SWARM жобасының үш еуропалық ғылыми спутнигі 2013 жылдың 22 қарашасында Ресейдің Плесецк ғарыш айлағынан Briz-KM жоғарғы сатысымен жабдықталған Rokot конверсиялық зымыран тасығышымен сәтті ұшырылды. 3 спутник флотилиясының негізгі міндеті біздің планетамыздың магнит өрісінің параметрлерін өлшеу болады. Мақсаты: бұл өрістің Жер қойнауында қалай туатынын жақсы түсіну. Еуропалық ғарыш агенттігінің (ESA) SWARM жобасы (ағылшын тілінен аударғанда «үйір») 3 бірдей ғарыштық спутникті қамтиды, олардың әрқайсысы 7 құрал түріндегі пайдалы жүктемені алып жүреді (қызметтік және ғылыми).
Айта кету керек, 22 қарашадағы ұшыру - бұл ресейлік аэроғарыш күштері Плесецк ғарыш айлағынан жүзеге асырылатын Рокот зымыран тасығышының үшінші ұшырылымы. Бастапқыда спутниктерді ұшыру 2012 жылы жүзеге асады деп жоспарланған болатын, бірақ соңғы сәтте ESA спутниктерді ұшыруды 2013 жылдың қарашасына қалдырды. Ұшуды Шығыс Қазақстан облысының генерал -майоры Александр Головко басқарды. Небәрі 1, 5 сағаттық ұшудан кейін еуропалық ғарыш спутниктері өз жұмыстарын жүргізетін жерге жақын орбитаға шығарылды.
Айта кету керек, Rokot зымыран тасығышы жеңіл классқа жатады және RS-18 құрлықаралық баллистикалық зымыран негізінде құрастырылған. Қазіргі уақытта бұл ICBM ресейлік армияны қызметтен шығару процедурасынан өтіп жатыр. SWARM спутниктерінің өзі Жерді зерттеуге бағытталған тірі планета жобасына жатады. Бұл спутниктер орбитадағы SMOC, GOCE ғарыш кемесіне және мұхиттарды, теңіз мұзын және Жердің тартылыс күшін зерттеумен айналысатын басқа спутниктерге қосылады. Swarm ғарыштық зондтарының өзі планетаның магнит өрісін зерттеу үшін зерттеулер жүргізуге арналған.
Rokot зымыран тасығышының ұшырылуы
Сенбі және жексенбі күндері Еуропалық ғарыш агенттігі спутниктерге орнатылған борттық жабдықтардың көптеген сынақтарын өткізді және оның жоспарлы түрде жұмыс істейтініне көз жеткізді. Осыдан кейін спутниктер магнитометр датчиктері орнатылған арнайы металл шыбықтарды қауіпсіз орналастырды. ESA мамандары алған мәліметтер сигнал-шу қатынасы бұрын болжанғаннан да жақсы екенін көрсетті. Қазіргі уақытта ғарыштық миссия автокөліктерді тұрақты жұмысқа дайындау кезеңіне өтті, бұл кезең 3 айға созылады.
Ғарыш аппараттарының осы тобының алдында тұрған жаһандық міндет - планетаның магнит өрісінің параметрлерінің өзгеруін, сонымен қатар оның плазмалық ортасын және бұл көрсеткіштердің жердегі ландшафттың өзгеруімен байланысын зерттеу. Жобаның мақсаты - біздің планетамыздың магнит өрісін генерациялауға арналған «машинаның» дәл қалай орналасқанын түсіну. Бүгінде ғалымдар бұл Жердің сұйық сыртқы ядросындағы заттардың конвективті ағындарының арқасында пайда болады деп болжайды. Сонымен қатар, оған планетаның жер қыртысы мен мантия құрамы, ионосфера, магнитосфера мен мұхит ағындары әсер етуі мүмкін.
