Tri europska znanstvena satelita projekta SWARM uspješno su lansirana s ruskog kozmodroma Plesetsk 22. studenoga 2013. s raketom-nosačem Rokot opremljenom gornjim stupnjem Briz-KM. Glavni zadatak flotile od 3 satelita bit će mjerenje parametara magnetskog polja našeg planeta. Svrha: bolje razumjeti kako se ovo polje rađa u utrobi Zemlje. Projekt Europske svemirske agencije (ESA) SWARM (u prijevodu s engleskog "swarm") uključuje 3 identična svemirska satelita, od kojih svaki nosi korisni teret u obliku 7 instrumenata (uslužnih i znanstvenih).
Valja napomenuti da je lansiranje 22. studenog već treće lansiranje rakete -nosača Rokot, koje izvode ruske zrakoplovne snage s kozmodroma Plesetsk. U početku je bilo planirano da se lansiranje satelita izvede 2012. godine, ali u posljednjem trenutku ESA je odgodila lansiranje satelita za studeni 2013. godine. Lansiranjem je zapovijedao general bojnik regije Istočni Kazahstan Aleksandar Golovko. Nakon samo 1,5 sata leta, europski svemirski sateliti lansirani su u zadnju orbitu oko Zemlje, u kojoj će obavljati svoj posao.
Valja napomenuti da lansirno vozilo Rokot pripada lakoj klasi i izgrađeno je na temelju interkontinentalne balističke rakete RS-18. Trenutno se na ovoj ICBM vodi postupak razgradnje ruske vojske. Sami sateliti SWARM pripadaju projektu Živa planeta čiji je cilj istraživanje Zemlje. Ovi sateliti u orbiti pridružit će se već operativnim svemirskim letjelicama SMOC, GOCE i drugim satelitima koji se bave proučavanjem oceana, leda i gravitacije Zemlje. Svemirske sonde Swarm dizajnirane su za provođenje istraživanja radi proučavanja magnetskog polja planeta.
Lansiranje rakete -nosača Rokot
Tijekom subote i nedjelje Europska svemirska agencija provela je brojna ispitivanja ugrađene opreme instalirane na satelitima i pobrinula se da funkcionira prema planu. Nakon toga, sateliti su sigurno postavili posebne metalne šipke na koje su ugrađeni senzori magnetometra. Podaci do kojih su došli stručnjaci ESA-e pokazali su da je dobiveni omjer signal / šum čak i bolji nego što se ranije pretpostavljalo. Trenutno je svemirska misija ušla u fazu pripreme vozila za redovan rad, ova faza trajat će 3 mjeseca.
Globalni zadatak s kojim se suočava ova skupina svemirskih letjelica je proučavanje promjena parametara magnetskog polja planeta, kao i njegove okoline u plazmi, te povezanost ovih pokazatelja s promjenama u zemaljskom krajoliku. Cilj projekta je razumjeti kako je točno uređen "stroj" za generiranje magnetskog polja našeg planeta. Danas znanstvenici sugeriraju da se pojavljuje zbog konvektivnih tokova tvari u tekućoj vanjskoj jezgri Zemlje. Osim toga, na njega može utjecati i sastav kore i omotača planeta, ionosfere, magnetosfere i oceanske struje.
Zanimanje za proučavanje Zemljinog magnetskog polja ne može se nazvati praznim hodom. Osim što magnetsko polje našeg planeta orijentira iglu kompasa, štiti nas i od strujanja nabijenih čestica koje jure prema nama od Sunca - takozvanog solarnog vjetra. U slučaju da je Zemljino geomagnetsko polje poremećeno, na planetu se javljaju geomagnetske oluje koje često ugrožavaju letjelice i mnoge tehnološke sustave na planetu. Tvorci ove misije nadaju se da će ustanoviti što se trenutno događa s Zemljinim magnetskim poljem, čija se veličina smanjila za 10-15% od 1840. godine, te također ustanoviti trebamo li očekivati, primjerice, promjenu polova.
Stručnjaci glavnom znanstvenom opremom na svemirskoj letjelici SWARM nazivaju magnetometar dizajniran za mjerenje smjera i amplitude magnetskog polja (njegov vektor, pa otuda i naziv uređaja - Vector Field Magnetometer). Drugi magnetometar, dizajniran za mjerenje veličine magnetskog polja (ali ne i njegovog smjera) - apsolutni skalarni magnetometar, trebao bi mu pomoći pri očitanju. Oba magnetometra postavljena su na posebnu dovoljno dugačku šipku za isticanje, koja čini većinu satelita po njegovoj dužini (oko 4 metra od 9).
