Základem vesmírné komponenty programu GMES/Copernicus bude 5 řad družic „Sentinel“, které nahradí některé dosluhující satelity a zároveň budou příspěvkem EU pro zlepšení kvality pozorování Země. Vedle družic Sentinel tvoří vesmírnou komponentu GMES/Copernicus i další družice tzv. přispívajících misí. Existuje (případně je plánováno) celkem 30 přispívajících misí od různých poskytovatelů dat - ESA, EUMETSAT či mise jednotlivých členských zemí. Patří sem např. TerraSAR-X, ERS-2, Rapid Eye, SPOT, CryoSat, MetOp, Meteosat 2. generace a mnoho dalších. Kompletní seznam přispívajících misí naleznete na stránkách ESA. Celý segment doplňují pozemní stanice, které umožňují přenos a šíření dat pořízených družicemi.

Výstavbu kosmické části infrastruktury pro program GMES/Copernicus koordinuje Evropská kosmická agentura (ESA) pomocí programu "GMES Space Component Programme".

Informace o bezplatně dostupných družicových datech naleznete zde

Přehledná tabulka se základními údaji o všech družicích Sentinel je k dispozici zde

Družice Sentinel

Družice Sentinel, vyvíjené v rámci kosmické komponenty GMES/Copernicus, tvoří celkem 5 řad - Sentinely 1 až 5. Každou řadu Sentinel tvoří dvě družice (označované A a B) navržené tak, aby svým časovým i prostorovým rozlišením vytvořily kvalitní základ pro služby GMES/Copernicus.

Sentinel 1

Mise Sentinel 1 navazuje zejména na úspěšné mise Envisat a ERS-1. Jedná se o radarovou misi poskytující data nezávisle na denní době a za každého počasí. Mise bude tvořena dvěma družicemi. Vypuštění první z nich je plánováno v druhé polovině r. 2013, start druhé družice je plánován na r. 2015. Družice bude pořizovat data v pásmu C, prostorové rozlišení se bude v rámci zvoleného režimu pohybovat od 5 do 40 metrů, časové rozlišení bude při provozu obou družic 6 dní (pro Evropu a Kanadu 1 až 3 dny).

Mise Sentinel 1 je primárně zaměřená na sledování pevniny a moří, zejména monitorování mořského ledu, oceánských vod, mořského pobřeží i polárních oblastí. Pro Českou republiku ale bude důležitější jejich možné využití v oblasti krizového řízení, zejména díky dostupnosti aktuálních dat téměř v reálném čase. Konkrétní využití dat se předpokládá při povodních či deformacích terénu, které bude možné pomocí radarové interferometrie detekovat s milimetrovou přesností. Pro mapování zaplavených území je velkou výhodou fakt, že radarové snímky je na rozdíl od optických dat možné pořizovat i přes oblačnost. Další oblastí uplatnění pro data ze Sentinelu 1 je monitorování území - např. mapování lesních porostů, monitorování zemědělských plodin či sledování rozsahu sněhové pokrývky. Podobné informace mohou pomoci při předpovídaní povodní či sledování dopadu klimatických změn.

Sentinel 2

Družice Sentinel 2 tématicky navazují na mise Landsat a SPOT. Budou pořizovat multispektrální obrazová data celkem ve 13 pásmech s prostorovým rozlišením od 10 do 60 metrů o šířce záběru 290 km. Časové rozlišení se při využití obou družic bude pohybovat mezi 2 - 3 dny. Vypuštění družice Sentinel 2A je plánováno na r. 2014.

Multispektrální data z družice Sentinel 2 jsou svými parametry ideální pro monitorování vegetace. Klasickým příkladem je sledování zdravotního stavu vegetace (např. vegetační indexy, vodní stres apod.) nebo klasifikace lesních porostů. Příkladem projektu, který bude využívat data pořízená družicí Sentinel 2, je geoland2. Tento projekt, jehož cílem je poskytování informací o zemském povrchu od regionálního po globální měřítko, prozatím využívá data z družic Envisat a SPOT. Konkrétním produktem, který geoland2 nabízí, je např. mapa obsahu chlorofylu ve vegetaci v µg/cm² o prostorovém rozlišení 300 metrů. Vzhledem k dodání dat do 1 - 3 hodin od jejich pořízení je podobně jako v případě Sentinelu 1 předpokládáno využití dat pro podporu krizového řízení, kde mohou výstupy sloužit např. pro monitorování lesních požárů, dlouhodobého sucha apod.

Sentinel 3

Družice Sentinel 3 budou poskytovat radarová a multispektrální data středního rozlišení, čímž navážou především na data z družic Envisat a Cryosat-2. Družice nabídnou prostorové rozlišení 300 - 500 metrů, výškovou přesnost radarových měření 3 cm a časové rozlišení 5 dní pro dvě družice. Sentinel 3A by měl být vypuštěn na oběžnou dráhu v r. 2014.

