W dniu 19 września 2021 r. w rejonie Cabeza de Vaca nastąpiła erupcja wulkanu La Palma. Przez 3 miesiące służby ratunkowe programu Copernicus dostarczały wyniki i dane odpowiednim organom, mediom i ekspertom w celu przeanalizowania skutków erupcji, przewidzenia jej przyszłego rozwoju i podjęcia niezbędnych działań w celu ochrony ludności.

Niedawno krajobraz Las Hurdes i Sierra de Gata został spustoszony przez pożar. Służby ratownicze mogły wykorzystać zdjęcia z programu Copernicus do oceny jego skutków i przeanalizowania jego możliwych kierunków rozwoju.

Copernicus przyczynia się również do analizy ryzyka suszy, a usługa monitorowania atmosfery Copernicus jest wykorzystywana do uzupełniania danych z krajowych sieci jakości powietrza.

Inne przykłady w bardziej odległych lokalizacjach dotyczą monitorowania mas lodu lub ruchów migracyjnych wymuszonych przez różnego rodzaju kryzysy humanitarne.

Skutki zmian klimatycznych można zobaczyć na mapach przedstawiających poziom morza w różnych akwenach.

Posiadamy również mapy ryzyka zalania obszarów przybrzeżnych jako instrument zapobiegania zagrożeniom naturalnym.

Są to tylko wybrane przykłady skutecznego wykorzystania programu Copernicus, który został uruchomiony w 1988 r. wraz z podpisaniem Manifestu z Baveno. Zaproponowano w nim utworzenie europejskiego programu monitorowania środowiska, początkowo znanego jako GMES(Globalny Monitoring Środowiska i Bezpieczeństwa), a później przemianowanego na Copernicus.

Podsumowanie programu Copernicus

Copernicus opiera się na komponencie kosmicznym i komponencie usługowym, służącym do zarządzania i podejmowania decyzji w sześciu obszarach: zmian klimatycznych, atmosfery, środowiska morskiego, użytkowania gruntów, reagowania kryzysowego i bezpieczeństwa.

Na poniższej ilustracji przedstawiono różne komponenty oraz ich interakcje:

Segment kosmiczny programu Copernicus składa się z konstelacji Sentinel obejmującej cztery rodziny satelitów (Sentinel-1, -2, -3 i -6), dwóch instrumentów na pokładzie satelitów meteorologicznych Eumetsat (Sentinel-4 i -5), satelity Sentinel-5P będącego prekursorem satelity Sentinel-5 oraz tak zwanych misji uczestniczących, składających się z satelitów komercyjnych lub publicznych dostarczających własne dane do programu.

Sentinel-1A był pierwszym satelitą i został wystrzelony w 2014 roku. Obecnie działa siedem satelitów Sentinel, które dostarczają dziennie 20 TB danych dotyczących wyżej wymienionych obszarów. Dostęp do danych programu Copernicus można uzyskać za pośrednictwem ekosystemu przestrzeni danych Copernicus

Poniższa ilustracja przedstawia przegląd historii programu Copernicus od jego początków do dnia dzisiejszego.

Wartość programu Copernicus

Wybrane dane

W latach 2000-2013 zainwestowano 3,2 miliarda euro, z czego 76% (2,4 miliarda) przeznaczono na komponent kosmiczny, głównie na rozwój satelitów Sentinel. W latach 2014-2020 zainwestowano 5 mld euro, z czego 86% (4,3 mld euro) przeznaczono na komponent kosmiczny. Budżet na lata 2012-2027 wynosi ponad 5 mld euro.

Najczęściej wykorzystywane są dane z satelitów Sentinel-1 i Sentinel-2, a następnie Sentinel-3 i Sentinel 5p. Zarejestrowanych jest ponad 700 000 użytkowników, ilość danych pobranych przez użytkowników przekracza 550 petabajtów, opublikowano ponad 62 miliony produktów.

Jeśli chodzi o wpływy, oczekuje się, że na każde euro zainwestowane w komponent kosmiczny zostanie wygenerowana wartość dodana brutto w wysokości 1,4 euro (bez uwzględnienia wpływu na eksploatację).

Ale na czym polega element wyróżniający?

Program Copernicus można określić jako wielomisyjny system obserwacji Ziemi oferujący bardzo wysokiej jakości dane o globalnym zasięgu, oparty na zasadzie bezpłatnych i otwartych danych. Cechy te przyczyniły się do jego powszechnego stosowania na całym świecie, a w konsekwencji do ciągłego procesu walidacji i doskonalenia programu.

