Tre europeiska vetenskapliga satelliter i SWARM-projektet lanserades framgångsrikt från den ryska Plesetsk-kosmodromen den 22 november 2013 med Rokot-konverteringslanseringsfordon utrustat med Briz-KM-överetappen. Huvuduppgiften för flottiljen med 3 satelliter kommer att vara att mäta parametrarna för magnetfältet på vår planet. Syfte: att bättre förstå hur detta fält föds i jordens tarmar. Projektet från European Space Agency (ESA) SWARM (översatt från engelska "svärm") omfattar 3 identiska rymdsatelliter, som var och en bär en nyttolast i form av 7 instrument (service och vetenskaplig).
Det bör noteras att uppskjutningen den 22 november redan är den tredje lanseringen av Rokot -bärraketen, som utförs av de ryska flyg- och rymdstyrkorna från Plesetsk kosmodrom. Inledningsvis var det planerat att satelliterna skulle ske under 2012, men i sista stund skjöt ESA upp lanseringen av satelliter till november 2013. Lanseringen leddes av generalmajor i östra Kazakstan -regionen Alexander Golovko. Efter bara 1, 5 timmars flygning sändes europeiska rymdsatelliter in i en given jordbana där de kommer att utföra sitt arbete.
Det bör noteras att Rokots uppskjutningsfordon tillhör lätta klassen och byggdes på grundval av interkontinentala ballistiska missiler RS-18. För närvarande genomgår denna ICBM förfarandet för avveckling av den ryska armén. SWARM -satelliterna tillhör själva projektet Living Planet, som syftar till att utforska jorden. Dessa satelliter i omloppsbana kommer att ansluta sig till det redan fungerande rymdfarkosten SMOC, GOCE och andra satelliter som är engagerade i att studera haven, havsisen och jordens gravitation. Swarm -rymdsonderna själva är utformade för att bedriva forskning för att studera planetens magnetfält.
Lansering av Rokot -bärraketen
Under lördagen och söndagen genomförde Europeiska rymdorganisationen många tester av utrustningen ombord installerad på satelliterna och såg till att den fungerar som planerat. Därefter placerade satelliterna säkert speciella metallstavar på vilka magnetometersensorer är installerade. Uppgifterna från ESA-specialister visade att det erhållna signal-brusförhållandet är ännu bättre än tidigare antaget. För närvarande har rymduppdraget kommit in på att förbereda fordonen för regelbunden drift, denna fas kommer att pågå i tre månader.
Den globala uppgiften för denna grupp rymdfarkoster är att studera förändringar i parametrarna för planetens magnetfält, liksom dess plasmamiljö, och korrelationen mellan dessa indikatorer med förändringar i det landliga landskapet. Målet med projektet är att förstå hur exakt "maskinen" för att generera magnetfältet på vår planet är ordnad. Idag föreslår forskare att det förekommer på grund av konvektiva flöden av materia i jordens flytande yttre kärna. Dessutom kan den påverkas av sammansättningen av jordskorpan och manteln på planeten, jonosfären, magnetosfären och havsströmmarna.
Intresset för att studera jordens magnetfält kan inte kallas inaktiv. Förutom det faktum att magnetfältet på vår planet orienterar kompassnålen, skyddar det också oss alla från flödet av laddade partiklar som rusar mot oss från solen - den så kallade solvinden. I händelse av att jordens geomagnetiska fält störs uppstår geomagnetiska stormar på planeten, som ofta äventyrar rymdfarkoster och många tekniska system på planeten. Skaparna av detta uppdrag hoppas kunna fastställa vad som för närvarande händer med jordens magnetfält, vars storlek har minskat med 10-15% sedan 1840, och också att fastställa om vi till exempel kan förvänta oss ett byte av poler.
Experter kallar den huvudsakliga vetenskapliga utrustningen ombord på SWARM -rymdfarkosten för en magnetometer utformad för att mäta magnetfältets riktning och amplitud (dess vektor, därav namnet på enheten - Vector Field Magnetometer). Den andra magnetometern, som är utformad för att mäta magnetfältets storlek (men inte dess riktning) - Absolute Scalar Magnetometer, bör hjälpa honom att ta avläsningar. Båda magnetometrarna är placerade på en speciell tillräckligt lång utriggare, som utgör större delen av satelliten längs dess längd (cirka 4 meter av 9).
