Tri evropska naučna satelita projekta SWARM uspješno su lansirana sa ruskog kosmodroma Plesetsk 22. novembra 2013. godine sa raketnom raketom Rokot opremljenom gornjim stepenom Briz-KM. Glavni zadatak flotile od 3 satelita bit će mjerenje parametara magnetskog polja naše planete. Svrha: bolje razumjeti kako se ovo polje rađa u utrobi Zemlje. Projekt Europske svemirske agencije (ESA) SWARM (u prijevodu s engleskog "swarm") uključuje 3 identična svemirska satelita, od kojih svaki nosi korisni teret u obliku 7 instrumenata (uslužnih i naučnih).
Treba napomenuti da je lansiranje 22. novembra već treće lansiranje rakete -nosača Rokot, koje izvode ruske vazduhoplovne snage sa kosmodroma Plesetsk. U početku je bilo planirano da se lansiranje satelita izvede 2012. godine, ali u posljednjem trenutku ESA je odložila lansiranje satelita za novembar 2013. Lansiranjem je komandovao general -major regije Istočni Kazahstan Aleksandar Golovko. Nakon samo 1,5 sata leta, evropski svemirski sateliti lansirani su u datu orbitu oko Zemlje, u kojoj će obavljati svoj posao.
Valja napomenuti da lansirno vozilo Rokot pripada lakoj klasi i izgrađeno je na bazi interkontinentalne balističke rakete RS-18. Trenutno, ova ICBM prolazi kroz proceduru razgradnje ruske vojske. Sami sateliti SWARM pripadaju projektu Živa planeta čiji je cilj istraživanje Zemlje. Ovi sateliti u orbiti će se pridružiti već operativnim svemirskim letjelicama SMOC, GOCE i drugim satelitima koji se bave proučavanjem okeana, leda i gravitacije Zemlje. Svemirske sonde Swarm dizajnirane su za istraživanje radi proučavanja magnetskog polja planete.
Lansiranje rakete -nosača Rokot
Tokom subote i nedjelje, Evropska svemirska agencija izvršila je brojna ispitivanja ugrađene opreme instalirane na satelitima i pobrinula se da funkcionira prema planu. Nakon toga, sateliti su sigurno rasporedili posebne metalne šipke na koje su ugrađeni senzori za magnetometar. Podaci do kojih su došli stručnjaci ESA-e pokazali su da je dobiveni omjer signal / šum čak i bolji nego što se ranije pretpostavljalo. Trenutno je svemirska misija ušla u fazu pripreme vozila za redovan rad, ova faza će trajati 3 mjeseca.
Globalni zadatak s kojim se suočava ova grupa svemirskih letjelica je proučavanje promjena u parametrima magnetskog polja planete, kao i okoline u plazmi, te povezanost ovih pokazatelja s promjenama zemaljskog krajolika. Cilj projekta je razumjeti kako je točno uređena "mašina" za generiranje magnetskog polja naše planete. Danas znanstvenici sugeriraju da se pojavljuje zbog konvektivnih tokova tvari u vanjskom jezgru Zemlje. Osim toga, na njega može utjecati i sastav kore i omotača planete, jonosfere, magnetosfere i oceanske struje.
Interes za proučavanje Zemljinog magnetskog polja ne može se nazvati praznim hodom. Osim što magnetsko polje naše planete orijentira iglu kompasa, štiti nas i od protoka nabijenih čestica koje jure prema nama od Sunca - takozvanog solarnog vjetra. U slučaju da je Zemljino geomagnetsko polje poremećeno, na planeti se javljaju geomagnetne oluje koje često ugrožavaju svemirske letjelice i mnoge tehnološke sisteme na planeti. Kreatori ove misije nadaju se da će ustanoviti šta se trenutno dešava sa Zemljinim magnetskim poljem, čija se veličina smanjila za 10-15% od 1840. godine, kao i da ćemo ustanoviti da li treba očekivati, na primjer, promjenu polova.
Stručnjaci glavnu naučnu opremu na svemirskoj letjelici SWARM nazivaju magnetometrom dizajniranim za mjerenje smjera i amplitude magnetskog polja (njegov vektor, pa otuda i naziv uređaja - Vector Field Magnetometer). Drugi magnetometar, dizajniran za mjerenje veličine magnetskog polja (ali ne i njegovog smjera) - apsolutni skalarni magnetometar, trebao bi mu pomoći pri očitanju. Oba magnetometra postavljena su na posebnu dovoljno dugačku šipku za isticanje, koja čini većinu satelita po njegovoj dužini (oko 4 metra od 9).