Copernicus to program kompleksowy i wieloaspektowy:  Z jednej strony obejmuje cały łańcuch wartości, w tym segment kosmiczny, segment naziemny i segment użytkownik w celu generowania produktów i usług dla użytkowników końcowych. Z drugiej strony, aby objąć jak najszerszy zakres usług końcowych, konstelacja satelitów jest wyposażona w różnorodne i uzupełniające się instrumenty, takie jak spektrometry obrazowania wielospektralnego, radary z syntetyczną aperturą, wysokościomierze radarowe lub radiometry mikrofalowe, które umożliwiają monitorowanie praktycznie każdego aspektu powierzchni Ziemi, składu atmosfery i stanu oceanów. 

Zapewniona ciągłość misji jest kolejną wartością dodaną programu Copernicus i sprawia, że jego użyteczność rośnie wykładniczo, ponieważ umożliwia monitoring dużych obszarów w sposób ciągły i jednorodny. Ułatwia to badanie porównawcze krótko-, średnio- lub długoterminowych zakresów czasowych i sprawia, że jest on kluczowym narzędziem w ramach monitoringu polityk środowiskowych.

Wszystkie te cechy łącznie sprawiają, że różni się on od każdego innego publicznego lub prywatnego systemu obserwacji.

Wpływ programu Copernicus

Przedstawione powyżej przykłady to tylko wierzchołek góry lodowej możliwości oferowanych przez system i jego wpływu na sferę społeczno-ekonomiczną oraz środowiskową.

Program Copernicus zdołał połączyć użytkowników, naukowców, świat akademicki, przemysł i administrację publiczną, stając się podstawowym narzędziem dostępnym dla organów decyzyjnych w celu definiowania i monitoringu polityk regulujących życie obywateli europejskich w dziedzinie produkcji i rozwoju gospodarczego, środowiska i zmian klimatu lub ochrony zdrowia. 

Copernicus jest niewątpliwie cennym narzędziem pozwalającym monitorować zaangażowanie UE w walkę ze zmianami klimatycznymi poprzez Europejski Zielony Ład Green Deal, którego celem jest osiągnięcie efektywnego gospodarowania zasobami bez emisji gazów cieplarnianych netto do 2050 r. oraz oddzielenie wzrostu gospodarczego od wykorzystania zasobów.

Wspiera również polityki europejskie, takie jak Wspólna Polityka Rolna (WPR), której celem jest zapewnienie obywatelom przystępnej cenowo żywności i godziwego poziomu życia rolnikom. Wykorzystanie satelitów Sentinel-1 i Sentinel-2 pomaga wszystkim zaangażowanym stronom, rolnikom i administracji, przyspiesza kontrole i w konsekwencji płatności, a także przyczynia się do poprawy wydajności.

Copernicus jako motor technologiczny

Copernicus jest również niewątpliwie źródłem innowacji technologicznych. Ogromna ilość danych generowanych przez ten system, ich złożoność i wysoka różnorodność wymagają dostępu do infrastruktury w chmurze, pozwalającej na wykorzystanie technik zarządzania i analizy danych masowych. Program Copernicus był siłą napędową segmentu naziemnego jako usługi (Ground Segment As A Service) i nowych metod analizy obrazów i filmów, opartych na sztucznej inteligencji lub technikach automatycznego uczenia się, umożliwiających wdrożenie specjalistycznych rozwiązań o wysokiej wartości dodanej.

Udział firmy GMV w programie Copernicus

Firma GMV uczestniczyła w programie Copernicus na wszystkich jego etapach i w całym łańcuchu wartości, zaczynając od naszego zaangażowania w prace inżynieryjne i badania misji a kończąc na usługach Copernicus w zakresie sytuacji kryzysowych (JRC) i bezpieczeństwa (SatCen). GMV odpowiada za krytyczne elementy programu, takie jak centrum kontroli, planowanie misji czy precyzyjne wyznaczanie orbity.  GMV uczestniczy również w rozwoju, utrzymaniu i obsłudze infrastruktury niezbędnej do uzyskiwania dostępu do wszystkich danych Copernicus i korzystania z nich przez użytkowników końcowych.