På satelliterna finns också ett instrument utformat för att mäta elektriska fält (kallat Electric Field Instrument). Han kommer att delta i registrering av parametrarna för plasma nära jorden: drift, hastighet av laddade partiklar nära planeten, densitet. Dessutom är rymdfarkosten utrustade med accelerometrar avsedda att mäta accelerationer som inte är relaterade till vår planets gravitation. Att få dessa data är viktigt för att bedöma atmosfärens densitet på satelliternas höjd (cirka 300-500 km) och få en uppfattning om de dominerande rörelserna där. Dessutom kommer enheterna att vara utrustade med en GPS -mottagare och en laserreflektor, vilket bör säkerställa högsta noggrannhet vid bestämning av satelliternas koordinater. Mätnoggrannhet är ett av nyckelbegreppen i alla moderna vetenskapliga experiment, när det inte längre handlar om att upptäcka något riktigt nytt, utan bokstavligen "sten för sten" för att försöka demontera de kända fysiska mekanismerna för fenomenen kring människor.
Det bör noteras att jordens magnetosfär inte bara är ganska komplex utan också kan ändras i rymden och tiden. Därför började forskare ganska snabbt efter början av rymdtiden i mänsklighetens historia genomföra experiment med flera satelliter för att studera rymden nära jorden. Om vi har ett antal identiska instrument på olika punkter, så kan vi enligt deras avläsning ganska exakt förstå vad som händer i magnetosfären på vår planet, vad som påverkar det "underifrån" och hur magnetosfären reagerar på störningar som uppstår på solen.
Vi kan stolt säga att "pionjären" för dessa studier var det internationella projektet INTERBALL, som utarbetades av Ryssland i början av 1990 -talet, projektet fungerade fram till början av 2000 -talet. Sedan, 2000, lanserade européerna fyra satelliter i Cluster -systemet, som fortfarande arbetar i rymden. Fortsättningen av magnetosfärisk forskning i vårt land är också förknippad med genomförandet av multisatellitprojekt. Den första av dem bör vara Resonance -projektet, som inkluderar 4 rymdfarkoster samtidigt. De planeras att skjutas ut i rymden i par och användas för att studera jordens inre magnetosfär.
Det är värt att notera att alla dessa projekt är ganska olika. Den lanserade "svärmen" kommer att fungera i en låg jordbana. Först och främst är SWARM -projektet inriktat på att studera hur exakt genereringen av jordens magnetfält sker. Kluster rymdfarkoster befinner sig för närvarande i en elliptisk polar bana, vars höjd varierar från 19 till 119 tusen km. Samtidigt valdes arbetsbanan för de ryska satelliterna "Resonans" (från 500 till 27 tusen km) på ett sådant sätt att den ligger i ett visst område som roterar med vår planet. Dessutom kommer var och en av dessa projekt att ge mänskligheten en bit ny kunskap som hjälper oss att bättre förstå vad som händer med jorden.
De flesta av oss har en mycket avlägsen uppfattning om jordens magnetfält och minns något som vi fick lära oss som en del av skolplanen. Den roll som magnetfältet spelar är dock mycket bredare än den vanliga avböjningen av kompassnålen. Magnetfältet skyddar vår planet från kosmiska strålar, det håller jordens atmosfär intakt, håller solvindarna på avstånd och tillåter vår planet att inte upprepa Mars öde.
Magnetfältet på vår planet är en mycket mer komplex bildning än vad som visas i skolböcker, där det schematiskt avbildas som jorden med en stångmagnet "fast" i den. Faktum är att jordens magnetfält är ganska dynamiskt, och huvudrollen i dess bildning spelas av rotation av jordens smälta kärna, som fungerar som en enorm dynamo. Samtidigt är dynamiken i förändringar i magnetfältet idag inte bara av akademiskt intresse. Kränkningar av den geomagnetiska miljön är fulla för vanliga människor med störningar i driften av navigations- och kommunikationssystem, fel på kraftsystem och datasystem och förändringar i djurens migrationsprocesser. Dessutom kommer studien av magnetfältet att göra det möjligt för forskare att bättre förstå planetens inre struktur och naturliga hemligheter, som vi inte vet mycket om idag.
SWARM -satellitgruppen skapades just för detta ändamål. Deras design- och monteringsprocess utfördes av det välkända europeiska rymdföretaget Astrium. Vid skapandet av dessa satelliter kunde ingenjörer förkroppsliga alla de mer än 30 års erfarenhet av studier av magnetfält i yttre rymden, som Astrium har lyckats samla under genomförandet av många rymdprogram, till exempel Champ och Cryosat projekt.
De 3 satelliterna i SWARM-programmet är helt gjorda av icke-magnetiska material, så de har inte ett eget magnetfält, vilket kan förvränga mätningens gång. Satelliterna kommer att skjutas upp i två polära banor. Två av dem kommer att flyga sida vid sida med varandra på 450 km höjd, och den tredje kommer att vara i en bana på 520 km. Tillsammans kommer de att kunna utföra de mest exakta och noggranna mätningarna av jordens magnetfält under forskningen, vilket gör det möjligt för forskare att upprätta en exakt karta över det geomagnetiska fältet och avslöja dess dynamik.