Također na satelitima postoji instrument dizajniran za mjerenje električnih polja (nazvan Instrument električnog polja). On će se baviti registriranjem parametara plazme blizu zemlje: zanošenje, brzina nabijenih čestica u blizini planeta, gustoća. Osim toga, svemirske letjelice opremljene su mjeračima ubrzanja namijenjenim mjerenju ubrzanja koja nisu povezana s gravitacijom našeg planeta. Dobivanje ovih podataka važno je za procjenu gustoće atmosfere na nadmorskoj visini satelita (oko 300-500 km) i za dobivanje predodžbe o tamošnjim dominantnim kretanjima. Također, uređaji će biti opremljeni GPS prijamnikom i laserskim reflektorom, koji bi trebao osigurati najveću točnost u određivanju koordinata satelita. Točnost mjerenja jedan je od ključnih pojmova u svim modernim znanstvenim eksperimentima, kada se više ne radi o otkrivanju nečeg zaista novog, već doslovno „ciglu po ciglu“kako bi se pokušali rastaviti poznati fizikalni mehanizmi pojava oko ljudi.
Valja napomenuti da Zemljina magnetosfera nije samo prilično složena, već je i promjenjiva u prostoru i vremenu. Stoga su vrlo brzo nakon početka svemirske ere u povijesti čovječanstva znanstvenici počeli provoditi višestelitske eksperimente usmjerene na proučavanje svemira oko zemlje. Ako imamo niz identičnih instrumenata na različitim točkama, prema njihovim očitanjima možemo sasvim točno razumjeti što se točno događa u magnetosferi našeg planeta, što na nju utječe "odozdo" i kako magnetosfera reagira na smetnje koje se javljaju na Suncu.
S ponosom možemo reći da je „pionir“ovih studija bio međunarodni projekt INTERBALL, koji je Rusija pripremila početkom 1990 -ih, projekt je radio do početka 2000 -ih. Zatim su 2000. Europljani lansirali 4 satelita sustava Cluster koji još uvijek rade u svemiru. Nastavak istraživanja magnetosfere u našoj zemlji povezan je i s provedbom višesatelitskih projekata. Prvi od njih trebao bi biti projekt Resonance, koji uključuje 4 letjelice odjednom. Planirano je da budu lansirani u svemir u paru i korišteni za proučavanje Zemljine unutarnje magnetosfere.
Vrijedi napomenuti da su svi ti projekti prilično različiti. Lansirani "roj" djelovat će na niskoj zemljinoj orbiti. Prije svega, projekt SWARM ima za cilj proučiti kako točno dolazi do stvaranja Zemljinog magnetskog polja. Svemirske letjelice se trenutno nalaze u eliptičnoj polarnoj orbiti čija nadmorska visina varira od 19 do 119 tisuća km. U isto vrijeme, radna orbita ruskih satelita "Rezonanca" (od 500 do 27 tisuća km) odabrana je na takav način da se nalazi na određenom području, koje se okreće s našim planetom. Štoviše, svaki od ovih projekata donijet će čovječanstvu dio novog znanja koje će nam pomoći da bolje razumijemo što se događa sa Zemljom.
Većina nas ima vrlo udaljenu predodžbu o magnetskom polju Zemlje, sjećajući se nečega što smo naučili kao dio školskog programa. Međutim, uloga magnetskog polja mnogo je šira od uobičajenog otklona igle kompasa. Magnetsko polje štiti naš planet od kozmičkih zraka, održava netaknutu Zemljinu atmosferu, držeći solarne vjetrove na udaljenosti i dopuštajući našem planetu da ne ponovi sudbinu Marsa.
Magnetsko polje našeg planeta mnogo je složenija formacija nego što je prikazano u školskim udžbenicima, u kojima je shematski prikazano kao Zemlja s magnetom "zabodenog" u nju. Zapravo, Zemljino magnetsko polje prilično je dinamično, a glavnu ulogu u njegovom nastanku igra rotacija rastaljene jezgre Zemlje, koja djeluje kao ogroman dinamo. Istodobno, dinamika promjena magnetskog polja danas nije samo od akademskog interesa. Povrede geomagnetskog okoliša običnim su ljudima pune poremećaja u radu navigacijskih i komunikacijskih sustava, kvarova elektroenergetskih sustava i računalnih sustava te promjena u procesima migracije životinja. Osim toga, proučavanje magnetskog polja omogućit će znanstvenicima da bolje razumiju unutarnju strukturu planeta i prirodne tajne, o kojima danas ne znamo mnogo.
Satelitska grupa SWARM stvorena je upravo u tu svrhu. Njihov proces projektiranja i montaže provela je poznata europska zrakoplovna tvrtka Astrium. U stvaranju ovih satelita inženjeri su uspjeli utjeloviti svo više od 30 godina iskustva u proučavanju magnetskih polja u svemiru, koje je Astrium uspio akumulirati tijekom provedbe brojnih svemirskih programa, na primjer, Champ i Cryosat projekti.
Tri satelita programa SWARM u potpunosti su izrađena od nemagnetnih materijala pa nemaju vlastito magnetsko polje koje bi moglo poremetiti tijek mjerenja. Sateliti će biti lansirani u dvije polarne orbite. Dvojica će letjeti jedno uz drugo na visini od 450 km, a treći će biti u orbiti od 520 km. Zajedno će tijekom istraživanja moći provesti najpreciznija i temeljitija mjerenja magnetskog polja Zemlje, što će znanstvenicima omogućiti da sastave točnu kartu geomagnetskog polja i otkriju njegovu dinamiku.