Жердің магнит өрісін зерттеуге қызығушылықты бос деп атауға болмайды. Біздің планетамыздың магнит өрісі компас инесін бағдарлайтындығынан басқа, ол бәрімізді Күннен бізге қарай асығатын зарядталған бөлшектер ағынынан қорғайды - күн жел деп аталады. Жердің геомагниттік өрісі бұзылған жағдайда, планетада ғарыш аппараттары мен көптеген технологиялық жүйелерге қауіп төндіретін геомагниттік дауыл пайда болады. Бұл миссияны жасаушылар 1840 жылдан бері магнитудасы 10-15% -ға азайған Жердің магнит өрісінде не болып жатқанын анықтауға үміттенеді, сонымен қатар, мысалы, полюстердің өзгеруін күту керек пе, жоқ па, соны анықтайды.
Сарапшылар SWARM ғарыш кемесінің бортындағы негізгі ғылыми жабдықты магнит өрісінің бағыты мен амплитудасын өлшеуге арналған магнитометр деп атайды (оның векторы, демек құрылғының атауы - Векторлық өріс магнитометрі). Магнит өрісінің шамасын өлшеуге арналған екінші магнитометр (бірақ оның бағытын емес) - абсолюттік скалярлық магнитометр оған көрсеткіштерді алуға көмектесуі керек. Екі магнитометр де спутниктің көп бөлігін ұзындығы бойынша (9 -дан 4 метрге жуық) құрайтын жеткілікті ұзын арнайы тірекке орнатылады.
Сонымен қатар спутниктерде электр өрістерін өлшеуге арналған құрал бар (электрлік өріс құралы деп аталады). Ол Жерге жақын плазманың параметрлерін тіркеумен айналысады: дрейф, планетаның жанындағы зарядталған бөлшектердің жылдамдығы, тығыздығы. Сонымен қатар, ғарыш кемесі планетамыздың ауырлық күшіне қатысы жоқ үдеуді өлшеуге арналған акселерометрлермен жабдықталған. Бұл мәліметтерді алу спутниктердің биіктігінде (шамамен 300-500 км) атмосфераның тығыздығын бағалау және ондағы басым қозғалыстар туралы түсінік алу үшін маңызды. Сондай -ақ, құрылғылар GPS қабылдағышпен және спутниктердің координаттарын анықтауда ең жоғары дәлдікті қамтамасыз ететін лазерлік шағылыстырғышпен жабдықталатын болады. Өлшеу дәлдігі - бұл барлық жаңа ғылыми эксперименттердегі негізгі ұғымдардың бірі, ол енді шынымен жаңа нәрсені ашу туралы емес, айналадағы құбылыстардың белгілі физикалық механизмдерін бөлшектеуге тырысу үшін «кірпіштен кірпіштен».
Айта кету керек, Жердің магнитосферасы өте күрделі ғана емес, сонымен қатар кеңістік пен уақытта өзгереді. Сондықтан, адамзат тарихында ғарыштық дәуір басталғаннан кейін, ғалымдар тез арада Жерге жақын кеңістікті зерттеуге бағытталған спутниктік эксперименттер жүргізе бастады. Егер бізде әр түрлі нүктелерде бірдей құралдар бар болса, онда олардың оқулары бойынша біз планетамыздың магнитосферасында не болып жатқанын, оған «төменнен» не әсер ететінін және магнитосфераның пайда болатын бұзылуларға қалай әсер ететінін нақты түсінеміз. Күнде.
Біз бұл зерттеулердің «пионері» 1990 жылдардың басында Ресей дайындаған INTERBALL халықаралық жобасы болды деп мақтанышпен айта аламыз, жоба 2000 жылдардың басына дейін жұмыс істеді. Содан кейін, 2000 жылы еуропалықтар ғарышта әлі де жұмыс істеп жатқан Кластерлік жүйенің 4 жер серігін ұшырды. Біздің елде магнитосфералық зерттеулердің жалғасы мультисеріктік жобаларды жүзеге асырумен де байланысты. Олардың біріншісі бірден 4 ғарыш аппаратын қамтитын резонанс жобасы болуы керек. Оларды ғарышқа жұппен ұшыру және Жердің ішкі магнитосферасын зерттеу үшін қолдану жоспарлануда.
