В настоящее время специалисты Европейского космического агентства проводят серию манёвров, посредством которых они планируют вывести каждый из трёх спутников «Swarm» на их новые полярные орбиты, чтобы те смогли предоставлять самые лучшие данные среди когда-либо проводившихся обзоров магнитного поля Земли.
Поскольку спутники миссии «Swarm» были запущены в ноябре прошлого года, инженерам прежде чем проводить подобного рода манёвры необходимо было удостовериться в том, что космические аппараты и научные инструменты, установленные на них, функционируют должным образом.
Этот этап ввода в эксплуатацию является неотъемлемой частью миссии, целью которой является углубление знаний о структуре и изменениях магнитного поля нашей планеты. Подобного рода информация чрезвычайно важна, так как именно магнитное поле защищает нас от космического излучения и заряженных частиц, содержащихся в солнечном ветре.
Так как интенсивность солнечной активности в настоящее время намного ниже, чем ранее прогнозировалось, первоначальный план, относительно местоположения спутников на их полярных орбитах, недавно был пересмотрен учёными и экспертами Европейского космического агентства.
Низкая солнечная активность означает, что спутники могут испытывать пониженное атмосферное сопротивление. Ярким примером этого является миссия научно-исследовательского спутника ESA «GOCE».
Перед спутниками «Swarm» поставлена задача – идентифицировать и измерять различные магнитные сигналы, исходящие от ядра Земли, мантии, коры, океанов, ионосферы и магнитосферы.
Три абсолютно идентичных спутника «Swarm» были запущены на соседние полярные орбиты высотой порядка 490 км. Несмотря на то, что спутники совершенно одинаковые, их функции и задачи совершенно разные, таким образом именно различие орбит – ключевой аспект миссии. Данные, полученные с различных орбит, могут использоваться для того, чтобы различать изменения, происходящие в магнитном поле, обусловленные активностью Солнца и «сигналами», исходящими из недр Земли.
Концепция миссии «Swarm»
Единственное решение сложившейся ситуации специалисты Европейского космического агентства видят в незначительном изменении конфигурации орбит, что позволит не только сэкономить запасы топлива в самом начале миссии, но и получить лучший научный эффект в дальнейшем.
В настоящее время принято решение снизить высоту двух спутников примерно до 462 км при наклоне 87,35 °. Таким образом они выйдут на орбиту практически рядом – пролетая над экватором их будет разделять порядка 150 километров. Со временем каждый их них спустится примерно до 300 км. Третий спутник, наоборот, планируется «поднять» до порядка 510 км при наклоне 87.75 °, то есть немного ближе к полюсу.
Разница наклона позволит создать «медленный дрейф» верхнего спутника относительно двух нижних. После трёх лет эксплуатации, сэкономленное топливо, по словам специалистов ESA, можно будет использовать для замедления скорости орбитального движения.
Как объясняет Roger Haagmans, учёный миссии «Swarm», изначально планировался непрерывный дрейф между верхними и нижними спутниками. По его словам, прибегнув к таким манёврам, специалисты ESA могут замедлить относительный дрейф спутников за счет текущей активности Солнца, к тому же в ближайшие годы ожидается ещё большее снижение солнечной активности.
По словам системного инженера миссии Ralf Bock, спутники достигнут своих новых «высот» за счет тщательной просчитанных запусков тяги. Он также отмечает, что если всё пройдёт, как запланировано, то научная фаза «Swarm» может начаться уже к середине апреля.
Первые данные, полученные приборами «Swarm», относительно электрического поля Земли
Системный администратор Karim Bouridah подытоживает, что он и его коллеги продолжают настройку ситниковых датчиков, в частности прибора для измерения электрически поля. Каждый спутник оснащён прибором для измерения скорости, направления и температуры поступающих ионов. Эта информации будет использоваться для расчета электрического поля близи спутника, что является важным дополнением магнитного поля в процессе изучения явлений, происходящий в верхних слоях атмосферы.
