A SWARM projekt három európai tudományos műholdját 2013. november 22-én sikeresen indították el az orosz plezsecki kozmodromból a Briz-KM felső fokozattal felszerelt Rokot átalakító hordozórakétával. A 3 műhold flottillájának fő feladata bolygónk mágneses mezőjének paramétereinek mérése lesz. Cél: jobban megérteni, hogyan születik ez a mező a Föld belsejében. Az Európai Űrügynökség (ESA) SWARM projektje (angol fordításból "raj") 3 azonos űrszemetet tartalmaz, amelyek mindegyike 7 eszköz (szolgálati és tudományos) formájában hordoz hasznos terhet.
Meg kell jegyezni, hogy a november 22 -i felbocsátás már a Rokot hordozórakéta harmadik felbocsátása, amelyet az orosz repülőgépek hajtanak végre a pleszecki kozmodromból. Kezdetben azt tervezték, hogy a műholdak felbocsátását 2012 -ben hajtják végre, de a legutolsó pillanatban az ESA 2013 novemberére halasztotta a műholdak indítását. A kilövést Alekszandr Golovko, a kelet -kazahsztáni régió vezérőrnagya vezényelte. Mindössze 1, 5 óra repülés után európai űrszemélyeket bocsátottak egy adott földközeli pályára, ahol elvégzik munkájukat.
Meg kell jegyezni, hogy a Rokot hordozórakéta a könnyű osztályba tartozik, és az RS-18 interkontinentális ballisztikus rakéta alapján épült. Jelenleg ez az ICBM folyamatban van az orosz hadsereg leszerelésére. A SWARM műholdak maguk is a Living Planet projekthez tartoznak, amelynek célja a Föld felfedezése. Ezek a pályán lévő műholdak csatlakoznak a már működő SMOC, GOCE és más műholdakhoz, amelyek az óceánok, a tengeri jég és a Föld gravitációjának tanulmányozásával foglalkoznak. Magukat a Swarm űrszondákat úgy tervezték, hogy kutatásokat végezzenek a bolygó mágneses mezőjének tanulmányozására.
A Rokot hordozórakéta kilövése
Szombaton és vasárnap az Európai Űrügynökség számos tesztet végzett a műholdakra szerelt fedélzeti berendezéseken, és megbizonyosodott arról, hogy azok a terveknek megfelelően működnek. Ezt követően a műholdak biztonságosan telepítettek speciális fémrudakat, amelyekre magnetométer -érzékelőket szereltek. Az ESA szakemberei által gyűjtött adatok azt mutatták, hogy a kapott jel-zaj arány még a korábban feltételezettnél is jobb. Jelenleg az űrmisszió a járművek rendszeres működésre való előkészítésének szakaszába lépett, ez a fázis 3 hónapig tart.
Az űreszközök ezen csoportjának globális feladata a bolygó mágneses mezőjének paramétereiben, valamint plazmakörnyezetében bekövetkezett változások tanulmányozása, valamint ezeknek a mutatóknak a összefüggése a földi táj változásával. A projekt célja annak megértése, hogy pontosan hogyan van elrendezve bolygónk mágneses mezőjének létrehozására szolgáló „gép”. Ma a tudósok azt sugallják, hogy ez a Föld folyékony külső magjában lévő anyag konvekciós áramlása miatt jelenik meg. Ezenkívül befolyásolhatja a bolygó kéregének és köpenyének összetétele, az ionoszféra, a magnetoszféra és az óceáni áramlatok.
A Föld mágneses mezőjének tanulmányozása iránti érdeklődés nem nevezhető tétlennek. Amellett, hogy bolygónk mágneses mezője irányítja az iránytű tűjét, mindannyiunkat megvéd a Naptól felénk rohanó töltött részecskék - az úgynevezett napszél - áramlásától is. Abban az esetben, ha a Föld geomágneses mezője megzavarodik, a bolygón geomágneses viharok keletkeznek, amelyek gyakran veszélyeztetik az űrhajókat és a bolygó számos technológiai rendszerét. Ennek a küldetésnek az alkotói remélik, hogy megállapítják, mi történik jelenleg a Föld mágneses mezőjével, amelynek nagysága 1840 óta 10-15% -kal csökkent, és azt is megállapítják, hogy számíthatunk-e például pólusváltásra.
A szakértők a SWARM űrszonda fedélzetén található fő tudományos berendezést magnetométernek nevezik, amelyet a mágneses mező irányának és amplitúdójának mérésére terveztek (vektorát, innen az eszköz nevét - Vector Field Magnetometer). A második magnetométer, amelyet a mágneses mező nagyságának (de nem az irányának) mérésére terveztek - az abszolút skaláris magnetométer - segít neki a leolvasásban. Mindkét magnetométert egy speciális, elég hosszú kitámasztórúdra helyezik, amely a műhold nagy részét teszi ki hosszában (körülbelül 4 méter a 9 -ből).