Takođe na satelitima postoji instrument dizajniran za mjerenje električnih polja (nazvan Instrument električnog polja). On će se baviti registrovanjem parametara plazme blizu zemlje: zanošenje, brzina nabijenih čestica u blizini planete, gustoća. Osim toga, svemirske letjelice opremljene su akcelerometarima dizajniranim za mjerenje ubrzanja koja nisu povezana s gravitacijom naše planete. Dobivanje ovih podataka važno je za procjenu gustoće atmosfere na nadmorskoj visini satelita (oko 300-500 km) i za dobivanje predodžbe o tamošnjim dominantnim kretanjima. Takođe, uređaji će biti opremljeni GPS prijemnikom i laserskim reflektorom, koji bi trebao osigurati najveću tačnost u određivanju koordinata satelita. Točnost mjerenja jedan je od ključnih pojmova u svim modernim naučnim eksperimentima, kada se više ne radi o otkrivanju nečeg zaista novog, već doslovno „ciglu po ciglu“kako bi se pokušali rastaviti poznati fizički mehanizmi pojava oko ljudi.
Valja napomenuti da Zemljina magnetosfera nije samo prilično složena, već je i promjenjiva u prostoru i vremenu. Stoga su vrlo brzo nakon početka svemirske ere u povijesti čovječanstva naučnici počeli provoditi eksperimente s više satelita s ciljem proučavanja svemira oko Zemlje. Ako imamo niz identičnih instrumenata na različitim mjestima, prema njihovim očitanjima možemo sasvim točno razumjeti što se točno događa u magnetosferi naše planete, što na nju utječe „odozdo“i kako magnetosfera reagira na smetnje koje se javljaju na Suncu.
S ponosom možemo reći da je „pionir“ovih studija bio međunarodni projekt INTERBALL, koji je Rusija pripremila početkom 1990 -ih, projekt je radio do početka 2000 -ih. Zatim, 2000. godine, Evropljani su lansirali 4 satelita sistema klastera, koji još uvijek rade u svemiru. Nastavak istraživanja magnetosfere u našoj zemlji povezan je i sa implementacijom višesatteljskih projekata. Prvi od njih trebao bi biti projekt Resonance, koji uključuje 4 svemirske letjelice odjednom. Planirano je da budu lansirani u svemir u parovima i korišteni za proučavanje Zemljine unutrašnje magnetosfere.
Vrijedi napomenuti da su svi ovi projekti prilično različiti. Lansirani "roj" će djelovati na niskoj Zemljinoj orbiti. Prije svega, projekt SWARM ima za cilj proučiti kako točno dolazi do stvaranja Zemljinog magnetskog polja. Klaster svemirske letjelice trenutno se nalaze u eliptičnoj polarnoj orbiti, čija nadmorska visina varira od 19 do 119 hiljada km. U isto vrijeme, radna orbita ruskih satelita "Rezonanca" (od 500 do 27 hiljada km) odabrana je na takav način da se nalazi u određenom području, koje se okreće s našom planetom. Štaviše, svaki od ovih projekata donijet će čovječanstvu dio novog znanja koje će nam pomoći da bolje razumijemo šta se dešava sa Zemljom.
Većina nas ima vrlo udaljenu ideju o Zemljinom magnetskom polju, sjećajući se nečega što smo naučili kao dio školskog programa. Međutim, uloga magnetskog polja mnogo je šira od uobičajenog otklona igle kompasa. Magnetsko polje štiti našu planetu od kosmičkih zraka, održava netaknutu Zemljinu atmosferu, čuvajući solarne vjetrove na udaljenosti i dopuštajući našoj planeti da ne ponovi sudbinu Marsa.
Magnetno polje naše planete mnogo je složenija formacija nego što je prikazano u školskim udžbenicima, u kojima je shematski prikazano kao Zemlja sa magnetom "zabodenom" u nju. Zapravo, Zemljino magnetsko polje prilično je dinamično, a glavnu ulogu u njegovom formiranju igra rotacija rastaljenog jezgra Zemlje, koje djeluje kao ogroman dinamo. U isto vrijeme, dinamika promjena magnetskog polja danas nije samo od akademskog interesa. Kršenja geomagnetnog okruženja obični su ljudi opterećeni poremećajima u radu navigacijskih i komunikacijskih sistema, kvarovima elektroenergetskih i računalnih sustava te promjenama u procesima migracije životinja. Osim toga, proučavanje magnetskog polja omogućit će naučnicima da bolje razumiju unutrašnju strukturu planete i prirodne tajne, o kojima danas ne znamo mnogo.
Satelitska grupa SWARM stvorena je upravo u tu svrhu. Njihov proces projektiranja i montaže izvela je poznata evropska svemirska kompanija Astrium. Prilikom stvaranja ovih satelita, inženjeri su uspjeli utjeloviti svo više od 30 godina iskustva u proučavanju magnetskih polja u svemiru, koje je Astrium uspio akumulirati tijekom provedbe brojnih svemirskih programa, na primjer, Champ i Cryosat projekti.
Tri satelita programa SWARM u potpunosti su izrađena od nemagnetnih materijala, tako da nemaju vlastito magnetsko polje, što bi moglo poremetiti tok mjerenja. Sateliti će biti lansirani u dvije polarne orbite. Dvojica će letjeti jedno pored drugog na visini od 450 km, a treći će biti u orbiti od 520 km. Zajedno će moći izvršiti najpreciznija i temeljita mjerenja magnetskog polja Zemlje tokom istraživanja, što će omogućiti naučnicima da sastave tačnu kartu geomagnetnog polja i otkriju njegovu dinamiku.
