Tres satèl·lits científics europeus del projecte SWARM es van llançar amb èxit des del cosmodrom rus de Plesetsk el 22 de novembre de 2013 amb el vehicle de llançament de conversió Rokot equipat amb l’etapa superior Briz-KM. La principal tasca de la flotilla de 3 satèl·lits serà mesurar els paràmetres del camp magnètic del nostre planeta. Finalitat: entendre millor com neix aquest camp a les entranyes de la Terra. El projecte de l'Agència Espacial Europea (ESA) SWARM (traduït de l'anglès "swarm") inclou 3 satèl·lits espacials idèntics, cadascun dels quals porta una càrrega útil en forma de 7 instruments (de servei i científics).
Cal assenyalar que el llançament del 22 de novembre ja és el tercer llançament del coet portador Rokot, que és dut a terme per les forces aeroespacials russes des del cosmodrom de Plesetsk. Inicialment, estava previst que el llançament de satèl·lits es dugués a terme el 2012, però en el darrer moment l’ESA va ajornar el llançament de satèl·lits al novembre de 2013. El llançament va ser comandat pel major general de la regió de Kazakhstan Oriental, Alexander Golovko. Després de només 1, 5 hores de vol, els satèl·lits espacials europeus es van llançar a una òrbita propera a la terra, en la qual desenvoluparan el seu treball.
Cal tenir en compte que el vehicle de llançament Rokot pertany a la classe lleugera i va ser construït sobre la base del míssil balístic intercontinental RS-18. Actualment, aquest ICBM està en procés de desmantellament de l'exèrcit rus. Els mateixos satèl·lits SWARM pertanyen al projecte Living Planet, que té com a objectiu explorar la Terra. Aquests satèl·lits en òrbita s’uniran a les naus espacials SMOC, GOCE i altres satèl·lits que ja operen, que es dediquen a estudiar els oceans, el gel marí i la gravetat de la Terra. Les pròpies sondes espacials Swarm estan dissenyades per dur a terme investigacions per estudiar el camp magnètic del planeta.
Llançament del coet portador Rokot
Durant el dissabte i el diumenge, l'Agència Espacial Europea va realitzar nombroses proves dels equips a bord instal·lats als satèl·lits i es va assegurar que funcionés tal com estava previst. Després d’això, els satèl·lits van desplegar amb seguretat barres metàl·liques especials sobre les quals s’instal·len els sensors del magnetòmetre. Les dades obtingudes pels especialistes de l'ESA van demostrar que la relació senyal-soroll obtinguda és fins i tot millor de la que es suposava anteriorment. Actualment, la missió espacial ha entrat en la fase de preparació dels vehicles per al funcionament regular, aquesta fase durarà 3 mesos.
La tasca global que s’enfronta aquest grup de naus espacials és estudiar els canvis en els paràmetres del camp magnètic del planeta, així com el seu entorn plasmàtic, i la correlació d’aquests indicadors amb els canvis del paisatge terrestre. L'objectiu del projecte és entendre com es disposa exactament la "màquina" per generar el camp magnètic del nostre planeta. Avui els científics suggereixen que apareix a causa dels fluxos convectius de matèria al nucli exterior líquid de la Terra. A més, pot influir-se en la composició de l’escorça i el mantell del planeta, la ionosfera, la magnetosfera i els corrents oceànics.
L’interès per l’estudi del camp magnètic terrestre no es pot anomenar inactiu. A més del fet que el camp magnètic del nostre planeta orienta l’agulla de la brúixola, també ens protegeix a tots contra el flux de partícules carregades que s’enfonsen cap al nostre des del Sol, l’anomenat vent solar. En el cas que el camp geomagnètic de la Terra es pertorbi, es produeixen tempestes geomagnètiques al planeta, que sovint posen en perill les naus espacials i molts sistemes tecnològics del planeta. Els creadors d’aquesta missió esperen establir el que succeeix actualment amb el camp magnètic terrestre, la magnitud del qual ha disminuït entre un 10 i un 15% des del 1840, i també establir si hem d’esperar, per exemple, un canvi de pols.
Els experts anomenen el principal equipament científic a bord de la sonda SWARM un magnetòmetre dissenyat per mesurar la direcció i l'amplitud del camp magnètic (el seu vector, d'aquí el nom del dispositiu - Magnetòmetre de camp vectorial). El segon magnetòmetre, dissenyat per mesurar la magnitud del camp magnètic (però no la seva direcció), el magnetòmetre escalar absolut, l’hauria d’ajudar a prendre lectures. Ambdós magnetòmetres es col·loquen en una barra especial de longitud suficient, que constitueix la major part del satèl·lit al llarg de la seva longitud (uns 4 metres sobre 9).
