Три европейски научни спътника на проекта SWARM бяха успешно изстреляни от руския космодром Плесецк на 22 ноември 2013 г. с ракетата-носител Rokot, оборудвана с горния етап Briz-KM. Основната задача на флотилията от 3 спътника ще бъде да измерва параметрите на магнитното поле на нашата планета. Цел: да се разбере по -добре как това поле се ражда в недрата на Земята. Проектът на Европейската космическа агенция (ESA) SWARM (в превод от английски „рояк“) включва 3 еднакви космически спътника, всеки от които носи полезен товар под формата на 7 инструмента (служебен и научен).
Трябва да се отбележи, че изстрелването на 22 ноември е вече третият изстрел на ракетата -носител Rokot, който се извършва от руските космически сили от космодрома Плесецк. Първоначално беше планирано изстрелването на спътници да се извърши през 2012 г., но в последния момент ESA отложи изстрелването на спътници за ноември 2013 г. Изстрелването е командвано от генерал -майор от региона на Източен Казахстан Александър Головко. Само след 1, 5 часа полет европейските космически спътници бяха изстреляни в дадена околоземна орбита, в която те ще извършват своята работа.
Трябва да се отбележи, че ракетата-носител Rokot принадлежи към лекия клас и е построена на базата на междуконтиненталната балистична ракета RS-18. В момента тази МБР преминава процедурата за извеждане от експлоатация на руската армия. Самите спътници SWARM принадлежат към проекта „Живата планета“, който е насочен към изследване на Земята. Тези спътници в орбита ще се присъединят към вече действащите космически кораби SMOC, GOCE и други спътници, които се занимават с изучаване на океаните, морския лед и гравитацията на Земята. Самите космически сонди Swarm са предназначени да провеждат изследвания за изследване на магнитното поле на планетата.
Изстрелване на ракетата -носител Rokot
През събота и неделя Европейската космическа агенция извърши множество тестове на бордовото оборудване, инсталирано на спътниците, и се увери, че то функционира по план. След това спътниците безопасно разполагат специални метални пръти, върху които са монтирани сензори за магнитометри. Данните, получени от специалистите на ESA, демонстрират, че полученото съотношение сигнал / шум е дори по-добро от предполагаемото. В момента космическата мисия навлезе в етап на подготовка на превозните средства за редовна експлоатация, тази фаза ще продължи 3 месеца.
Глобалната задача, пред която е изправена тази група космически кораби, е да проучи промените в параметрите на магнитното поле на планетата, както и нейната плазмена среда, както и връзката на тези показатели с промените в земния пейзаж. Целта на проекта е да се разбере как точно е подредена „машината“за генериране на магнитно поле на нашата планета. Днес учените предполагат, че се появява поради конвективни потоци материя в течното външно ядро на Земята. В допълнение, тя може да бъде повлияна от състава на кората и мантията на планетата, йоносферата, магнитосферата и океанските течения.
Интересът към изследването на магнитното поле на Земята не може да се нарече празен. В допълнение към факта, че магнитното поле на нашата планета ориентира иглата на компаса, то също така предпазва всички нас от потока от заредени частици, които се втурват към нас от Слънцето - така наречения слънчев вятър. В случай, че геомагнитното поле на Земята е нарушено, на планетата възникват геомагнитни бури, които често застрашават космическите кораби и много технологични системи на планетата. Създателите на тази мисия се надяват да установят какво се случва в момента с магнитното поле на Земята, чиято величина е намаляла с 10-15% от 1840 г., както и да установят дали трябва да очакваме например смяна на полюсите.
Експертите наричат основното научно оборудване на борда на космическия кораб SWARM магнитометър, предназначен да измерва посоката и амплитудата на магнитното поле (неговия вектор, откъдето идва и името на устройството - Vector Field Magnetometer). Вторият магнитометър, предназначен да измерва величината на магнитното поле (но не и посоката му) - Абсолютният скаларен магнитометър, трябва да му помогне да отчете показанията. И двата магнитометра са поставени върху специална достатъчно дълга изпъкнала пръчка, която съставлява по -голямата част от спътника по дължината му (около 4 метра от 9).
