyce oznacza to: więcej orbit dziennie z użytecznymi akwizycjami, bardziej elastyczne przełączanie między trybami obrazowania (np. szeroki pas do szybkiego mapowania powodzi lub węższy pas dla deformacji miejskich) oraz odciążenie planowania zadań między dwoma statkami kosmicznymi. Efekt jest najbardziej widoczny w krótszym czasie powrotu do krytycznych lokalizacji i w bardziej stabilnej dostępności produktów poprzez systemy dystrybucyjne.

Przygotowania w Kourou: od przybycia do testów funkcjonalnych

Po dostarczeniu Sentinel-1D do Gujany Francuskiej, zespoły w Kourou wykonały standardowy protokół: sprawdzenie systemu ciśnieniowego i szczelności, a następnie „electrical check-out” dla wszystkich głównych podsystemów – zasilania, kontroli termicznej, komunikacji, komputera, sterowania położeniem i oczywiście linii radarowej. Zestawy anten AIS, które są przewożone oddzielnie ze względów bezpieczeństwa, zostały zintegrowane ze statkiem kosmicznym, a następnie sprawdzone końcowym testem łączności, aby potwierdzić prawidłowe połączenie elektryczne i telemetrię. Te kroki, choć rutynowe, tworzą „złotą taśmę” danych, która jest używana jako odniesienie przy każdym kolejnym uruchomieniu systemu – podczas tankowania, łączenia z górnym stopniem rakiety i ostatecznego pionowego wywożenia na platformę startową.

Ariane 6: logistyka startu i okno czasowe

Start Sentinel-1D jest zaplanowany na 4 listopada 2025 r. na rakiecie Ariane 6 w konfiguracji 62 (dwa dodatkowe silniki wspomagające). Statek kosmiczny ma docelowo osiągnąć wysokość około 700 km na orbicie synchronicznej ze Słońcem. Ariane 6 w 2025 roku wchodzi w fazę regularnych misji operacyjnych, a właśnie taka „usługowa” dostawa satelity radarowego dla Copernicus ilustruje jej kluczową rolę w europejskiej autonomii dostępu do kosmosu. Dla zespołu naziemnego oznacza to dobrze przećwiczony rytm: ostateczny montaż „stacka” (satelita + adapter + górny stopień), zamknięcie osłony (fairinga), wywóz na platformę startową i serię końcowych weryfikacji do T-0.

Jak radar „widzi” świat: krótki przewodnik dla czytelników

W przeciwieństwie do satelitów optycznych, które fotografują za pomocą światła słonecznego, radar mierzy własne odbicia. C-SAR emituje fale o częstotliwości około 5,4 GHz i na podstawie sygnału powrotnego rekonstruuje jasne i ciemne wzory, które zależą od chropowatości, wilgotności, geometrii i ruchu powierzchni. Z tego powodu zalany grunt, mokre pola i spokojne morze „podpisują się” inaczej niż suchy grunt, lasy czy falujące morze. W interferometrii (InSAR) porównuje się informacje fazowe z dwóch zdjęć i oblicza subcentymetrowe przesunięcie gruntu – doskonałe narzędzie do osuwisk, kopalni, trzęsień ziemi i stabilności miejskiej. W zastosowaniach morskich z szumu radarowego i wzoru krótkich fal kapilarnych wyodrębnia się mapy wiatru, a geometria ciemnych plam ujawnia rozlewy oleju.

Dla kogo dane są najcenniejsze: od służb ratunkowych po rolnictwo

Służby ratunkowe i ochrona cywilna polegają na Sentinel-1 do szybkiej segmentacji obszarów zalewowych, określania dostępnych dróg i oceny szkód natychmiast po burzy. Władze morskie używają kombinacji SAR i AIS do śledzenia ruchów flot, monitorowania stref rybołówstwa i wykrywania podejrzanych wzorców. Służby geologiczne monitorują stabilność zboczy, strefy ryzyka wokół aktywnych uskoków lub składowisk odpadów. Urbaniści i inżynierowie wykrywają powolne osiadanie nasypów, osiedli i dróg. Rolnictwo na podstawie pomiarów wilgotności i struktury roślinności buduje wskaźniki stresu upraw, co pomaga w ubezpieczeniu i planowaniu nawadniania. Klimatolodzy monitorują zmiany w pokrywie lodowej i dynamice lodowców, natomiast organizacje ekologiczne wykorzystują radar do całorocznego nadzoru nad mokradłami, lasami i ekosystemami przybrzeżnymi.

