Trois satellites scientifiques européens du projet SWARM ont été lancés avec succès depuis le cosmodrome russe de Plesetsk le 22 novembre 2013 avec le lanceur de conversion Rokot équipé de l'étage supérieur Briz-KM. La tâche principale de la flottille de 3 satellites sera de mesurer les paramètres du champ magnétique de notre planète. Objectif: mieux comprendre comment ce champ est né dans les entrailles de la Terre. Le projet de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) SWARM (traduit de l'anglais « swarm ») comprend 3 satellites spatiaux identiques, chacun emportant une charge utile sous la forme de 7 instruments (de service et scientifique).
Il convient de noter que le lancement du 22 novembre est déjà le troisième lancement de la fusée porteuse Rokot, qui est effectué par les forces aérospatiales russes depuis le cosmodrome de Plesetsk. Initialement, il était prévu que le lancement des satellites soit effectué en 2012, mais au tout dernier moment, l'ESA a reporté le lancement des satellites à novembre 2013. Le lancement a été commandé par le général de division de la région du Kazakhstan oriental Alexander Golovko. Après seulement 1,5 heure de vol, les satellites spatiaux européens ont été lancés sur une orbite proche de la Terre donnée, dans laquelle ils effectueront leur travail.
Il convient de noter que le lanceur Rokot appartient à la classe légère et a été construit sur la base du missile balistique intercontinental RS-18. Actuellement, cet ICBM subit la procédure de démantèlement de l'armée russe. Les satellites SWARM appartiennent eux-mêmes au projet Living Planet, qui vise à explorer la Terre. Ces satellites en orbite rejoindront les satellites déjà opérationnels SMOC, GOCE et d'autres satellites engagés dans l'étude des océans, de la banquise et de la gravité terrestre. Les sondes spatiales Swarm elles-mêmes sont conçues pour mener des recherches afin d'étudier le champ magnétique de la planète.
Lancement de la fusée porteuse Rokot
Samedi et dimanche, l'Agence spatiale européenne a effectué de nombreux tests des équipements embarqués installés sur les satellites et s'est assuré qu'ils fonctionnent comme prévu. Après cela, les satellites ont déployé en toute sécurité des tiges métalliques spéciales sur lesquelles des capteurs magnétométriques sont installés. Les données obtenues par les spécialistes de l'ESA ont démontré que le rapport signal sur bruit obtenu est encore meilleur qu'on ne le supposait auparavant. Actuellement, la mission spatiale est entrée dans la phase de préparation des véhicules pour un fonctionnement régulier, cette phase durera 3 mois.
La tâche globale de ce groupe d'engins spatiaux est d'étudier les changements dans les paramètres du champ magnétique de la planète, ainsi que son environnement plasmatique, et la corrélation de ces indicateurs avec les changements du paysage terrestre. L'objectif du projet est de comprendre comment est exactement agencée la « machine » à générer le champ magnétique de notre planète. Aujourd'hui, les scientifiques suggèrent qu'il apparaît en raison de flux convectifs de matière dans le noyau externe liquide de la Terre. De plus, il peut être influencé par la composition de la croûte et du manteau de la planète, l'ionosphère, la magnétosphère et les courants océaniques.
L'intérêt pour l'étude du champ magnétique terrestre ne peut pas être qualifié d'inactif. En plus du fait que le champ magnétique de notre planète oriente l'aiguille de la boussole, il nous protège également tous du flux de particules chargées qui se précipitent vers nous du Soleil - le soi-disant vent solaire. En cas de perturbation du champ géomagnétique terrestre, des tempêtes géomagnétiques se produisent sur la planète, mettant souvent en danger les engins spatiaux et de nombreux systèmes technologiques de la planète. Les créateurs de cette mission espèrent établir ce qui se passe actuellement avec le champ magnétique terrestre, dont l'amplitude a diminué de 10 à 15 % depuis 1840, et aussi établir s'il faut s'attendre, par exemple, à un changement de pôles.
Les experts appellent le principal équipement scientifique à bord du vaisseau spatial SWARM un magnétomètre conçu pour mesurer la direction et l'amplitude du champ magnétique (son vecteur, d'où le nom de l'appareil - Vector Field Magnetometer). Le deuxième magnétomètre, conçu pour mesurer l'amplitude du champ magnétique (mais pas sa direction) - le magnétomètre scalaire absolu, devrait l'aider à faire des lectures. Les deux magnétomètres sont placés sur une tige de balancier spéciale assez longue, qui constitue la majeure partie du satellite sur toute sa longueur (environ 4 mètres sur 9).
