Sentinel-4

Die vierte Sentinel-Mission ist ebenso wie Sentinel-5 der Beobachtung der Atmosphärenzusammensetzung mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung gewidmet. Die Auswertung und Bereitstellung der Daten erfolgt über den Copernicus-Dienst Copernicus Atmosphere Services. Im Gegensatz zu Sentinel-1,-2 und -3 ist Sentinel-4 kein eigenständiger Satellit, sondern ein Instrument auf der neuesten Generation geostationärer Wettersatelliten von EUMETSAT.

Die Mission Copernicus Sentinel-4 markiert den Beginn einer neuen Ära der Atmosphärenbeobachtung in Europa. Im Gegensatz zum polumlaufenden Copernicus Sentinel-5P wird Sentinel-4 troposphärische Bestandteile über Europa und Nordafrika von einer geostationären Umlaufbahn aus beobachten. Ein Satellit in geostationärer Umlaufbahn scheint sich an einer festen Position am Himmel zu befinden und für Beobachter am Boden unbeweglich zu sein. Die Umlaufdauer entspricht somit der Rotationsperiode der Erde, und der Satellit tastet den ausgewählten Bereich der Erde kontinuierlich ab.

Die Sentinel-4-Instrumente werden auf der Sounder-Version der geostationären Satelliten Meteosat-Third-Generation (MTG) der EUMETSAT mitfliegen und nicht auf eigenen Satelliten. Diese innovative Verbindung zwischen einem geostationären Satelliten der Meteosat-Familie und dem Messinstrument Copernicus Sentinel-4 wird die Messung von Spurengasen in der Erdatmosphäre mit einer zeitlichen Frequenz von etwa 1 Stunde ermöglichen. Die zeitliche Auflösung wird daher zwanzig- bis hundertfach besser sein als bei den derzeitigen LEO-Missionen.

Instrument Sentinel-4/UVN auf MTG-S Quelle: Eumetsat

Auf den zwei MTG-Sounder-Satelliten ist die Sentinel-4-Mission mit einem hochauflösenden Spektrometer für den ultravioletten, sichtbaren und nah-infraroten Spektralbereich (UVN) beteiligt. Es dient der kontinuierlichen Überwachung von Spurengasen (v.a. O₃, NO₂, SO₂, HCHO) in der Atmosphäre mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung (8 km), wobei der Schwerpunkt auf troposphärischen Gasen liegt. Das UVN führt Messungen im ultravioletten Bereich (UV: 305-400nm), im sichtbaren Bereich (VIS: 400-500nm) und im nahen Infrarot (NIR: 750-775nm) mit einer räumlichen Auflösung von etwa 8 km durch.

Copernicus Sentinel-4 wird tagsüber stündlich die Luftqualität, Spurengase und Aerosole mit hoher räumlicher Auflösung überwachen. Dabei wird es mit dem bordeigenen Thermal-Infrarot-Sounder (IRS) zusammenarbeiten.

Die Daten werden vom Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) verwendet und dienen der Überwachung von Luftqualität, Umweltverschmutzung und Klima.

Der zweite Meteosat-Satellit der dritten Generation (MTG) ist mit dem ersten Instrument der Copernicus-Mission Sentinel-4 an Bord am 1. Juli 2025 um 23:04 Uhr MESZ gestartet. Der Satellit ist nun auf dem Weg, die Erdatmosphäre aus einer Höhe von 36 000 km zu überwachen. Von dieser geostationären Umlaufbahn aus können sie neue Daten für die Wettervorhersage, schwere Stürme und die Luftverschmutzung über Europa und Afrika liefern.

Sentinel-4 ist der Beitrag der Europäischen Union zur globalen Konstellation geostationärer Luftqualitätssensoren. Es wird mit dem koreanischen Sensor GEMS zusammenarbeiten, der die Luftverschmutzung über Asien beobachtet, und dem NASA-Sensor TEMPO, der die Luftverschmutzung über Nordamerika misst. 

Weitere Informationen:

• Copernicus: Sentinel-4 GEO Component Mission (eoPortal Directory)
• UVN / Sentinel-4 (CEOS EO Handbook)
• Sentinel-4 (CEOS EO Handbook)
• MTG-S1 und Sentinel-4 starten und verändern die Sicht auf unsere Atmosphäre (ESA)