Също така на спътниците има инструмент, предназначен за измерване на електрически полета (наречен Инструмент за електрическо поле). Той ще се занимава с регистриране на параметрите на околоземната плазма: дрейф, скорост на заредени частици в близост до планетата, плътност. Освен това космическите кораби са оборудвани с акселерометри, предназначени да измерват ускорения, които не са свързани с гравитацията на нашата планета. Получаването на тези данни е важно за оценка на плътността на атмосферата на височината на спътниците (около 300-500 км) и получаване на представа за доминиращите движения там. Също така устройствата ще бъдат оборудвани с GPS приемник и лазерен рефлектор, който трябва да осигури най -висока точност при определяне на координатите на спътниците. Точността на измерване е едно от ключовите понятия във всички съвременни научни експерименти, когато вече не става въпрос за откриване на нещо наистина ново, а буквално „тухла по тухла“, за да се опита да разглоби познатите физически механизми на явленията около хората.
Трябва да се отбележи, че магнитосферата на Земята е не само доста сложна, но и променлива в пространството и времето. Следователно, доста бързо след началото на космическата ера в историята на човечеството, учените започнаха да провеждат многосателитни експерименти, насочени към изучаване на околоземното пространство. Ако имаме редица идентични инструменти в различни точки, тогава според техните показания можем да разберем с точност какво точно се случва в магнитосферата на нашата планета, какво й влияе „отдолу“и как магнитосферата реагира на възникнали смущения на Слънцето.
С гордост можем да кажем, че „пионер“на тези изследвания беше международният проект INTERBALL, подготвен от Русия в началото на 90 -те години на миналия век, проектът работеше до началото на 2000 -те. След това, през 2000 г., европейците изстрелват 4 спътника от системата „Клъстер“, които все още работят в космоса. Продължаването на магнитосферните изследвания у нас е свързано и с реализирането на многосателитни проекти. Първият от тях трябва да бъде проектът Resonance, който включва 4 космически кораба наведнъж. Планира се те да бъдат изстреляни в космоса по двойки и използвани за изследване на вътрешната магнитосфера на Земята.
Заслужава да се отбележи, че всички тези проекти са доста различни. Стартираният „рояк“ще работи на ниска земна орбита. На първо място, проектът SWARM има за цел да проучи как точно възниква генерирането на магнитното поле на Земята. Клъстерните космически кораби в момента са в елиптична полярна орбита, чиято надморска височина варира от 19 до 119 хиляди км. В същото време работната орбита на руските спътници "Резонанс" (от 500 до 27 хиляди км) е избрана по такъв начин, че да се намира в определена област, която се върти с нашата планета. Освен това всеки от тези проекти ще донесе на човечеството парче нови знания, които ще ни помогнат да разберем по -добре какво се случва със Земята.
Повечето от нас имат много далечна представа за магнитното поле на Земята, като си спомнят нещо, на което са ни учили като част от училищната програма. Въпреки това, ролята на магнитното поле е много по -широка от обичайното отклонение на иглата на компаса. Магнитното поле защитава нашата планета от космически лъчи, поддържа земната атмосфера непокътната, като държи слънчевите ветрове на разстояние и позволява на нашата планета да не повтаря съдбата на Марс.
Магнитното поле на нашата планета е много по -сложна формация, отколкото е показано в училищните учебници, в които схематично е изобразена като Земята с „забит“в нея магнит. Всъщност магнитното поле на Земята е доста динамично и основната роля за неговото формиране се играе от въртенето на разтопеното ядро на Земята, което действа като огромно динамо. В същото време динамиката на промените в магнитното поле днес е не само от академичен интерес. Нарушенията на геомагнитната среда са изпълнени с обикновени хора с прекъсвания в работата на навигационните и комуникационните системи, отказ на електроенергийни системи и изчислителни системи и промени в процесите на миграция на животни. Освен това изследването на магнитното поле ще позволи на учените да разберат по -добре вътрешната структура на планетата и природните тайни, за които днес не знаем много.
Сателитната група SWARM е създадена точно за тази цел. Техният процес на проектиране и сглобяване е извършен от известната европейска космическа компания Astrium. При създаването на тези спътници инженерите успяха да въплътят целия повече от 30 -годишен опит в изследването на магнитните полета в космоса, който Astrium успя да натрупа по време на изпълнението на множество космически програми, например Champ и Cryosat проекти.
Трите спътника от програмата SWARM са изцяло изработени от немагнитни материали, така че нямат собствено магнитно поле, което може да изкриви хода на измерванията. Сателитите ще бъдат изстреляни в две полярни орбити. Два от тях ще летят един до друг един на друг на височина 450 км, а третият ще бъде на орбита от 520 км. Заедно те ще могат да извършат най -точните и задълбочени измервания на магнитното поле на Земята по време на изследването, което ще позволи на учените да съставят точна карта на геомагнитното поле и да разкрият неговата динамика.
