SWARM долбоорунун үч европалык илимий спутниги Орусиянын Плесецк космодромунан 2013-жылдын 22-ноябрында Briz-KM жогорку стадиясы менен жабдылган Rokot конверсиялык учуруу аппараты менен ийгиликтүү учурулду. 3 спутниктин флотилиясынын негизги милдети биздин планетанын магнит талаасынын параметрлерин өлчөө болот. Максаты: бул талаа Жердин ичегисинде кантип төрөлгөнүн жакшыраак түшүнүү. Европалык Космос Агенттигинин (ESA) SWARM долбоору (англис тилинен "үймөк" которулган) 3 бирдей космостук спутниктерди камтыйт, алардын ар бири 7 инструмент түрүндө пайдалуу жүктү алып жүрөт (кызматтык жана илимий).
Белгилей кетсек, 22 -ноябрда учуруу - бул Плесецк космодромунан орусиялык аэрокосмостук күчтөр тарабынан ишке ашырылган Rokot ташуучу ракетасынын үчүнчү учуруусу. Башында спутниктерди учуруу 2012 -жылы ишке ашат деп пландалган, бирок эң акыркы учурда ESA спутниктерди учурууну 2013 -жылдын ноябрына жылдырды. Учууну Чыгыш Казакстан облусунун генерал -майору Александр Головко башкарды. Болжол менен 1, 5 саат учкандан кийин, европалык космос спутниктери жерге жакын орбитага чыгарылды, алар өз иштерин аткарышат.
Белгилей кетсек, Rokot учуруучу ракетасы жеңил класска кирет жана RS-18 континенттер аралык баллистикалык ракетасынын негизинде курулган. Учурда, бул ICBM орус армиясын кызматтан бошотуу процедурасынан өтүп жатат. SWARM спутниктеринин өзү Жерди изилдөөгө багытталган "Тирүү планета" долбооруна таандык. Орбитадагы бул спутниктер буга чейин иштеп жаткан SMOC, GOCE жана океандарды, деңиз музун жана Жердин тартылуу күчүн изилдөө менен алектенген башка спутниктерге кошулат. Swarm космостук зонддору планетанын магнит талаасын изилдөө үчүн изилдөө жүргүзүү үчүн иштелип чыккан.
Rokot ташуучу ракетасынын учурулушу
Ишемби жана жекшемби күндөрү Европанын космостук агенттиги спутниктерге орнотулган борттогу жабдуулардын көптөгөн сыноолорун өткөрдү жана анын пландалгандай иштешине ынанды. Андан кийин спутниктер магнитометр датчиктери орнотулган атайын металл таякчаларды коопсуз жайгаштырышты. ESA адистери тарабынан алынган маалыматтар алынган сигнал-ызы-чуунун катышы мурда болжолдонгондон да жакшы экенин көрсөттү. Учурда космостук миссия унааларды үзгүлтүксүз иштөөгө даярдоо этабына кирди, бул фаза 3 айга созулат.
Космос аппараттарынын бул тобунун алдында турган глобалдык милдет - бул планетанын магнит талаасынын параметрлеринин өзгөрүүсүн, ошондой эле анын плазмалык чөйрөсүн жана бул көрсөткүчтөрдүн жер ландшафтынын өзгөрүшү менен корреляциясын изилдөө. Долбоордун максаты - биздин планетанын магнит талаасынын генерациялоочу "машина" кандай так түзүлгөнүн түшүнүү. Бүгүн окумуштуулар бул Жердин суюк сырткы өзөгүндө заттардын конвективдүү агымынан улам пайда болот деп болжошууда. Мындан тышкары, ага планетанын кыртышы менен мантиясынын курамы, ионосфера, магнитосфера жана океан агымдары таасир этиши мүмкүн.
