Супутники Swarm, які будуть працювати групою, готуються до запуску
Перший із трьох супутників, які розроблені для проведення всебічного дослідження магнітного поля Землі, минулого тижня був завантажений на борт вантажного літака Іл-76 і відбув з Мюнхенського аеропорту до місця, де буде здійснено запуск цих супутників у космос, на космодром Плисецк, розташований 180 кілометрів на південь від Архангельська, Росія. Цей перший супутник серії Swarm буде працювати у зв'язці ще з двома аналогічними супутниками, а підтримку їх виконання місії буде здійснювати додаткове наземне устаткування, загальною вагою близько 60 тонн. Всі три супутника Swarm вирушать на полярну навколоземну орбіту в листопаді цього року.
Більшість з нас знає про магнітне поле землі лише те, що нам розповідали в рамках навчальної програми середньої школи. Але роль, виконувана магнітним полем Землі значно ширше, ніж відхилення стрілки компаса. Це поле захищає Землю від космічних променів, зберігає цілісність нашої атмосфери, утримуючи на дистанції сонячні вітру і перешкоджає нашій планеті закінчити також, як і Марс.
Магнітне поле Землі є набагато більш складним утворенням, ніж це демонструється в підручниках, в яких дуже часто можна побачити схематичне зображення Землі з "встромленим" у неї стрижневим магнітом. Магнітне поле Землі є досить динамічним, а основну роль в його формуванні відіграє обертання розплавленого ядра нашої планети, яке виконує роль гігантської динамо-машини. Те залізо, яке міститься в ядрі Землі, знаходиться у намагніченому стані, точно так само намагнічується залізо, що міститься в нерухомій корі Землі. Магнітне поле обертається ядра складається з нерівномірними магнітними полями покладів заліза в корі землі, в результаті чого формується сумарне магнітне поле нашої планети, форма якого далека від ідеальної. До перекручування форми магнітного моля Землі додають свій вплив електричні потоки в світовому океані, магнітне поле Сонця і інші природні явища.
Все вищеописане призводить до того, що магнітне поле Землі являє собою область з неймовірно складної форми, магнітні лінії, що йдуть від одного полюса до іншого, знаходяться в постійному русі. У результаті такої динаміки магнітні полюси Землі перебувають у русі і навіть можуть помінятися місцями, що і відбувається з деякою періодичністю.
Динаміка магнітного поля Землі є не тільки академічний інтерес для земних учених. Порушення геомагнітної середовища можуть торкнутися системи зв'язку, навігації, процеси міграції тварин, енергосистеми і вплинути на обчислювальні системи. Також, вивчення магнітного поля дає вченим можливість більш глибоко вникнути в природу і таємниці внутрішньої будови Землі, про який ми зараз знаємо недостатньо багато.
Саме для вивчення всіх цих тонкощів магнітного поля Землі створюється група супутників Swarm. Їх розробка і виготовлення були проведені відомої європейської аерокосмічної компанією Astrium в рамках програми "Living Planet" Європейського космічного агентства (ЄКА). У конструкції цих супутників був втілений весь більш ніж 30-річний досвід досліджень магнітних полів у відкритому космосі, накопичений компанією Astrium в ході численних програм, включаючи проекти Champ і Cryosat.
Три супутника Swarm повністю виготовлені з немагнітних матеріалів і тому не мають власного магнітного поля, яке може внести спотворення у вироблені вимірювання. Вони будуть першими запущені на дві полярні орбіти, два супутники будуть літати пліч-о-пліч на висоті 450 кілометрів, а третій супутник займе орбіту на висоті 520 кілометрів. Спільними зусиллями ці три супутника зроблять самі ретельні і точні за весь час вимірювання магнітного поля Землі, що дозволить вченим обчислити динаміку і скласти точну карту геомагнітного поля.
Кожен з супутників буде нести кілька наукових інструментів, призначених для вимірювань характеристик геомагнітного поля, Absolute Scalar Magnetometer, Vector Field Magnetometer, Electrical Field Instrument, високоточний акселерометр, Laser Retro Reflector, обладнання стеження за деякими зірками і приймач системи GPS. Сукупна робота всіх цих інструментів забезпечить вимірювання з високою роздільною здатністю сили, напрямки і змін геомагнітного поля, виявлення джерел магнітних полів, прихованих під поверхнею планети і багато інші характеристики.
Вчені сподіваються, що зібрані супутниками Swarm дані дозволять їм провести найточнішу на сьогоднішній день модель формування геомагнітного поля. Подальші розрахунки, зроблені за допомогою цієї моделі, дозволять поліпшити якість роботи навігаційних систем, робити більш точні прогнози погоди, надати допомогу в розвідці родовищ корисних копалин і розповісти більше про внутрішню будову Землі.