Jak wspomniano powyżej, nie tylko pomagamy misjom funkcjonować prawidłowo i dokładnie, ale także pracujemy nad przetwarzaniem i analizowaniem danych w celu wyodrębnienia informacji przydatnych dla użytkowników końcowych. W ciągu ostatnich dwóch lat wykorzystaliśmy dane Copernicus w ponad 40 projektach, tworząc następujące produkty i kierunki działań:

Realizowaliśmy projekty związane z bezpieczeństwem żywnościowym lub suszami w Afryce. Na szczególną uwagę zasługuje również nasz wkład w dziedzinie sytuacji kryzysowych i zagrożeń, w której GMV wspiera potrzeby geoinformacyjne polityki zagranicznej Unii, a także polityki ochrony ludności, pomocy humanitarnej, transportu, ochrony krytycznych infrastruktur itp.

Poniższa mapa została opracowana przez GMV w odpowiedzi na uruchomienie Usługi powiadamiania o sytuacjach kryzysowych w reakcji na trzęsienie ziemi w Turcji na początku tego roku.

Firma GMV wykazuje zaangażowanie w program Copernicus, aktywnie uczestnicząc od momentu jego utworzenia w 2017 r. w ramach Copernicus Relay, organizacji upowszechniającej możliwości programu i promującej korzystanie z danych i usług dostarczanych przez ten sztandarowy program współpracy europejskiej.

Copernicus a New Space

Obecnie jesteśmy świadkami powstawania ery New Space jako nowej formy rozwoju sektora kosmicznego, w której kluczem jest wykorzystanie nowych technologii i cyfryzacji, aby usunąć niektóre bariery, które uniemożliwiają wykorzystanie obserwacji Ziemi w niektórych sektorach produkcji. Miniaturyzacja elektroniki, rozwój standardów i skrócenie czasu przyczyniają się do „demokratyzacji” przestrzeni kosmicznej, poszerzając grono jej użytkowników.

Program Copernicus nie jest tożsamy z New Space, ale odgrywa kluczową rolę w jego rozwoju, ponieważ jakość dostarczanych przez niego danych sprawia, że jest on de facto systemem referencyjnym do walidacji i kalibracji wydajności danych dostarczanych przez systemy w ramach New Space.  New Space stanowi ponadto uzupełnienie programu Copernicus w takich aspektach, jak częstotliwość rejestracji, obrazy o wyższej rozdzielczości lub większa elastyczność w ponownym planowaniu.

Przyszłość programu Copernicus

Jeśli chodzi o przyszłość, wciąż udoskonalane są wszystkie komponenty programu Copernicus zarówno w segmencie kosmicznym, jak i naziemnym oraz usług. Oprócz zapewnienia ciągłości i doskonalenia obecnych misji Sentinel, UE inicjuje też proces rozszerzania usług w oparciu o sześć nowych misji Sentinel, które umożliwią pomiar antropogenicznych emisji CO2, wzrostu poziomu morza lub monitorowanie różnych procesów zachodzących w Arktyce.

Przyszłość programu Copernicus to dalsze przenikanie do łańcuchów operacyjnych użytkowników, co wymaga dalszego rozpowszechniania jego zalet i kontynuacji procesu poprawy dostępu do danych, usług i informacji.

Ponadto program Copernicus musi nadal odgrywać rolę siły napędowej innowacji technologicznych poprzez włączenie technik opartych na sztucznej inteligencji, automatycznym przetwarzaniu, superkomputerach, fuzji danych i technologiach kwantowych do przetwarzania oraz wykorzystywania danych.

„Musimy tworzyć przyszłość programu Copernicus na bazie dwóch celów na poziomie Europy:

(1) Europa pionierem w walce o zieloną planetę;

 (2) prężna Europa zdolna do budowania własnej potęgi strategicznej”.

Te słowa Thierry'ego Bretona, europejskiego komisarza ds. rynku wewnętrznego, podkreślają centralną rolę programu Copernicus w ramach głównego zobowiązania Europy w dziedzinie zrównoważonego rozwoju na podstawie Zielonego Paktu.

Zaangażowanie Europy w program Copernicus jest zdecydowane i długotrwałe, a GMV wspiera to zaangażowanie i podziela pasję współtworzenia systemu, który jest kolejnym ogniwem w łańcuchu działań mających na celu zachowanie naszego dziedzictwa, planety Ziemi, dla przyszłych pokoleń.

Autor(ka): Luis Mariano González Casillas