Жердин магнит талаасын изилдөөгө болгон кызыгууну бош деп айтууга болбойт. Планетабыздын магнит талаасы компастын ийнесин багыттаганы менен бирге, баарыбызды Күндөн бизге карай шашылган заряддалган бөлүкчөлөрдүн агымынан коргойт - Күн шамалы. Жердин геомагниттик талаасы бузулган учурда, планетада геомагниттик бороон -чапкын болуп, алар көбүнчө космостук кемелерге жана планетанын көптөгөн технологиялык системаларына коркунуч жаратат. Бул миссиянын жаратуучулары 1840-жылдан бери чоңдугу 10-15% га төмөндөгөн Жердин магнит талаасы менен эмне болуп жатканын, ошондой эле биз, мисалы, уюлдардын өзгөрүшүн күтүшүбүз керекпи же жокпу, аныктайбыз деп үмүттөнүшөт.
Адистер SWARM космос кемесинин бортундагы негизги илимий жабдууларды магнит талаасынын багытын жана амплитудасын өлчөө үчүн арналган магнитометр деп аташат (анын вектору, демек аппараттын аталышы - Вектордук талаа магнитометри). Экинчи магнитометр, магнит талаасынын чоңдугун өлчөө үчүн иштелип чыккан (бирок анын багытын эмес) - Абсолюттук скалярдык магнитометр, ага көрсөткүчтөрдү алууга жардам бериши керек. Эки магнитометр тең спутниктин көпчүлүк бөлүгүн түзгөн атайын узун таякчанын үстүнө жайгаштырылган (9дан 4 метрдей).
Ошондой эле спутниктерде электр талааларын өлчөө үчүн арналган прибор бар (Электр талаа куралы деп аталат). Ал жерге жакын плазманын параметрлерин каттоо менен алектенет: дрейф, планетанын жанындагы заряддуу бөлүкчөлөрдүн ылдамдыгы, тыгыздыгы. Мындан тышкары, космостук кемеде биздин планетанын тартылуу күчүнө байланышпаган ылдамдыкты өлчөө үчүн арналган акселерометрлер орнотулган. Бул маалыматтарды алуу спутниктердин бийиктигинде (болжол менен 300-500 км) атмосферанын тыгыздыгын баалоо жана ал жактагы басымдуу кыймылдар жөнүндө түшүнүк алуу үчүн маанилүү. Ошондой эле, аппараттар спутниктердин координаттарын аныктоодо эң жогорку тактыкты камсыз кылууга тийиш болгон GPS кабыл алгыч жана лазердик чагылтуучу менен жабдылат. Ченөөнүн тактыгы - бул бардык жаңы илимий эксперименттердеги негизги түшүнүктөрдүн бири, ал эми чынында жаңы нерсени ачуу жөнүндө эмес, сөзмө -сөз "кирпич менен кыш", адамдардын айланасындагы кубулуштардын белгилүү физикалык механизмдерин ажыратууга аракет кылуу.
Белгилей кетүүчү нерсе, Жердин магнитосферасы бир гана татаал эмес, мейкиндикте жана убакытта да өзгөрмөкчү. Ошондуктан, адамзат тарыхында космостук доор башталгандан кийин, илимпоздор жерге жакын космосту изилдөөгө багытталган көп спутниктик эксперименттерди жүргүзө башташты. Эгерде бизде ар кандай чекиттерде бирдей окшош приборлор бар болсо, анда алардын окуулары боюнча, биз планетабыздын магнитосферасында эмне болуп жатканын, ага "астынан" кандай таасир этерин жана магнитосферанын пайда болгон баш аламандыктарга кандай жооп кайтарарын так түшүнө алабыз. Күн боюнча.
Биз бул изилдөөлөрдүн "пионери" 1990 -жылдардын башында Россия тарабынан даярдалган INTERBALL эл аралык долбоору болгонун сыймыктануу менен айта алабыз, долбоор 2000 -жылдардын башына чейин иштеген. Андан кийин, 2000 -жылы европалыктар дагы эле космосто иштеп жаткан Кластер системасынын 4 спутнигин учурушкан. Биздин өлкөдө магнитосфералык изилдөөлөрдүн уланышы көп спутниктик долбоорлорду ишке ашыруу менен да байланыштуу. Алардын биринчиси бир эле убакта 4 космостук кемени камтыган Резонанс долбоору болушу керек. Аларды экиден космоско учуруу пландаштырылган жана Жердин ички магнитосферасын изилдөө үчүн колдонулат.