A műholdakon is van egy elektromos mezőt mérő műszer (úgynevezett Electric Field Instrument). Foglalkozik a földközeli plazma paramétereinek regisztrálásával: sodródás, a töltött részecskék sebessége a bolygó közelében, sűrűség. Ezenkívül az űrhajó gyorsulásmérővel van felszerelve, amely a bolygónk gravitációjához nem kapcsolódó gyorsulásokat méri. Ezen adatok megszerzése fontos a műholdak tengerszint feletti magasságában (kb. 300-500 km) lévő légkör sűrűségének felméréséhez és az ott uralkodó mozgásokról alkotott kép megszerzéséhez. Ezenkívül az eszközöket GPS -vevővel és lézeres reflektorral is felszerelik, amelyeknek a lehető legnagyobb pontosságot kell biztosítaniuk a műholdak koordinátáinak meghatározásakor. A mérési pontosság az egyik kulcsfogalom minden modern tudományos kísérletben, amikor már nem valami igazán új dolog felfedezéséről van szó, hanem szó szerint „tégláról téglára”, hogy megpróbáljuk szétszedni az emberek körüli jelenségek ismert fizikai mechanizmusait.
Meg kell jegyezni, hogy a Föld magnetoszférája nemcsak meglehetősen összetett, hanem térben és időben is változékony. Ezért az emberiség történetében az űrkorszak kezdete után meglehetősen gyorsan a tudósok többszatellit kísérleteket kezdtek végezni a földközeli űr tanulmányozására. Ha számos azonos műszerrel rendelkezünk különböző pontokon, akkor olvasmányaik alapján egészen pontosan megérthetjük, hogy mi történik pontosan bolygónk magnetoszférájában, mi befolyásolja „alulról”, és hogyan reagál a magnetoszféra az előforduló zavarokra a Napon.
Büszkén mondhatjuk, hogy e tanulmányok „úttörője” az INTERBALL nemzetközi projekt volt, amelyet Oroszország készített a 90 -es évek elején, a projekt a 2000 -es évek elejéig működött. Aztán 2000 -ben az európaiak felbocsátották a Cluster rendszer 4 műholdját, amelyek még mindig az űrben dolgoznak. Hazánkban a magnetoszféra kutatásának folytatása a többszatellit projektek megvalósításához is kapcsolódik. Az elsőnek a Resonance projektnek kell lennie, amely egyszerre 4 űrhajót tartalmaz. A tervek szerint párban bocsátják őket az űrbe, és a Föld belső magnetoszférájának tanulmányozására használják.
Érdemes megjegyezni, hogy ezek a projektek meglehetősen különbözőek. A kilőtt "raj" alacsony földi pályán fog működni. Mindenekelőtt a SWARM projekt célja annak tanulmányozása, hogy pontosan hogyan keletkezik a Föld mágneses tere. A klaszter űrhajók jelenleg elliptikus poláris pályán vannak, amelynek magassága 19 és 119 ezer km között változik. Ugyanakkor az orosz "Resonance" műholdak működési pályáját (500 -ról 27 ezer km -re) úgy választották ki, hogy egy bizonyos területen helyezkedjenek el, amely bolygónkkal együtt forog. Ezenkívül ezek a projektek mindegyike új ismereteket hoz az emberiséghez, amelyek segítenek jobban megérteni, mi történik a Földdel.
Legtöbbünknek nagyon távoli elképzelései vannak a Föld mágneses mezőjéről, és eszünkbe jut valami, amit az iskolai tananyag részeként tanítottak nekünk. A mágneses mező szerepe azonban sokkal szélesebb, mint az iránytű szokásos eltérítése. A mágneses mező megvédi bolygónkat a kozmikus sugaraktól, épségben tartja a föld légkörét, távol tartja a napszeleket, és lehetővé teszi bolygónk számára, hogy ne ismételje meg a Mars sorsát.
Bolygónk mágneses mezeje sokkal összetettebb képződmény, mint az iskolai tankönyvekben látható, amelyben sematikusan a Földet ábrázolják egy rúdmágnessel, amely „beleragadt”. Valójában a Föld mágneses mezeje meglehetősen dinamikus, és kialakulásában a fő szerepet a Föld olvadt magjának forgása játssza, amely hatalmas dinamóként működik. Ugyanakkor a mágneses térben bekövetkező változások dinamikája ma már nemcsak tudományos érdeklődésre tarthat számot. A geomágneses környezet megsértése a hétköznapi emberek számára tele van a navigációs és kommunikációs rendszerek működésének zavaraival, az áramellátó rendszerek és a számítástechnikai rendszerek meghibásodásával, valamint az állatok vándorlási folyamatainak változásával. Ezenkívül a mágneses mező tanulmányozása lehetővé teszi a tudósok számára, hogy jobban megértsék a bolygó belső szerkezetét és a természeti titkokat, amelyekről ma nem sokat tudunk.
A SWARM műholdcsoportot erre a célra hozták létre. Tervezési és összeszerelési folyamatukat a jól ismert európai űrhajózási vállalat, az Astrium végezte. Ezeknek a műholdaknak a létrehozásakor a mérnökök megtestesíthették a mágneses mezők világűrben végzett több mint 30 éves tapasztalatát, amelyet az Astriumnak sikerült felhalmoznia számos űrprogram végrehajtása során, például a Champ és a Cryosat projektek.
A SWARM program 3 műholdja teljesen nem mágneses anyagokból készült, így nincs saját mágneses mezőjük, ami torzíthatja a mérések menetét. A műholdakat két poláris pályára bocsátják. Közülük ketten egymás mellett repülnek 450 km -es magasságban, a harmadik pedig 520 km -es pályán lesz. Együtt képesek lesznek elvégezni a Föld mágneses mezőjének legpontosabb és legalaposabb méréseit a kutatás során, ami lehetővé teszi a tudósok számára, hogy pontos térképet készítsenek a geomágneses mezőről, és felfedjék annak dinamikáját.
