Swarm — это миссия Европейского космического агентства (ESA) по изучению магнитного поля Земли . Высокоточные и высокоразрешающие измерения силы, направления и вариаций магнитного поля Земли, дополненные точной навигацией, акселерометром и измерениями электрического поля , предоставят данные для моделирования геомагнитного поля и его взаимодействия с другими физическими аспектами земной системы. Результаты дают представление о внутренней части Земли из космоса, позволяя подробно изучать состав и процессы внутри нее и расширять наши знания об атмосферных процессах и моделях циркуляции океана, которые влияют на климат и погоду .
Общая цель миссии Swarm — развить опыт миссий Ørsted и CHAMP и предоставить наилучшее из когда-либо существовавших исследований геомагнитного поля (многоточечные измерения) и его временной эволюции, чтобы получить новые знания о земной системе путем улучшения наших знаний о недрах и климате Земли . [1]
Созвездие Swarm состоит из трех спутников (Alpha, Bravo и Charlie), размещенных на двух разных полярных орбитах , два из которых летят бок о бок на высоте 450 километров (280 миль), а третий — на высоте 530 километров (330 миль). [1] [2] Запуск был отложен и перенесен на 12:02:29 UTC 22 ноября 2013 года с космодрома Плесецк , Россия. [3] ESA заключило контракт с Astrium на разработку и строительство трех орбитальных аппаратов, [1] в то время как Eurockot предоставил услуги по запуску. [4]
Благодаря канадско-европейскому партнерству набор инструментов e-POP спутника CASSIOPE Канадского космического агентства был официально включен в качестве четвертого спутника в созвездие Swarm в 2018 году, присоединившись к Alpha, Bravo и Charlie под названием Echo. [5]
Основные цели:
Вторичные цели:
Полезная нагрузка трех космических аппаратов состоит из следующих приборов: [2]
Три спутника Swarm прибыли на космодром Плесецк в сентябре 2013 года, чтобы начать финальные испытания перед заправкой и присоединением к ракете-носителю «Рокот» . [7]
Спутниковая группировка Swarm была успешно запущена на борту ракеты-носителя «Рокот/Бриз-КМ» 22 ноября 2013 года. [8]
Группировка контролируется Европейским центром космических операций в Дармштадте , Германия. К началу мая 2014 года Swarm завершил ввод в эксплуатацию на орбите. [9] Предварительные данные указывают на то, что группировка работает хорошо, поскольку полученные данные практически совпадают с данными предыдущей немецкой миссии CHAMP . [9]
На этапе ввода в эксплуатацию были обнаружены проблемы с резервным магнитометром на спутнике «Чарли», что привело к размещению спутника «Браво» на одиночной орбите с большой высотой (510 км), а «Чарли» присоединился к «Альфе» на более низкой тандемной орбите (462 км) для повышения устойчивости созвездия. [9] Данные ввода в эксплуатацию также показали больший шум в данных, когда спутник находился в поле зрения Солнца; в настоящее время теория заключается в том, что это вызвано дифференциальным нагревом спутника, но это не было подтверждено. [9] В целом, созвездие находится в хорошем состоянии и, благодаря точному выводу на орбиту, имеет значительные остаточные запасы топлива. [9]
В сентябре 2016 года ученые опубликовали исследование, которое выявило прямую связь между отключениями GPS низкоорбитальных спутников и «грозами» в ионосфере . За первые два года работы Swarm их GPS-соединение прерывалось 166 раз. [10] Высокоразрешающие наблюдения со спутника помогли связать эти отключения с ионосферными грозами на высотах 300–600 км в атмосфере Земли. [11]
В декабре 2016 года ученые объявили, что, используя данные со спутников Swarm, они обнаружили новую особенность во внешнем ядре Земли — струйный поток быстро движущегося жидкого железа, движущийся со скоростью около 50 км в год. [12] [13]
В апреле 2017 года данные Swarm были использованы для подтверждения того, что STEVE — ранее нераспознанное атмосферное явление. [14]
В мае 2020 года Swarm обнаружил, что магнитное поле Земли постепенно ослабевает на территории от Африки до Южной Америки , что может вызвать технические сбои в работе спутников, вращающихся вокруг Земли. [15]