Družice Sentinel 3 přispěje především k monitorování území, moří a atmosféry. V oblasti území je předpokládáno využití v podobných oblastech, jako je tomu u Sentinelu 2. Dalšími možnostmi využití dat bude zjišťování teploty zemského povrchu a vod. Vzhledem ke svému prostorovému a časovému rozlišení budou data Sentinelu 3 velmi vhodná pro monitorování atmosféry - data tak budou využitelná pro jádrový projekt služby monitorování atmosféry MACC II.

Sentinel 4

Mise Sentinel 4 bude realizována v podobě přístroje Sentinel 4 UVN neseného na palubě družice MTG (Meteosat Third Generation / Meteosat třetí generace), jejíž start je odhadován na r. 2017. Dráha družice bude geostacionární, díky čemuž bude dosaženo prostorového rozlišení 8 km a časového rozlišení 60 minut. Mise Sentinel 4 je zaměřena na monitorování vybraných chemických látek v atmosféře (např. O₃, NO₂ či aerosolů) a sledování kvality ovzduší.

Sentinel 5

Start dvou družic Sentinel 5A a 5B je plánován na r. 2020. Pro překlenutí období do jejich startu je plánována mise Sentinel 5 - Precursor, který bude realizován pouze jako přístroj na družicích MetOp-SG. Předpokládaný start této družice je v r. 2015. Bude se jednat o družici na polární dráze, pořízené snímky budou mít prostorové rozlišení 7 km a časové 1 den. Data Sentinelu 5 budou sloužit zejména pro studium chemie atmosféry a pro tvorbu klimatických modelů.

Program GMES Space Component

Program GMES Space Component (GSC) je obecně chápan jako jedna ze tří základních částí evropského programu GMES/Copernicus, z nichž zbylé dvě jsou komponenty in situ a služby. Vesmírná komponenta je prakticky řešena jako jeden z programů Evropské vesmírné agentury (ESA).

Cílem programu GSC je především naplnění požadavků pro pozorování Země, a to zejména pro účely využití ve službách GMES/Copernicus, ale rovněž v dalších evropských či národních službách. Tento cíl je naplňován prostřednictvím stavby družic Sentinel a Jason-CS, které jsou typově uzpůsobeny uživatelským potřebám daných služeb. Členské státy GSC budou mít zajištěn přístup datům, které budou družice poskytovat.

Program je členěn do segmentů, které se vzájemně časově překrývají. V roce 2013 byl započat třetí segment, který trvá do roku 2018 a běží současně se segmentem druhým, jehož členským státem je i ČR. První segment, který končí rokem 2013, byl zaměřen především a vývoj a stavbu družic Sentinel 1, 2 a 3, z nichž první by měla startovat právě v roce 2013.

GSC zahrnuje dva typy družicových misí, na straně jedné mise Sentinel a na straně druhé mise jiných vesmírných agentur, které jsou nazývány „přispívající mise“. Komponentu GSC doplňuje pozemní segment, který slouží k přenosu dat z družic na Zemi a je vybudován rovněž tak, aby byl volně využitelný pro služby GMES/Copernicus. Zatímco družice Sentinel jsou ve vývoji, přispívající mise již poskytují data pro služby GMES a budou fungovat jako doplňující data pro družice Sentinel po jejich uvedení do provozu na oběžné dráze.

ESA v rámci programu GSC zároveň vytváří mechanismus pro integrovaný, harmonizovaný a koordinovaný přístup k datům z různých misí. To se děje v těsné spolupráci s národními vesmírnými agenturami, EUMETSATem, ale také s provozovateli mimoevropských družic, které přispívají k cílům GMES/Copernicus.

Cíle programu GSC:

1) Vybudování výše popsaných družici (Sentinel 1 - 5, Jason-CS).

2) Zpřístupnění dalších dat dálkového průzkumu Země, a to jak z národních zdrojů, tak data EUMETSAT a přispívajících misí.

Seznam dalších zdrojů dat DPZ pro GMES/Copernicus

3) Vybudování pozemního segmentu

Pozemní segment je určen k řízení družic, přenos jimi pořízených dat, archivaci, zpracování a distribuci dat v souladu s potřebami GMES/Copernicus na evropské i národní úrovni. Vybudování pozemního segmentu zahrnuje vybudování segmentu pro práci s družicovými daty a segmentu pro letové operace. Celý pozemní segment bude navržen tak, aby byl zajištěn bezproblémový přístup uživatelům GMES/Copernicus a uživatelům národních služeb. Zvláštní důraz je kladen na dostupnost dat v téměř reálném čase a přístup k historickým datům všech družic. V důsledku toho se bude jednat o klíčovou složku celého systému GMES/Copernicus, protože prostřednictvím pozemního segmentu bude zajištěn přístup k datům z různých zdrojů (ESA, EUMETSAT a přispívající mise).

4) Provoz vesmírné komponenty

Pod tímto spojením jsou zahrnuty činnosti jak vesmírného, tak pozemního segmentu. Operace pro každý ze Sentinelů začnou individuálně po uvedení do provozu každé z družic, až bude nakonec dosaženo plné funkčnosti vesmírné komponenty. Financování této části programu je plánováno do poloviny roku 2014. Následující období by mělo být hrazeno z fondů EU pro GMES/Copernicus.