Mise Sentinel-4 má za cíl poskytovat z geostacionární dráhy měření koncentrace stopových plynů a aerosolů v atmosféře nad Evropou. Sledované budou plyny jako ozon (O₃) nebo oxid dusičitý (NO₂), čímž bude umožněna zlepšená kontrola znečištění ovzduší během příštích let. Data budou primárně sbírány pomocí spektrometru na palubě sondážních satelitu MTG-S vyslaného na oběžnou dráhu jako součást družicového systému Meteosat.

Mise Sentinel-4 se bude soustředit na měření kvality ovzduší nad Evropou, ale díky ní a jiným misím jako Sentinel-5 bude umožněn také monitoring změn klimatu a kontrola plnění cílů určených mezinárodními smlouvami jako například Pařížská klimatická dohoda. Kromě ozonu a oxidu dusičitého bude v atmosféře zásluhou Sentinel-4 monitorovaný i oxid siřičitý (SO₂), formaldehyd (HCHO) či optická hloubka aerosolů. Pro tento účel bude využit UVN (Ultraviolet, Visible and Near-Infrared) spektrometr, který jako hlavní instrument této mise bude své měření provádět každou hodinu v ultrafialovém (305-400 nm), viditelném (400-500 nm) a blízkém infračerveném (750 -775 nm) spektrálním rozsahu. Měření budou prováděné hlavně v troposféře, která představuje nejbližší část atmosféry k zemské kůře. Oblast zaměření spektrometru představuje území Evropy a části Atlantiku a Sahary, přesněji se tedy jeho zorné pole bude nacházet mezi poledníky 30° západní délky a 46,5° východní délky a rovnoběžkami 30° a 65° severní šířky. Toto zařízení disponuje hmotností 200 kg a rozměry 1.1 x 1.4 x 1.6 m, přičemž na jeho provoz je potřebných 180 W energie. Během svých pozorování bude schopen za jeden den vyprodukovat 2 terabity dat a přenést je rychlostí 30 Mbps.

Na oběžnou dráhu Země bude spektrometr vypuštěn podle současného plánu v druhém čtvrtletí roku 2023 na palubě satelitu MTG S1 patřícího do třetí generace meteorologického družicového systému Meteosat. Očekávaná životnost spektrometru představuje 8 a půl roku. Satelity typu MTG-S budou Zemi obíhat po geostacionární dráze (GEO), jejich rychlost otáčení kolem Země se tedy bude shodovat s rychlostí otáčení Země kolem vlastní osy. Při pozorování ze Země se družice letící po této dráze jeví tím pádem jako nehybné.

Mise Sentinel-4 bude také využívat data z dalších instrumentů evropských družic jako například z IRS (Infrared Sounder) taky přítomného na palubě satelitů typu MTG-S nebo FCI (Flexible Combined Imager) nacházejícího se na zobrazovacích satelitech typu MTG-I. Všechna tato data budou následně zpracovány v zařízeních pozemního segmentu mise, které se také věnují řízení daných družic či poskytování získaných a zpracovaných dat dalším odběratelům.

Mise Sentinel jsou součástí Programu Copernicus (původně GMES), který je zaměřen na pozorování Země pomocí družic či pozemních stanic s cílem sledovat atmosféru, mořské prostředí, pevninu, změnu klimatu, bezpečnost a nouzové situace. Tento program je uskutečňován pod vedením Evropské komise ve spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou (ESA), členskými státy EU a dalšími agenturami EU. Samotné komponenty mise Sentinel-4 jsou vyvíjeny a budovány firmou Airbus Defence and Space spolu s týmem dalších přibližně 40 subdodavatelů, mezi nimiž se vyskytují i české firmy.

Zdroje:

ESA, https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-4

EUMETSAT, https://www.eumetsat.int/sentinel-4