Айта кетейік, бұл жобалардың барлығы мүлде өзгеше. Іске қосылған «үйінді» жердің төменгі орбитасында жұмыс істейтін болады. Біріншіден, SWARM жобасы Жердің магнит өрісінің генерациясы қалай жүретінін зерттеуге бағытталған. Кластерлік ғарыш аппараттары қазіргі уақытта эллиптикалық полярлық орбитада орналасқан, оның биіктігі 19 -дан 119 мың км -ге дейін өзгереді. Сонымен бірге ресейлік «Резонанс» спутниктерінің жұмыс орбитасы (500 -ден 27 мың км -ге дейін) біздің планетамызбен бірге айналатын белгілі бір аймақта орналасатын етіп таңдалды. Сонымен қатар, бұл жобалардың әрқайсысы адамзатқа Жермен не болып жатқанын жақсы түсінуге көмектесетін жаңа білім береді.
Біздің көпшілігіміз мектеп бағдарламасының бөлігі ретінде үйретілген нәрсені еске түсіре отырып, Жердің магнит өрісі туралы өте алыс түсінікке ие боламыз. Алайда, магнит өрісінің рөлі циркуль инесінің әдеттегі ауытқуынан әлдеқайда кең. Магнит өрісі біздің планетамызды ғарыштық сәулелерден қорғайды, ол жер атмосферасын сақтайды, күн желін қашықтықта ұстайды және біздің планетамыз Марстың тағдырын қайталамауға мүмкіндік береді.
Біздің планетаның магнит өрісі - бұл мектеп оқулықтарында көрсетілгеннен әлдеқайда күрделі формация, онда ол магнитті «жабысып қалған» Жер ретінде схемалық түрде бейнеленген. Шын мәнінде, Жердің магнит өрісі жеткілікті динамикалық, және оның пайда болуында негізгі динамо рөлін атқаратын Жердің балқытылған ядросының айналуы басты рөл атқарады. Сонымен қатар, магнит өрісінің өзгеру динамикасы бүгінде академиялық қызығушылық қана емес. Геомагниттік ортаның бұзылуы навигациялық және байланыс жүйелерінің жұмысындағы бұзылулармен, энергия жүйелері мен есептеу жүйелерінің істен шығуларымен, жануарлардың қоныс аудару процестерінің өзгеруімен қарапайым адамдарға ауыр тиеді. Сонымен қатар, магнит өрісін зерттеу ғалымдарға планетаның ішкі құрылымы мен табиғи сырларын жақсы түсінуге мүмкіндік береді, олар туралы біз көп біле бермейміз.
SWARM спутниктік тобы дәл осы мақсатта құрылған. Оларды жобалау мен құрастыру процесін Еуропаның белгілі Astrium аэроғарыштық компаниясы жүргізді. Бұл спутниктерді құру кезінде инженерлер ғарыш кеңістігіндегі магниттік өрістерді зерттеудегі 30 жылдан астам тәжірибені жинақтай алды, олар Astrium көптеген ғарыштық бағдарламаларды, мысалы, Шамп және Криосатты іске асыру кезінде жинақтады. жобалар.
SWARM бағдарламасының 3 спутнигі толығымен магнитті емес материалдардан жасалған, сондықтан олардың өлшеу барысын бұрмалайтын өзіндік магнит өрісі жоқ. Жер серіктері екі полярлық орбитаға шығарылады. Олардың екеуі 450 км биіктікте бір -бірімен қатар ұшатын болады, үшіншісі 520 км орбитада болады. Олар бірге зерттеу кезінде Жердің магнит өрісінің ең дәл және мұқият өлшеуін жүргізе алады, бұл ғалымдарға геомагниттік өрістің дәл картасын құруға және оның динамикасын ашуға мүмкіндік береді.