Szybszy powrót danych i lepsza dostawa do użytkowników

Ekosystem dostarczania danych Copernicus został w ostatnich latach gruntownie odnowiony. Sentinel-1C pod koniec marca 2025 roku rozpoczął wstępne operacje, równolegle trwał okres uruchamiania, a jego produkty były stopniowo udostępniane użytkownikom. Wraz z przybyciem 1D oczekuje się jeszcze krótszego czasu od akwizycji do publikacji dzięki zoptymalizowanym planom obrazowania, pojemnościom stacji naziemnych i elastycznemu harmonogramowi downlinku. Dla użytkowników końcowych oznacza to praktycznie większe prawdopodobieństwo, że na czas pobiorą zdjęcie, którego potrzebują w terenie.

Finesse techniczne: tryby, rozdzielczości i geometria orbity

Sentinel-1 pracuje w kilku standardowych trybach. Interferometric Wide Swath (IW) to „koń roboczy” nad lądem: szerokość pasa do 250–300 km, piksele ground-range rzędu 5–10 m, idealne do deformacji i map powodziowych. Extra Wide (EW) preferuje się nad wybrzeżami i otwartym morzem, gdzie najważniejsze jest pokrycie jak największego obszaru wodnego. Stripmap (SM) jest używany do docelowych obszarów w wysokiej rozdzielczości. Ustawienie orbitalne z dwoma satelitami w fazie 180° zapewnia lepszą gęstość czasową, a gdy potrzebna jest spójność interferometryczna, planiści mogą „wszyć” również specjalne ponowne przeloty nad tą samą ścieżką – do szczegółowego monitorowania miasta, zapory lub kopalni.

GNSS i precyzyjna orbita: dlaczego jest to ważne dla użytkownika

Dokładność geopozyskiwania sceny jest równie ważna jak ostrość samego obrazu radarowego. Nowe odbiorniki dla GNSS z obsługą wielu konstelacji umożliwiają precyzyjne określenie orbity (POD) z błędami centymetrowymi w post-processingu. Lepsza orbita oznacza mniejsze zniekształcenia przy geokodowaniu i bardziej stabilne porównywanie scen w czasie – kluczowe dla wszystkich serii, w których poszukiwane są drobne przesunięcia rzędu milimetrów na tydzień lub miesiąc.

AIS jako „druga para oczu” nad morzem

Obraz radarowy doskonale pokazuje wszystko, co na morzu pozostawia kontrast – statek, falująca powierzchnia, plama oleju – ale radar nie „zna” nazwy jednostki. AIS uzupełnia ten obraz o tożsamość i kurs. Na poziomie centrów operacyjnych oznacza to, że wykryty cel na SAR może być szybko sparowany z wiadomościami AIS – lub oznaczony jako „kontakt bez AIS”, jeśli transponder milczy. Takie wzorce są szczególnie interesujące dla monitorowania chronionych obszarów morskich, śledzenia korytarzy w pobliżu obiektów energetycznych i kontroli nielegalnego rybołówstwa.

Co oznacza „lepszy revisit” w liczbach

W idealnych warunkach dwa satelity na przeciwnych węzłach orbity mogą skrócić o połowę czas powrotu nad tą samą lokalizacją. To nie tylko wygodna metryka do prezentacji, ale operacyjna różnica między „za późno” a „na czas”. Jeśli chodzi o powódź, która podnosi się z prędkością dziesiątek centymetrów na godzinę, dodatkowe zdjęcie z drugiego satelity może zadecydować, czy osiedle będzie wymagać ewakuacji w ciągu 12 godzin, czy nie. Jeśli w grę wchodzą osuwiska, częstsze połączenia interferometryczne dają wcześniejszy sygnał, że zbocze weszło w przyspieszenie.

