Tre europeiske vitenskapelige satellitter i SWARM-prosjektet ble vellykket lansert fra den russiske Plesetsk-kosmodromen 22. november 2013 med Rokot-konverteringsfartøyet utstyrt med Briz-KM-overetappen. Hovedoppgaven til flotillaen til 3 satellitter vil være å måle parametrene til magnetfeltet på planeten vår. Formål: å bedre forstå hvordan dette feltet blir født i jordens tarm. Prosjektet til European Space Agency (ESA) SWARM (oversatt fra engelsk "sverm") inkluderer 3 identiske romsatellitter, som hver bærer en nyttelast i form av 7 instrumenter (service og vitenskapelig).
Det skal bemerkes at oppskytingen 22. november allerede er den tredje oppskytningen av Rokot -bæreraketten, som blir utført av de russiske romfartstyrkene fra Plesetsk kosmodrom. I utgangspunktet var det planlagt at oppskyting av satellitter skulle gjennomføres i 2012, men i siste øyeblikk utsatte ESA utsendelsen av satellitter til november 2013. Lanseringen ble kommandert av generalmajor i Øst -Kasakhstan -regionen Alexander Golovko. Etter bare 1, 5 timers flytur ble europeiske romsatellitter skutt opp i en gitt bane nær jord, der de skal utføre arbeidet sitt.
Det skal bemerkes at Rokot-oppskytningsbilen tilhører lettklassen og ble bygget på grunnlag av interkontinentale ballistiske missiler RS-18. For tiden gjennomgår denne ICBM prosedyren for avvikling av den russiske hæren. SWARM -satellittene tilhører selve Living Planet -prosjektet, som er rettet mot å utforske jorden. Disse satellittene i bane vil slutte seg til det allerede operative romfartøyet SMOC, GOCE og andre satellitter som er engasjert i å studere hav, havis og jordens tyngdekraft. Sværmenes romprober er designet for å utføre forskning for å studere planetens magnetfelt.
Lansering av Rokot -bæreraketten
I løpet av lørdag og søndag gjennomførte European Space Agency en rekke tester av utstyret ombord installert på satellittene og sørget for at det fungerer som planlagt. Etter det distribuerte satellittene trygt spesielle metallstenger som magnetometersensorer er installert på. Dataene innhentet av ESA-spesialister viste at det oppnådde signal-til-støy-forholdet er enda bedre enn tidligere antatt. Foreløpig har romoppdraget gått inn på stadiet med å forberede kjøretøyene for vanlig drift, denne fasen vil vare 3 måneder.
Den globale oppgaven som denne gruppen romfartøy står overfor er å studere endringer i parametrene til planetens magnetfelt, så vel som dets plasmamiljø, og korrelasjonen mellom disse indikatorene med endringer i det terrestriske landskapet. Målet med prosjektet er å forstå hvordan "maskinen" for generering av magnetfeltet på planeten vår er ordnet. I dag antyder forskere at det vises på grunn av konvektive strømmer av materie i den flytende ytre kjernen på jorden. I tillegg kan den påvirkes av sammensetningen av jordskorpen og mantelen på planeten, ionosfæren, magnetosfæren og havstrømmene.
Interesse for studiet av jordens magnetfelt kan ikke kalles inaktiv. I tillegg til at magnetfeltet på planeten vår orienterer kompassnålen, beskytter den oss alle også mot strømmen av ladede partikler som skynder seg mot oss fra Solen - den såkalte solvinden. I tilfelle jordens geomagnetiske felt blir forstyrret, oppstår geomagnetiske stormer på planeten, som ofte setter romfartøy og mange teknologiske systemer på planeten i fare. Skaperne av dette oppdraget håper å fastslå det som for øyeblikket skjer med jordens magnetfelt, hvis størrelse har redusert med 10-15% siden 1840, og også å fastslå om vi for eksempel kan forvente et polskifte.
Eksperter kaller det viktigste vitenskapelige utstyret ombord på SWARM -romfartøyet for et magnetometer designet for å måle retningen og amplituden til magnetfeltet (dets vektor, derav navnet på enheten - Vector Field Magnetometer). Det andre magnetometeret, designet for å måle størrelsen på magnetfeltet (men ikke retningen) - Absolute Scalar Magnetometer, skal hjelpe ham med å ta avlesninger. Begge magnetometre er plassert på en spesiell lang nok utriggerstang, som utgjør det meste av satellitten i lengden (ca. 4 meter av 9).