Белгилей кетсек, бул долбоорлордун баары такыр башкача. Учурулган "үймөк" төмөн орбитада иштейт. Биринчиден, SWARM долбоору Жердин магнит талаасы кандайча пайда болорун изилдөөгө багытталган. Кластердик космос аппараттары учурда эллиптикалык полярдык орбитада, анын бийиктиги 19дан 119 миң кмге чейин өзгөрөт. Ошол эле учурда орусиялык "Резонанс" спутниктеринин жумушчу орбитасы (500дөн 27 миң кмге чейин) биздин планета менен айлануучу белгилүү бир аймакта жайгашкандай тандалып алынган. Мындан тышкары, бул долбоорлордун ар бири адамзатка Жер менен эмне болуп жатканын жакшыраак түшүнүүгө жардам бере турган жаңы билимди алып келет.
Көбүбүз Жердин магнит талаасы жөнүндө абдан алыскы түшүнүккө ээбиз, мектеп программасынын бир бөлүгү катары бизге үйрөтүлгөн нерсени эстейбиз. Бирок, магнит талаасынын ролу компастын ийнесинин кадимкидей бурулушуна караганда алда канча кеңири. Магнит талаасы биздин планетаны космостук нурлардан коргойт, ал жердин атмосферасын сактап турат, күн шамалдарын алыс кармайт жана биздин планетанын Марстын тагдырын кайталабашына жол ачат.
Планетабыздын магнит талаасы - бул мектептин окуу китептеринде көрсөтүлгөндөн алда канча татаал формация, анда ал схематикалык түрдө Жер магнитине "тыгылган" менен сүрөттөлгөн. Чындыгында, Жердин магнит талаасы бир топ динамикалуу жана анын пайда болушунда негизги ролду Жердин ээриген өзөгүнүн айлануусу ойнойт, ал чоң динамонун ролун аткарат. Ошол эле учурда, магнит талаасындагы өзгөрүүлөрдүн динамикасы бүгүнкү күндө бир гана академиялык кызыкчылык эмес. Геомагниттик чөйрөнүн бузулушу навигациялык жана байланыш системасынын иштөөсүнүн бузулушу, энергетикалык системалардын жана эсептөө тутумдарынын иштен чыгуусу жана жаныбарлардын миграция процесстеринин өзгөрүшү менен катардагы адамдар үчүн толгон -токой. Кошумчалай кетсек, магнит талаасын изилдөө илимпоздорго планетанын ички түзүлүшүн жана табигый сырларын жакшыраак түшүнүүгө мүмкүндүк берет, алар жөнүндө биз азыр көп билбейбиз.
SWARM спутник тобу дал ушул максатта түзүлгөн. Алардын долбоорлоо жана чогултуу процессин Европанын белгилүү Astrium аэрокосмостук компаниясы ишке ашырган. Бул спутниктерди түзүүдө инженерлер Astrium көптөгөн космостук программаларды ишке ашыруу учурунда топтогон, космостогу магнит талааларын изилдөө боюнча 30 жылдан ашык тажрыйбанын бардыгын камтый алышкан, мисалы, Champ жана Cryosat долбоорлор.
SWARM программасынын 3 спутниги толугу менен магниттик эмес материалдардан жасалган, андыктан алардын өлчөө процессин бурмалай турган өзүнүн магнит талаасы жок. Спутниктер эки полярдык орбитага чыгарылат. Алардын экөө 450 км бийиктикте бири -бири менен жанаша учат, үчүнчүсү 520 км орбитада болот. Алар биргелешип изилдөө учурунда Жердин магнит талаасынын эң так жана кылдат өлчөөлөрүн жүргүзө алышат, бул илимпоздорго геомагниттик талаанын так картасын түзүүгө жана анын динамикасын ачууга мүмкүндүк берет.