Łańcuch przemysłowy i niezawodność

Sentinel-1 jest produktem wielkiego europejskiego konsorcjum, w którym łączą się doświadczenia w elektronice radarowej, modułach do zarządzania mocą, strukturach i oprogramowaniu. W nowym bloku, doświadczenia z uruchamiania i wczesnych operacji Sentinel-1C zostały zastosowane w metodach testowania, planach akwizycji i optymalizacji łańcucha naziemnego. Jest to jeden z powodów, dla których oczekuje się szybszej stabilizacji Sentinel-1D po wejściu na orbitę, z mniejszym ryzykiem i krótszymi przerwami technicznymi w pierwszych tygodniach misji.

Otwarte dane i narzędzia: gdzie użytkownicy pracują z produktami

Copernicus pozostaje wierny zasadzie otwartego dostępu. Produkty Sentinel-1 są dostępne za pośrednictwem wielu interfejsów i usług do wyszukiwania, przetwarzania i pobierania. Bardziej zaawansowani użytkownicy mogą automatyzować protokoły pobierania i przetwarzania, podczas gdy służby terenowe często będą używać wstępnie skonfigurowanych map z warstwami tematycznymi. Dla tych, którzy chcą zrozumieć podstawy, dobrym początkiem jest przejrzenie krótkiego przeglądu pojęć takich jak instrument SAR, GNSS czy AIS, a następnie wypróbowanie podstawowych przepływów pracy w przeglądarkach i narzędziach GIS.

Przykłady użycia w regionie: co to oznacza dla Chorwacji i sąsiedztwa

Na naszym obszarze konstelacja radarowa okazuje się kluczowa w kilku scenariuszach. Wzdłuż Adriatyku są to cyklony zimowe i jesienne, które niosą obfite opady, nagłe powodzie potoków i burze. Na krasie i stromych zboczach Dinaridów uwaga skupia się na osuwiskach i obrywach, natomiast w równinnych częściach środkowej i wschodniej Chorwacji ważne jest mapowanie rozległych stref powodziowych wzdłuż Sawy, Drawy i Kupy. Nadzór morski obejmuje również sezonowo wzmożony ruch jachtów oraz ruchu towarowego i tankowców przez Adriatyk, gdzie połączenie SAR i AIS pomaga lokalnym kapitanatom i władzom portowym. W rolnictwie wskaźniki radarowe wilgotności i struktury gleby mogą poprawić ocenę szkód po gradobiciu lub burzy, co jest ważne zarówno dla ubezpieczycieli, jak i producentów.

Co tak naprawdę jest testowane przed paliwem

Faza, w której Sentinel-1D jest „gotowy do finalizacji przed tankowaniem”, oznacza, że wszystkie weryfikacje funkcjonalne zostały pomyślnie zakończone. Obejmuje to uruchomienia „zimnego startu”, testy redundancji (przełączanie na zapasowe kanały zasilania, linie RF, banki pamięci), weryfikacje telekomand i telemetrii oraz symulacje typowych scenariuszy operacyjnych na orbicie. Dopiero po tym następuje tankowanie i utleniacze do impulsów manewrowych, zamknięcie paneli serwisowych i „instrument close-out” – dostęp do instrumentu jest zredukowany do minimum i wszystko pozostaje pod nadzorem elektronicznym.

Operacyjny okres życia i plan B

Zaprojektowany okres życia Sentinel-1 wynosi siedem lat, jednak doświadczenie operacyjne pokazuje, że przy dobrej kontroli termicznej i ostrożnym rozkładaniu zasobów możliwość pracy może być znacznie wydłużona. Mimo to, ciągłość misji nigdy nie opiera się na jednym satelicie. Z tego powodu 1D jest planowany jako operacyjny następca i partner, a planowanie przyszłych pojemności jest już rozważane w ramach długoterminowego programu Copernicus drugiej generacji. Korzystny efekt dla użytkowników: nawet gdy jeden satelita przejdzie w planowany serwis lub napotka anomalię, drugi kontynuuje realizację krytycznych zadań.

