Cada misión Sentinel está formada por una constelación de dos satélites, lo que permite cumplir los requisitos de cobertura y frecuencia de observación y ofrecer un conjunto de datos para los servicios del programa Copérnico. Estas misiones transportan las tecnologías más avanzadas para la observación de la Tierra, como los instrumentos radar o multiespectrales que permitirán monitorizar cualquier cambio en el terreno, en los océanos o en la atmósfera.

Sus datos servirán para gestiona un gran número de servicios, como la monitorización de la extensión del hielo en el Océano Ártico, la vigilancia del medio marino (incluyendo seguimiento de los vertidos contaminantes o el seguimiento de buques), la producción de mapas para mejorar la gestión de bosques, terrenos y recursos hidrológicos o para facilitar las labores de ayuda humanitaria y de respuesta en emergencias.

Sentinel-1

Es una misión radar en órbita polar para estudiar la superficie de la tierra y los océanos. El primer satélite Sentinel-1 (Sentinel-1A) se lanzó a bordo de un Soyuz desde el Puerto Espacial Europeo, en la Guayana Francesa, el pasado 3 de abril de 2014 y ya enviado sus primeras imágenes.
Los satélites han sido diseñados y construidos por un consorcio de más de 60 empresas lideradas por Thales Alenia Space y por Airbus Defensa y Espacio, que ha construido el instrumento radar de apertura sintética (SAR) en banda C. El haz de radar en banda C, con una longitud de onda de seis centímetros, atraviesa bosque y sotobosque hasta llegar al suelo, y registra cualquier movimiento o cambio en la superficie terrestre con una precisión de un centímetro. Puede operar en cuatro modalidades distintas de funcionamiento, lo que permite que Sentinel-1 satisfaga una amplia variedad de requisitos.

Con un peso de aproximadamente 2,2 toneladas, los satélites Sentinel-1 orbitarán la Tierra a una altitud de 700 kilómetros durante al menos siete años.

El satélite A tendrá un hermano gemelo B, que tiene previsto su lanzamiento a principios de 2016. Juntos ofrecerán imágenes de cualquier punto de la Tierra cada seis días, y hasta dos días en latitudes más altas. El coste del A ha rondado los 280 millones de euros, pero el segundo valdrá la mitad al no tener los gastos de desarrollo y calificación asociados al primero.

Al estar equipado con radar de apertura sintética SAR, opera día y noche, y sus imágenes no se ven afectadas en ningún momento por la presencia de nubes o cualquier otro fenómeno meteorológico.

Sentinel-2

Es una misión multiespectral de alta resolución en órbita polar, diseñada para monitorizar la superficie de la tierra. También consta de dos satélites, Sentinel-2A se lanzara en 2015, y Sentinel-2B en 2016. Juntos, los dos ingenios podrán obtener imágenes de la totalidad de la superficie de tierra firme del planeta en sólo cinco días.

Sentinel-2 se ha diseñado específicamente para satisfacer las necesidades de los servicios operativos de seguimiento del terreno y de emergencia. Los datos se emplearán principalmente para la monitorización de desastres naturales (inundaciones, incendios forestales, corrimiento de tierras, erosión) y para las áreas de uso del terreno, aislamiento de la superficie de los suelos, planificación territorial, gestión forestal y ayuda humanitaria.

Sentinel-2 cuenta con un barrido de 290 kilómetros de ancho, resoluciones de 10, 20 y 60 metros y un instrumento de 13 canales ópticos, que funcionará entre las bandas de visible/cercano al infrarrojo e infrarrojo de onda corta. Con una calidad mejorada, se ocupará de garantizar la continuidad de las misiones presentes Spot y Landsat. Aportará un plazo de revisita más breve, mayor amplitud de barrido, área de cobertura más amplia, más bandas de espectro y una mejor calibración y calidad de imagen.

Sentinel-3

Transporta distintos instrumentos para medir la elevación, la temperatura o el color de la tierra y de los océanos. Esta misión contribuirá a mejorar los servicios de pronostico marítimo y de la monitorización del clima y del medio ambiente.

Los satélites Sentinel-3 se han diseñado para proporcionar radiometría de infrarrojos, es decir, mediciones de temperatura de alta precisión, altimetría (mediciones de altitud) mediante radar e imágenes multiespectrales con una resolución sobre el terreno de entre 500 y 1.000 metros. La fecha prevista para el lanzamiento del primer satélite Sentinel-3 se ha fijado entre 2014 y 2015 y dieciocho meses después el segundo.

Sentinel-4

La misión Sentinel-4 estará dedicada a servicios basados en el análisis químico de la atmósfera y en el seguimiento de la calidad del aire. Su principal cometido es medir las concentraciones de aerosoles, la cubierta nubosa en la troposfera baja y gases traza como componentes significativos en la atmósfera: ozono, dióxido de nitrógeno, dióxido de azufre, metano, formaldehído, monóxido de carbono y aerosoles en general.

Desde su «puesto de observación» en órbita geoestacionaria, los dos espectrómetros monitorizarán de forma continua la composición de la atmósfera y su impacto en la calidad del aire en toda Europa, Norte de África y zona del Sahel. El objetivo es proporcionar una actualización, de hora en hora, de los datos de calidad del aire. Los dos instrumentos –cada uno de los cuales pesa unos 150 kilogramos– se lanzarán en 2017 y 2027 a bordo de satélites meteorológicos Meteosat Tercera Generación (MTG-S); cada uno de ellos deberá estar operativo durante un período de ocho años.

Sentinel-5 Precursor

Es un satélite concebido para reducir la discontinuidad de datos entre las misiones de Envisat (y en especial, de su instrumento Sciamachy) y Sentinel-5. Esta misión estará dedicada al estudio de la atmósfera. Su lanzamiento está previsto para el año 2015.

Sentinel-5

Al igual que Sentinel-4 también vigilará la calidad del aire, la capa de ozono, la radiación solar y el cambio climático y se desplazará a una altitud muy inferior a la de Sentinel-4. La ESA ha contratado a Airbus Defence and Space como el contratista principal para el desarrollo y construcción del instrumento de alta precisión del Sentinel-5, por un importe de 144 millones de euros.

Sentinel 5 irá instalado en un satélite MetOp Segunda Generación y volará en torno a la Tierra trazando una órbita polar a unos 800 kilómetros de altitud. La entrega de este instrumento de alta tecnología está prevista para 2019, mientras que el lanzamiento del satélite está previsto para 2021. Con una amplitud de barrido de unos 2.670 kilómetros, Sentinel 5 proporcionará una cobertura mundial diaria de la atmósfera de la Tierra, con una resolución espacial sin precedentes de 7x7 kilómetros cuadrados en su nadir, lo que permitirá a los investigadores de la atmósfera y del clima detectar y analizar con precisión las fuentes de emisiones.

El componente esencial de Sentinel-5 es un espectrómetro de captación de imágenes en las bandas ultravioleta, visible, cercana al infrarrojo e infrarroja de onda corta (UVNS). El instrumento pesará unos 270 kilogramos y su vida útil en servicio superará los siete años. Consiste en un módulo óptico –que comprende un telescopio de reflexión, un conjunto óptico para separar haces y dos ópticas de espectrometría, una para la franja ultravioleta (UV) y la otra para la cercana al infrarrojo (NIR)– además de dos sistemas para captación de infrarrojos de onda corta (SWIR) y un subsistema de calibración.