På satellittene er det også et instrument designet for å måle elektriske felt (kalt Electric Field Instrument). Han vil være engasjert i registrering av parametrene til plasmaet nær jord: drift, hastighet av ladede partikler i nærheten av planeten, tetthet. I tillegg er romfartøyet utstyrt med akselerometre designet for å måle akselerasjoner som ikke er relatert til tyngdekraften til planeten vår. Innhenting av disse dataene er viktig for å vurdere tettheten av atmosfæren i satellittenes høyde (ca. 300-500 km) og få en ide om de dominerende bevegelsene der. Enhetene vil også være utstyrt med en GPS -mottaker og en laserreflektor, som skal sikre den høyeste nøyaktigheten ved å bestemme koordinatene til satellittene. Målenøyaktighet er et av nøkkelbegrepene i alle moderne vitenskapelige eksperimenter, når det ikke lenger handler om å oppdage noe virkelig nytt, men bokstavelig talt "murstein for murstein" for å prøve å demontere de kjente fysiske mekanismene til fenomenene rundt mennesker.
Det skal bemerkes at jordens magnetosfære ikke bare er ganske kompleks, men også kan endres i rom og tid. Derfor begynte forskere ganske raskt etter begynnelsen av romtiden i menneskehetens historie å utføre multisatellittforsøk med sikte på å studere rom nær jorden. Hvis vi har et antall identiske instrumenter på forskjellige punkter, kan vi ifølge deres lesninger ganske nøyaktig forstå hva som skjer i magnetosfæren på planeten vår, hva som påvirker den "nedenfra" og hvordan magnetosfæren reagerer på forstyrrelser som oppstår på solen.
Vi kan stolt si at "pioner" for disse studiene var det internasjonale prosjektet INTERBALL, som ble utarbeidet av Russland på begynnelsen av 1990 -tallet, prosjektet virket til begynnelsen av 2000 -tallet. Så, i 2000, lanserte europeerne 4 satellitter av Cluster -systemet, som fremdeles jobber i verdensrommet. Fortsettelsen av magnetosfærisk forskning i vårt land er også forbundet med implementering av multisatellittprosjekter. Det første av dem bør være Resonance -prosjektet, som inkluderer 4 romskip samtidig. De er planlagt å bli skutt opp i verdensrommet i par og brukt til å studere jordens indre magnetosfære.
Det er verdt å merke seg at alle disse prosjektene er ganske forskjellige. Den lanserte "svermen" vil operere i bane med lav jord. Først og fremst er SWARM -prosjektet rettet mot å studere hvordan nøyaktig generering av jordens magnetfelt skjer. Klyngeromsfartøy befinner seg for tiden i en elliptisk polar bane, hvis høyde varierer fra 19 til 119 tusen km. På samme tid ble arbeidsbanen til de russiske satellittene "Resonance" (fra 500 til 27 tusen km) valgt på en slik måte at den ble plassert i et bestemt område, som roterer med planeten vår. Videre vil hvert av disse prosjektene bringe menneskeheten et stykke ny kunnskap som vil hjelpe oss å bedre forstå hva som skjer med jorden.
De fleste av oss har en veldig fjern idé om jordens magnetfelt, og husker noe vi ble lært som en del av skolens læreplan. Imidlertid er magnetfeltets rolle mye bredere enn den vanlige nedbøyningen av kompassnålen. Magnetfeltet beskytter planeten vår mot kosmiske stråler, den holder jordens atmosfære intakt, holder solvindene på avstand og lar planeten vår ikke gjenta Mars skjebne.
Magnetfeltet på planeten vår er en mye mer kompleks formasjon enn det som er vist i skolens lærebøker, der det er skjematisk avbildet som jorden med en stangmagnet "fast" i den. Faktisk er jordens magnetfelt ganske dynamisk, og hovedrollen i dets dannelse spilles av rotasjonen av jordens smeltede kjerne, som fungerer som en enorm dynamo. Samtidig er dynamikken i endringer i magnetfeltet i dag ikke bare av akademisk interesse. Brudd på det geomagnetiske miljøet er tungt for vanlige mennesker med forstyrrelser i driften av navigasjons- og kommunikasjonssystemer, svikt i kraftsystemer og datasystemer, og endringer i dyremigrasjonsprosesser. I tillegg vil studiet av magnetfeltet tillate forskere å bedre forstå planets indre struktur og naturhemmeligheter, som vi ikke vet mye om i dag.
SWARM -satellittgruppen ble opprettet for nettopp dette formålet. Design- og monteringsprosessen ble utført av det velkjente europeiske luftfartsfirmaet Astrium. Ved opprettelsen av disse satellittene var ingeniører i stand til å legemliggjøre alle de mer enn 30 års erfaring med studier av magnetfelt i verdensrommet, som Astrium har klart å samle under implementeringen av en rekke romprogrammer, for eksempel Champ og Cryosat prosjekter.
De 3 satellittene i SWARM-programmet er fullstendig laget av ikke-magnetiske materialer, så de har ikke sitt eget magnetfelt, noe som kan forvride målingene. Satellittene vil bli skutt opp i to polarbaner. To av dem vil fly side om side med hverandre i 450 km høyde, og den tredje vil være i bane på 520 km. Sammen vil de være i stand til å utføre de mest nøyaktige og grundige målingene av jordens magnetfelt under forskningen, som vil tillate forskere å lage et nøyaktig kart over det geomagnetiske feltet og avsløre dets dynamikk.