També als satèl·lits hi ha un instrument dissenyat per mesurar els camps elèctrics (anomenat Electric Field Instrument). Es dedicarà al registre dels paràmetres del plasma proper a la terra: deriva, velocitat de les partícules carregades a prop del planeta, densitat. A més, les naus estan equipades amb acceleròmetres dissenyats per mesurar acceleracions no relacionades amb la gravetat del nostre planeta. L’obtenció d’aquestes dades és important per avaluar la densitat de l’atmosfera a l’altura dels satèl·lits (uns 300-500 km) i fer-se una idea dels moviments dominants allà. A més, els dispositius estaran equipats amb un receptor GPS i un reflector làser, que han d’assegurar la màxima precisió a l’hora de determinar les coordenades dels satèl·lits. La precisió de la mesura és un dels conceptes clau de tots els experiments científics moderns, quan ja no es tracta de descobrir alguna cosa realment nou, sinó literalment "maó per maó" per intentar desmuntar els mecanismes físics coneguts dels fenòmens al voltant de les persones.
Cal tenir en compte que la magnetosfera de la Terra no només és força complexa, sinó que també pot canviar en l’espai i el temps. Per tant, bastant ràpidament després del començament de l’era espacial de la història de la humanitat, els científics van començar a realitzar experiments multisatèl·lits destinats a estudiar l’espai proper a la terra. Si tenim diversos instruments idèntics en diferents punts, segons les seves lectures, podem entendre amb exactitud què passa exactament a la magnetosfera del nostre planeta, què l’afecta “des de baix” i com reacciona la magnetosfera davant les pertorbacions que es produeixen al sol.
Podem dir amb orgull que el "pioner" d'aquests estudis va ser el projecte internacional INTERBALL, que va ser preparat per Rússia a principis dels anys noranta, el projecte va funcionar fins a principis dels anys 2000. Aleshores, el 2000, els europeus van llançar 4 satèl·lits del sistema Cluster, que encara treballen a l’espai. La continuació de la recerca magnetosfèrica al nostre país també s’associa amb la implementació de projectes multisatèl·lits. El primer d’ells hauria de ser el projecte Resonance, que inclou 4 naus espacials alhora. Està previst que es llanci a l’espai per parelles i s’utilitzi per estudiar la magnetosfera interior de la Terra.
Val a dir que tots aquests projectes són força diferents. El "eixam" llançat funcionarà en òrbita terrestre baixa. En primer lloc, el projecte SWARM té com a objectiu estudiar com es produeix exactament la generació del camp magnètic terrestre. Actualment, les naus espacials es troben en una òrbita polar el·líptica, l’altitud de la qual varia de 19 a 119 mil km. Al mateix temps, l'òrbita de treball dels satèl·lits russos "Resonància" (de 500 a 27 mil km) es va seleccionar de manera que es localitzés en una zona determinada, que gira amb el nostre planeta. A més, cadascun d’aquests projectes aportarà a la humanitat un nou coneixement que ens ajudarà a comprendre millor el que està passant amb la Terra.
La majoria de nosaltres tenim una idea molt llunyana del camp magnètic de la Terra, recordant alguna cosa que ens van ensenyar com a part del currículum escolar. No obstant això, el paper del camp magnètic és molt més ampli que la deflexió habitual de l'agulla de la brúixola. El camp magnètic protegeix el nostre planeta dels raigs còsmics, manté intacta l’atmosfera terrestre, mantenint els vents solars a distància i permetent al nostre planeta no repetir el destí de Mart.
El camp magnètic del nostre planeta és una formació molt més complexa que la que es mostra als llibres de text escolars, en què es representa esquemàticament com la Terra amb un imant de barres "enganxat". De fet, el camp magnètic de la Terra és força dinàmic i el paper principal en la seva formació el juga la rotació del nucli fos de la Terra, que actua com una enorme dinamo. Al mateix temps, la dinàmica dels canvis en el camp magnètic no solament és d’interès acadèmic. Les violacions de l’entorn geomagnètic són greus per a la gent normal amb alteracions en el funcionament dels sistemes de navegació i comunicació, fallades en sistemes de potència i sistemes informàtics i canvis en els processos de migració animal. A més, l’estudi del camp magnètic permetrà als científics comprendre millor l’estructura interna del planeta i els secrets naturals, sobre els quals avui no en sabem molt.
El grup de satèl·lits SWARM es va crear amb aquest propòsit. El seu procés de disseny i muntatge va ser dut a terme per la coneguda empresa aeroespacial europea Astrium. En crear aquests satèl·lits, els enginyers van ser capaços d’encarnar tots els més de 30 anys d’experiència en l’estudi dels camps magnètics a l’espai exterior, que Astrium ha aconseguit acumular durant la implementació de nombrosos programes espacials, per exemple, el Champ i el Cryosat. projectes.
Els 3 satèl·lits del programa SWARM estan completament fets de materials no magnètics, de manera que no tenen el seu propi camp magnètic, cosa que podria distorsionar el curs de les mesures. Els satèl·lits es llançaran a dues òrbites polars. Dos d’ells volaran un al costat de l’altre a 450 km d’altitud i el tercer estarà en òrbita de 520 km. Junts, podran dur a terme les mesures més precises i exhaustives del camp magnètic terrestre durant la investigació, cosa que permetrà als científics elaborar un mapa precís del camp geomagnètic i revelar-ne la dinàmica.