Également sur les satellites, il y a un instrument conçu pour mesurer les champs électriques (appelé instrument de champ électrique). Il sera engagé dans l'enregistrement des paramètres du plasma proche de la Terre: dérive, vitesse des particules chargées près de la planète, densité. De plus, les engins spatiaux sont équipés d'accéléromètres conçus pour mesurer des accélérations non liées à la gravité de notre planète. L'obtention de ces données est importante pour évaluer la densité de l'atmosphère à l'altitude des satellites (environ 300-500 km) et se faire une idée des mouvements dominants là-bas. De plus, les appareils seront équipés d'un récepteur GPS et d'un réflecteur laser, qui devraient assurer la plus grande précision dans la détermination des coordonnées des satellites. La précision des mesures est l'un des concepts clés de toutes les expériences scientifiques modernes, lorsqu'il ne s'agit plus de découvrir quelque chose de vraiment nouveau, mais littéralement « brique par brique » pour tenter de démonter les mécanismes physiques connus des phénomènes autour des gens.
Il convient de noter que la magnétosphère terrestre est non seulement assez complexe, mais également changeante dans l'espace et dans le temps. Par conséquent, assez rapidement après le début de l'ère spatiale dans l'histoire de l'humanité, les scientifiques ont commencé à mener des expériences multisatellites visant à étudier l'espace proche de la Terre. Si nous avons un certain nombre d'instruments identiques à différents points, alors selon leurs lectures, nous pouvons comprendre assez précisément ce qui se passe exactement dans la magnétosphère de notre planète, ce qui l'affecte "d'en bas" et comment la magnétosphère réagit aux perturbations qui se produisent. sur le Soleil.
Nous pouvons dire avec fierté que le «pionnier» de ces études était le projet international INTERBALL, qui a été préparé par la Russie au début des années 1990, le projet a fonctionné jusqu'au début des années 2000. Puis, en 2000, les Européens ont lancé 4 satellites du système Cluster, qui fonctionnent toujours dans l'espace. La poursuite des recherches magnétosphériques dans notre pays est également associée à la mise en œuvre de projets multi-satellites. Le premier d'entre eux devrait être le projet Resonance, qui comprend 4 vaisseaux spatiaux à la fois. Ils devraient être lancés dans l'espace par paires et utilisés pour étudier la magnétosphère interne de la Terre.
Il convient de noter que tous ces projets sont assez différents. L'« essaim » lancé opérera en orbite terrestre basse. Tout d'abord, le projet SWARM vise à étudier comment se produit exactement la génération du champ magnétique terrestre. Les engins spatiaux en grappe sont actuellement sur une orbite polaire elliptique, dont l'altitude varie de 19 à 119 000 km. Dans le même temps, l'orbite de travail des satellites russes "Resonance" (de 500 à 27 000 km) a été choisie de manière à être située dans une certaine zone, qui tourne avec notre planète. De plus, chacun de ces projets apportera à l'humanité une nouvelle connaissance qui nous aidera à mieux comprendre ce qui se passe avec la Terre.
La plupart d'entre nous ont une idée très lointaine du champ magnétique terrestre, se souvenant de quelque chose qui nous a été enseigné dans le cadre du programme scolaire. Cependant, le rôle joué par le champ magnétique est beaucoup plus large que la déviation habituelle de l'aiguille de la boussole. Le champ magnétique protège notre planète des rayons cosmiques, il maintient l'atmosphère terrestre intacte, maintient les vents solaires à distance et permet à notre planète de ne pas répéter le sort de Mars.
Le champ magnétique de notre planète est une formation beaucoup plus complexe que ne le montrent les manuels scolaires, dans lesquels il est représenté schématiquement comme la Terre avec une barre aimantée «collée» dedans. En fait, le champ magnétique terrestre est assez dynamique et le rôle principal dans sa formation est joué par la rotation du noyau en fusion de la Terre, qui agit comme une énorme dynamo. Dans le même temps, la dynamique des changements dans le champ magnétique n'est aujourd'hui pas seulement d'intérêt académique. Les violations de l'environnement géomagnétique sont lourdes pour les gens ordinaires de perturbations dans le fonctionnement des systèmes de navigation et de communication, de pannes de systèmes électriques et de systèmes informatiques et de changements dans les processus de migration des animaux. De plus, l'étude du champ magnétique permettra aux scientifiques de mieux comprendre la structure interne de la planète et les secrets naturels, dont on ne sait pas grand-chose aujourd'hui.
Le groupe de satellites SWARM a été créé à cet effet. Leur processus de conception et d'assemblage a été réalisé par la célèbre société aérospatiale européenne Astrium. En créant ces satellites, les ingénieurs ont pu incarner l'ensemble de plus de 30 ans d'expérience dans l'étude des champs magnétiques dans l'espace, qu'Astrium a réussi à accumuler lors de la mise en œuvre de nombreux programmes spatiaux, par exemple Champ et Cryosat. projets.
Les 3 satellites du programme SWARM sont entièrement constitués de matériaux non magnétiques, ils ne possèdent donc pas leur propre champ magnétique, ce qui pourrait fausser le déroulement des mesures. Les satellites seront lancés sur deux orbites polaires. Deux d'entre eux voleront côte à côte à 450 km d'altitude, et le troisième sera en orbite à 520 km. Ensemble, ils pourront effectuer les mesures les plus précises et les plus complètes du champ magnétique terrestre au cours de la recherche, ce qui permettra aux scientifiques de dresser une carte précise du champ géomagnétique et de révéler sa dynamique.