Od surowej amplitudy do produktu użytkownika

Surowe dane SAR przechodzą przez kilka poziomów przetwarzania – od produktów Level-0 i Level-1 (np. GRD, SLC) do Level-2 i map tematycznych. Każdy krok obejmuje precyzyjną orbitę, korekty radiometryczne, geokodowanie i całą serię filtrów, które oddzielają użyteczny sygnał od szumu. Nad morzem, na przykład, na podstawie „ziarnistego” wzoru radarowego rekonstruowane jest pole wiatru; nad lądem z porównania scen obliczane jest przesunięcie terenu. Nowa architektura 1C/1D z szybszymi pamięciami i bardziej niezawodnym downlinkiem pomaga większemu wolumenowi danych szybciej dotrzeć do procesorów naziemnych i użytkowników.

Widziane oczami społeczności, które zależą od precyzji

Hydrologia potrzebuje wielodniowych sekwencji do modelowania dopływu do zbiorników retencyjnych i oceny ryzyka dla osiedli; transport chce wiedzieć, które drogi są przejezdne po burzach; energetyka kontroluje farmy wiatrowe i linie przesyłowe na narażonych terenach; turystyka i żegluga polegają na świadomości sytuacyjnej dotyczącej trasy, fal i wiatru. W każdej z tych branż, krótszy revisit i większa niezawodność dostaw, którą niesie ze sobą 1D, zmniejszają niepewność w planowaniu. Kiedy do tego dodamy AIS, obraz na morzu staje się bardziej zrozumiały i weryfikowalny, co przynosi korzyści wszystkim, od władz portowych po instytuty badawcze.

Kalendarz do startu

W pozostałych tygodniach do 4 listopada 2025 r. następuje sekwencja, którą zespoły już dopracowały podczas wielu misji: finalizacja statku kosmicznego (zamykanie paneli, zabezpieczeń i kabli), tankowanie, integracja na górnym stopniu Ariane 6, połączenie z osłoną, wywóz na platformę startową oraz „wet dress rehearsal” i finalne countdown. W dniu D, okno czasowe i stan wysokich warstw atmosfery zadecydują o momencie startu, a satelita będzie potrzebował serii manewrów, aby dotrzeć do swojego punktu docelowego i włączyć instrument zgodnie z planem komisji.

Dlaczego ważne jest śledzenie nawet „nudnych” weryfikacji

Takie okresy przygotowawcze rzadko trafiają na pierwsze strony gazet, ale to właśnie w nich tworzą się warunki dla lat niezawodnej pracy na orbicie. Każda śruba i każda krzywa napięcia otrzymają swój podpis w dziennikach; te wartości są później wykorzystywane, gdy oprogramowanie na orbicie szuka anomalii lub gdy inżynier na Ziemi porównuje zachowanie przed i po jakimś automatycznym zabezpieczeniu. Sentinel-1D tymi krokami doszedł do punktu, w którym pozostaje mu „kosmetyka” przed tankowaniem i spotkaniem z Ariane 6 – a społeczności użytkowników w całej Europie już liczą na dane, które będą docierać w pierwszych tygodniach po starcie.

Jak użytkownicy mogą się przygotować

Kto chce wykorzystać pełny potencjał przybycia 1D, może już teraz przygotować przepływy pracy do szybszego pozyskiwania danych, zaktualizować maskowanie chmur w analizach hybrydowych (SAR + czujniki optyczne) oraz upewnić się, że systemy geodezyjne i projekcje są konsekwentnie ustawione we wszystkich narzędziach. Warto również sprawdzić zautomatyzowane alarmy dla ekstremalnych zdarzeń, aby bez ręcznej interwencji uruchamiać przetwarzanie i rozpowszechnianie do zespołów w terenie. W centrach morskich warto z góry zdefiniować zasady łączenia detekcji SAR i AIS, na przykład progi do oznaczania „podejrzanego kontaktu”, jeśli na radarze widać cel bez aktywnego transpondera.